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!

Δευτέρα 25 Μαρτίου 2013

Το ελαφρύτερο υλικό του κόσμου ισορροπεί σε ένα λουλούδι: Είναι ένα στερεό αεροτζέλ λιγότερο πυκνό κι από το αέριο ήλιο

 To αεροτζέλ στηρίζεται στο λουλούδι χωρίς καν να λυγίζει τα πέταλλα (Πηγή: Zhejiang University)

Πεκίνο 
Το θαυματουργό γραφένιο, η νέα μορφή του άνθρακα που υπόσχεται επανάσταση σε μια πληθώρα εφαρμογών, μεταμορφώνεται τώρα στο ελαφρύτερο στερεό υλικό του κόσμου, λιγότερο πυκνό κι από το αέριο ήλιο. Χάρη στις εντυπωσιακές του ιδιότητες, το νέο «αεροτζέλ» θα μπορούσε μια μέρα να σφουγγαρίζει πετρελαιοκηλίδες και να χαρίζει τέλεια ηχομόνωση, μεταξύ άλλων...

Το γραφένιο
Το γραφένιο, του οποίου η ανακάλυψη βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής το 2010, είναι μια μορφή του άνθρακα συγγενική με το γραφίτη, η οποία όμως αποτελείται από φύλλα άνθρακα πάχους ενός μόλις ατόμου.

Χάρη στη δισδιάστατη κρυσταλλική δομή του, το γραφένιο είναι πιο ανθεκτικό από το ατσάλι, παραμένει όμως εύκαμπτο σαν λάστιχο. Είναι επίσης καλύτερος αγωγός από το χαλκό, και θα μπορούσε στο μέλλον να αντικαταστήσει το πυρίτιο στα τσιπ των υπολογιστών και τις οθόνες.
  • Διεθνής κούρσα στις πατέντες για την αξιοποίηση του γραφένιου
Τώρα, το γραφένιο δείχνει να σπάει και το ρεκόρ μικρότερης πυκνότητας. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Ζεζιάν στην Κίνα παρουσίασαν ένα αεροτζέλ από γραφένιο με πυκνότητα 0,16 milligram ανά κυβικό χιλιοστό.

Το αεροτζέλ

Το υλικό είναι τόσο σπογγώδες ώστε περιέχει κυρίως αέρα και είναι αρκετά ελαφρύ ώστε να μπορεί να σταθεί πάνω σε ένα λουλούδι χωρίς καν να λυγίσει τα πέταλα.

Όμως, παρά την εύθραυστη εμφάνιση, το αεροτζέλ έχει άριστη ελαστικότητα και αναπηδά όταν συμπιεστεί. Όπως αναφέρει ανακοίνωση του Πανεπιστημίου, το νέο υλικό παρουσιάζει επίσης άριστη απορροφητικότητα, καθώς μπορεί να συγκρατεί 900 φορές το βάρος του σε πετρέλαιο ή άλλες οργανικές ουσίες -θα ήταν επομένως ιδανικό για επιχειρήσεις απορρύπανσης ή ακόμα και για την αποθήκευση καυσίμων.

Οι ερευνητές επισημαίνουν ακόμα ότι το νέο υλικό πλεονεκτεί σε σχέση με άλλα αεροτζέλ όχι μόνο στις ιδιότητές τους αλλά και στην απλούστερη διαδικασία παραγωγής. Παράγεται με τη μέθοδο της ψυκτοεξάχνωσης, στην οποία ένα διάλυμα από ίνες γραφενίου καταψύχεται και εκτίθεται σε κενό αέρα. Σε αυτές τις συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας και πίεσης, ο πάγος μετατρέπεται απευθείας σε αέριο, οπότε αφήνει πίσω του κενούς χώρους που κάνουν σπογγώδη τη δομή του νέου υλικού.

Το νέο αεροτζέλ είναι 0,02 mg/cm3 ελαφρύτερο από τον προηγούμενο κάτοχο του ρεκόρ, ένα παραπλήσιο αεροτζέλ γραφενίου που παρουσίασαν γερμανοί ερευνητές το 2011. Μέχρι τότε, το ρεκόρ μικρότερης πυκνότητας κατείχε ένα αεροτζέλ κατασκευασμένο από μέταλλο. Το νέο αεροτζέλ γραφενίου παρουσιάζεται στην επιθεώρηση «Advanced Material».
www.tovima.gr