ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Σάββατο 26 Ιανουαρίου 2013

Πώς να μετατρέψετε μια ολυμπιακή πισίνα σε ζελέ- Επαναστατικό πολυμερές υλικό στερεοποιεί το νερό

Λονδίνο 
Πρωταθλητής του ζελέ ανακηρύσσεται ένα νέο πολυμερές υλικό που αναπτύχθηκε στις ΗΠΑ. Ένα μόνο κιλό «πολυϊσοκυανιδίνης» θα αρκούσε για να στερεοποιήσει το νερό σε μια πισίνα ολυμπιακών διαστάσεων, υπολογίζουν οι δημιουργοί του. Το πείραμα της πισίνας θα ήταν δύσκολο να γίνει πράξη, ωστόσο οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Radboud στην Ολλανδία διαβεβαιώνουν ότι το νέο πολυμερές «είναι μια τάξη μεγέθους καλύτερο» από οποιαδήποτε άλλη ουσία για ζελέ. H αποδοτικότητα του υλικού δεν είναι πάντως η μόνη ιδιαιτερότητά του. Σε αντίθεση με ουσίες όπως η ζωική ζελατίνη, η οποία πρέπει να κρυώσει για να πήξει, το πολυμερές πολυϊσοκυανιδίνης ζελατινοποιείται όταν θερμανθεί, και υγροποιείται όταν κρυώσει...
Ο Άλαν Ρόουαν, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στο Nature, οραματίζεται ήδη επιδέσμους για τραύματα που θα πωλούνται σε υγρή μορφή και θα στερεοποιούνται πάνω στο τραύμα με τη θερμοκρασία του σώματος. Ο Ρόουαν ήδη δοκιμάζει αυτή την ιδέα «πάνω σε ένα μπούτι χοιρινού που θερμαίνεται στο φούρνο στους 40 βαθμούς».

Η δομή του

Η ασυνήθιστη συμπεριφορά της πολυϊσοκυανιδίνης βασίζεται φυσικά στην ασυνήθιστη δομή της: αποτελείται από μια ελικοειδή ραχοκοκαλιά, από την οποία εξέχουν πλευρικές ίνες από αμινοξέα και ουρές άνθρακα και οξυγόνου. Όταν τα μόρια αυτά διαλυθούν στο νερό και θερμανθούν, οι πλευρικές ίνες σχηματίζουν δεσμούς με τις πλευρικές ίνες γειτονικών μορίων, οπότε ολόκληρο το διάλυμα ζελατινοποιείται.

Παράλληλα οι πλευρικές ίνες παραμένουν εξαιρετικά υδρόφιλες, οπότε το ζελέ που προκύπτει περιέχει ασυνήθιστα μεγάλες ποσότητες νερού. Πέρα από τους επίδεσμους από ζελέ, το νέο πολυμερές θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε βιοϊατρικές έρευνες: είναι το μόνο συνθετικό πολυμερές που φτάνει την ακαμψία των φυσικών πολυμερών μέσα στα κύτταρα. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».
www.tovima.gr