Konference af Klubben af Fans af Skoda biler
Søn, nov 06, 2011, 21:42
Søn, nov 06, 2011, 10:07
Mandag, nov 07, 2011, 12:39
Man, 07 nov 2011, 20:05
Man, 07 nov 2011, 20:32
En interessant ide, kan som en trådlænke vaskes til motorens rækkevidde.
min ichmo, hvis du kører en højkvalificeret (bevist) olie med fabrikantens tolerance på ikke mere end interserviceintervaller (ca. 300 timer), vil smøresystemet være normalt.
Tue, Nov 08, 2011, 9:18
Tue, Nov 08 2011, 10:18
Dvs. efter hver skylning demonterer du motoren og foretager en inspektion - hvor rent er det vasket? nej? så tror du også at det er vasket i 5 minutter. flushing, som mig i det i 5 min. intet virkelig vasket.
Din sammenligning med at vaske dig smukt i metaforiske termer, det er en skam at vaske motoren, en sådan sammenligning har intet at gøre.
Hvis du vasker regelmæssigt, så sker der ikke noget katastrofalt. Spørgsmålet var interesseret i første gang om tre år - han blev tilbudt alle fordele og ulemper, og om han har brug for en sådan flush eller ej - lad ham beslutte.
Tue, Nov 08, 2011, 10:54
Tue, Nov 08, 2011, 11:19
Ja, det er syntetisk. Jeg plejede at oversvømme 5W30, men i år besluttede jeg at skifte til 5W40. Tidligere havde jeg aldrig spist smør i to år, men i det tredje år måtte jeg tilføje 300 gram, så jeg skiftede til et tykkere smør.
Her er uddrag fra off. shell site:
Af en eller anden grund fokuserer den første på det "lange interval mellem udskiftninger" og det andet på "det maksimale niveau af vaskeegenskaber".
Jeg siger ikke, hvor jeg fik figuren 10.000 fra hvor jeg fik den - måske har jeg læst hvor, og måske tænkte jeg, at det lange interval mellem udskiftninger er 15000, mens mange biler normalt har 10.000.
Tirsdag, nov 08, 2011, 12:13
Tirsdag, nov 08 2011, 21:37
Dvs. efter hver skylning demonterer du motoren og foretager en inspektion - hvor rent er det vasket? nej? så tror du også at det er vasket i 5 minutter. flushing, som mig i det i 5 min. intet virkelig vasket.
..I fortiden var livet 7 år mekaniker. Jeg var nødt til at adskille / samle mange forskellige motorer (der var mulighed for at sætte "eksperimenter" på vilkår for kilometertal / typer olier / vaske osv.). Der er praktikere, der handler venner. Det er sådan, forresten. Hvad angår skylning og skade på deres brug eller ikke-brug. For det første, selvfølgelig, tro. Alvorligt, sund fornuft. Spyling er ikke så meget "vasker", som "neutraliserer karies", processen med oxidation af olie og korroderende motordele. Læs enhver test af moderne olier - der er en ting som oxidationshastighed, basisnummer osv. De er meget forskellige for forskellige olier, selv i samme klasse, især da disse processer er forskellige i forskellige motorer (kilometertal, mærke, kørestil). Ja, en ny del af olie kan neutralisere oxidationsprodukterne, men så skal du ændre olien med ca. 50% af det beregnede interval. Jeg har venner, der driver diesel (uden turbiner) ikke mere end 5000 km og skifter olier og mineralvand (alle gode mærker har stadig gode mineralolier i produktion, men de tjener hovedsagelig på syntetiske materialer). Ingen vask og perfekt stand. Det andet plus af vasker er, at de ikke lader olietætningerne alder (som en "blackening" af gummi, jeg kan ikke lide og ikke bruge den, men der er en reel fordel for dæk fra dette). Og du har det helt rigtigt - i 5 minutter (hvis en gang i dit liv) du virkelig ikke vasker noget. Det er fornuftigt, hvis det regelmæssigt. Hvordan man vasker Og endnu et vigtigt punkt. Efter 15 minutter (når der ikke drikker noget) pumper jeg en 50 ml sprøjte med et rør og pumper ca. 200-250 ml "slam" (garage / pit / lys / vevhus mod afløb). På tjenesten gør næsten ingen. Og i denne sidste del er der mange af alle skadelige, der vil afslutte din nye olie mange gange hurtigere. Flushing holder "kaku" suspenderet ved afløb, og den gamle olie har ikke noget sådant potentiale. Jeg håber, at jeg netop har afklaret, jeg forsøgte ikke at overbevise. Godt lykkeligt!
Tirsdag, nov 08 2011, 21:45
Ons, nov 09 2011, 15:43
Ons, nov 09 2011, 16:13
Her beskrives alt i tilstrækkelig detaljer.
Ons, nov 09 2011, 17:26
250ml er en overdrivelse. En sprøjte tages med en L-formet kambric, der er fastgjort til sprøjtens ende. Efter at olien er ophørt med at dryppe, hældes cambricen ned i hullet med en L-formet tud og den resterende olie pumpes ud. Ved den tjeneste, hvor jeg udskifter, skal du bruge en 20 cm sprøjte. Efter afløb af olien er det nødvendigt at pumpe ud 3-4 sprøjter, dvs. ca. 60-80 ml olie.
http://forum.skoda-club.ru/viewtopic.php?t=36594p=1445436Dacron - så i USA kaldte han den specielle polyesterstof kunstige hærdning, der blev opnået ved at behandle olieforsyningen indeholdt i naturen selv. I en række andre lande modtog det samme materiale andre navne, for eksempel har de franske mestere tilnavnet ham tergal, japansk tetorone og russisk lavsan, hvilket svarer til laboratorieforkortelsen for "oprindelse" af denne tekstidé.
Det skal bemærkes, at et af de karakteristiske træk ved Dacron-lærredet er dets produktiv alsidighed, nemlig at det ud over den umiddelbare 100% -version kan kombineres perfekt med andre typer fibre, såsom uld, hør, viskose og en række andre tråde. På mange måder har Dacron ligheder med nylon, for eksempel i form af superstyrke, men ved forsinkelse og afvisning af fugt taber sidstnævnte den. Derudover undergår dacron-stoffet høj temperaturopvarmning under behandlingen, hvor overfladen ikke kun perfekt justerer sig, men også erhverver evnen til ikke at tillade luftstrømmen gennem sig selv, men også at holde formen uden at ændre den selv efter hyppige vasker.
Forresten vil det være let at sørge for sådant materiale: Temperaturparameteren for vask anbefales at vælge, som sædvanlig ikke højere end 40 C, og i strygningsprocessen skal du nedbryde sagen, da den i første omgang skal ligne (det drejer sig om folder om nogen) Dette vil bidrage til bedre at rette modellen på et bestemt produkt.
Dacron (lavsan) råmaterialer er blevet uundværlige i mange områder. For eksempel i sejladsen har han ikke lige, også gode reb og overtøj er opnået fra den. Selv i den kombinerede version spiller Dacron en stor rolle i fremstilling af tæpper, gardiner og ikke-naturlig pels. Dette er det bedste valg for elskere af aktiv komfort.
Jeg købte min søn et kostume til en fizra fra Dacron. Det er slettet under normale forhold, ingen grund til at frygte, at den vil kaste. Og hvis det er godt at hænge ud, så behøver du ikke at stryge det senere. Men jeg stræber stadig) Jeg er ikke sådan en dårlig værtinde.
Praktisk stof, min mand og jeg har et træningsdrag. Dacron slettes let, vi bærer vores dragter til andet år, som ny, ikke slidt, ingen piller. Jeg vil gerne tilføje, at prisen var behageligt overrasket. Jeg er sikker på, at dette materiale vil tjene os i lang tid. Jeg råder.
I min ungdom allerede langt væk havde jeg en lys grå dacron jakkesæt. Jeg kiggede på ham på 100. Jeg husker stadig med varme og kærlighed til mig selv, min kærlighed.
Træningsdragter fra dette stof er uerstattelige. Serveres længe og giver komfort under ugunstige vejrforhold. Hun er generelt en af mine favoritter, og med hjælp fra denne artikel kunne jeg lære mere om hende.
Og du ved, det forekommer mig, at dette materiale stadig er syntetisk, og om sommeren vil det varme vejr bare fryse. Jeg har en negativ holdning til syntetiske materialer og foretrækker altid at købe tøj af naturlige materialer (bomuld, linned, uld)
Super klud! Købt til alle slægtninge. Nu anbefaler jeg til alle venner!
Og hvis det ikke er en hemmelighed, hvorfor købte du et sådant stof til alle slægtninge? eller du har en særlig uniform hjemme))))? griner)))
Dacron-stort stof! Købte min søn et halvt år siden en tracksuit! Stadig slidt, er kostume ikke slidt! Vaskes meget let. Og det vigtigste er, at min søn og jeg kan lide det, så jeg anbefaler dette stof til alle)
Tak for den værdifulde information om dette stof, jeg elsker det meget og bærer det ofte - super styrke. Særligt interessant var dets forskellige navne afhængigt af det land, hvor den er produceret. Jeg er i forskellige byer og lande, og det ville være rart at vide, hvad man skal spørge sælgeren)
leder efter en dacron klud af lyseblå
Her er det bestemt ikke, ring butikkerne))
Godt stof, jeg har en træningssko ud af det, behagelig, det er behageligt at løbe i det, det sidder perfekt på figuren, og stoffet gør ikke op, når det vaskes.
Hver dag hører vi flere gange til ordet "akryl": mænd lærer om dette materiale i hardwareforretninger, og kvinder lærer om det i skønhedssaloner. Hvad er alsidigheden af dette usædvanlige materiale, som kan bruges i kosmetiske procedurer og i opførelsen af bygninger eller renovering af lejligheder?
Akryl er et to-komponent materiale bestående af akrylharpiks (lavet af vandbaseret) og mineralpulver. Akryl er meget udbredt i arkitektur, brusere, laminerede paneler, til vinduer, bade og akvarier. Som glas er akryl gennemsigtig, så den bruges til døre og vinduer. Og for at lave bad, tilsættes en lille mængde maling til akryl (for det meste hvid maling, selvfølgelig er der tilsat maling og andre farver).
For at lave et bad skal du bruge en hel plade af akryl, som er anbragt i et vakuumkammer, opvarmes, og så er badet lavet af den nødvendige størrelse og form. Det resulterende emne til badet er overtrukket med epoxyharpiks indeholdende glasfiber. Denne proces svarer meget til processen med at påføre en støbning på en brudt arm eller et ben. Til fremstilling af bad anvendes akrylplade med en tykkelse på 4 til 8 millimeter. Hvis du bruger et tyndere ark af akryl, vil badet være mindre holdbart - en dyb ridser er nok, og badet bliver forkælet. Kun skrupelløse producenter til fremstilling af bad anvender et ark af akrylfortyndere end 4 millimeter, så at købe et akrylbad, vær særlig opmærksom på den fabrikant, der lavede dette produkt.
Da akrylproduktion er en ret ny teknologisk udvikling, anses det for at være miljøvenlig produktion. Akryl er et meget slidstærkt materiale, der vil vare dig i temmelig lang tid. En af de vigtigste fordele ved materialet er dens slagmodstand. Hvis du har købt en brusekabine med en akryl gennemsigtig dør, og du ved et uheld falder på det - døren vil ikke bryde i modsætning til glas. Akryl er meget lettere end glas. Hvis du selv beslutter at slå flagermus med en akryldør, vil den ikke bryde, men bare hoppe til siden og ikke bryde den.
Mange spørger: Akryl er et kemisk materiale, hvad sker der, hvis der er ild? Akryl er et brandhæmmende materiale, som ikke dråber, når der opstår en brand, røger ikke som simpel plast under tændingen.
Akryl har også varmebevarende egenskaber, i akrylbade holder vandet ret i lang tid. Akrylmateriale kan modstå temperaturer fra - 30 grader og op til 160 graders varme. Over tid ændrer akryl ikke farve, vises ikke gul og forekommer ikke revner. Hovedelementet i dette materiale er, at det kan gives absolut enhver form. Denne egenskab af materialet gjorde det muligt at lave et innovativt spring i produktionen af bade i forskellige former og størrelser, som kan være firkantet med tynde relieflinjer, ovale, runde eller trekantede.
Akryl er et meget bekvemt materiale til fremstilling af bad, fordi der på overfladen ikke er nogen porer, hvor mikrober, skimmel og forskellige bakterier vil akkumulere i fremtiden. Akryl er meget let at rengøre, en ridse, der vises, kan let slibes, og badekaret vil igen ligne nyt. Overfladen af akrylbad er skinnende, men med tiden kan glansen forsvinde. Det er let at vende tilbage, hvis du polerer badets overflade.
Derfor er akryl ikke giftig, miljøvenlig, flammehæmmende og meget let at bruge materiale.
Hver dag hører vi flere gange til ordet "akryl": mænd lærer om dette materiale i hardwareforretninger, og kvinder lærer om det i skønhedssaloner. Hvad er alsidigheden af dette usædvanlige materiale, som kan bruges i kosmetiske procedurer og i opførelsen af bygninger eller renovering af lejligheder?
Akryl er et to-komponent materiale bestående af akrylharpiks (lavet af vandbaseret) og mineralpulver. Akryl er meget udbredt i arkitektur, brusere, laminerede paneler, til vinduer, bade og akvarier. Som glas er akryl gennemsigtig, så den bruges til døre og vinduer. Og for at lave bad, tilsættes en lille mængde maling til akryl (for det meste hvid maling, selvfølgelig er der tilsat maling og andre farver).
For at lave et bad skal du bruge en hel plade af akryl, som er anbragt i et vakuumkammer, opvarmes, og så er badet lavet af den nødvendige størrelse og form. Det resulterende emne til badet er overtrukket med epoxyharpiks indeholdende glasfiber. Denne proces svarer meget til processen med at påføre en støbning på en brudt arm eller et ben. Til fremstilling af bad anvendes akrylplade med en tykkelse på 4 til 8 millimeter. Hvis du bruger et tyndere ark af akryl, vil badet være mindre holdbart - en dyb ridser er nok, og badet bliver forkælet. Kun skrupelløse producenter til fremstilling af bad anvender et ark af akrylfortyndere end 4 millimeter, så at købe et akrylbad, vær særlig opmærksom på den fabrikant, der lavede dette produkt.
Da akrylproduktion er en ret ny teknologisk udvikling, anses det for at være miljøvenlig produktion. Akryl er et meget slidstærkt materiale, der vil vare dig i temmelig lang tid. En af de vigtigste fordele ved materialet er dens slagmodstand. Hvis du har købt en brusekabine med en akryl gennemsigtig dør, og du ved et uheld falder på det - døren vil ikke bryde i modsætning til glas. Akryl er meget lettere end glas. Hvis du selv beslutter at slå flagermus med en akryldør, vil den ikke bryde, men bare hoppe til siden og ikke bryde den.
Mange spørger: Akryl er et kemisk materiale, hvad sker der, hvis der er ild? Akryl er et brandhæmmende materiale, som ikke dråber, når der opstår en brand, røger ikke som simpel plast under tændingen.
Akryl har også varmebevarende egenskaber, i akrylbade holder vandet ret i lang tid. Akrylmateriale kan modstå temperaturer fra - 30 grader og op til 160 graders varme. Over tid ændrer akryl ikke farve, vises ikke gul og forekommer ikke revner. Hovedelementet i dette materiale er, at det kan gives absolut enhver form. Denne egenskab af materialet gjorde det muligt at lave et innovativt spring i produktionen af bade i forskellige former og størrelser, som kan være firkantet med tynde relieflinjer, ovale, runde eller trekantede.
Akryl er et meget bekvemt materiale til fremstilling af bad, fordi der på overfladen ikke er nogen porer, hvor mikrober, skimmel og forskellige bakterier vil akkumulere i fremtiden. Akryl er meget let at rengøre, en ridse, der vises, kan let slibes, og badekaret vil igen ligne nyt. Overfladen af akrylbad er skinnende, men med tiden kan glansen forsvinde. Det er let at vende tilbage, hvis du polerer badets overflade.
Derfor er akryl ikke giftig, miljøvenlig, flammehæmmende og meget let at bruge materiale.
http://www.mega-santehnika.ru/akril-ehto-chto-takoeAkrylglas er kendetegnet ved sådanne kvaliteter som:
Alle disse kvaliteter har påvirket den hurtige udvikling af teknologier i produktionen af økologisk glas og deres udbredt anvendelse.
Polycarbonat er ligesom akrylglas et gennemsigtigt materiale med væsentligt højere viskositet og elasticitet og som følge heraf den højeste slagfasthed. Med hensyn til mekaniske egenskaber er polycarbonat ikke ens blandt lignende materialer.
Lighederne og forskellene mellem disse to materialer opfylder flere anvendelsesområder:
Arkitektur og konstruktion
Støbt belægning, glas (vindue og tagdækning), forskellige slags beskyttende hegn og markiser.
Glasurhuse, drivhuse, drivhuse, terrasser og vinterhave.
Ladder design, parapeter, vindueskarme, skillevægge, dampet, hylder, displayet tilfælde, akvarier mv.
Belysning og belyst reklame
Belysningsdæksler, lysbokse og bogstaver.
Medicin og laboratorieudstyr
Dusjer, badekar osv.
Beskyttelsesdæksler til udstyr, ruder af fly, land- og vandkøretøjer.
Transparent eller gennemskinneligt (farveløst eller farvet) termoplastisk derivat af akrylharpikser. Hovedkomponenten i dens sammensætning er PMMA, i sin rene form bestående af tre kemiske elementer - kulstof, hydrogen og oxygen. Polymethylmethacrylat fremstilles ved trinvis polymerisering og polykondensation af methylmethacrylatmonomer. I polymerisationsprocessen er monomermolekylerne bundet i et "gigant" polymermolekyle, hvilket er en plastik. Et PMMA-molekyle er en polymerkæde, som kan være lineær, forgrenet og også organiseret i et tredimensionalt netværk.
I gruppen af polymerer refererer polymethylmethacrylat til termoplast. Termoplastik er kendetegnet ved, at der ved stuetemperatur er blød eller hård plast og består af lineære eller forgrenede makromolekyler. Når de opvarmes, blødgør termoplasterne sig til at strømme, og efter afkøling hærder de igen. Polymererne af denne smeltegruppe er plastisk deformerbare og opløselige. Amorfe termoplaster er kendetegnet ved en fuldstændig uregelmæssig kædestruktur (strukturen af en bomuldspindel). Foruden amorf har en delvis krystallinsk termoplast krystalliserede områder, hvori lineære molekyler er anbragt parallelt.
Lineær carbonpolyester. Dette materiale er usædvanlig kombination af høj varmebestandighed, høj sejhed og gennemsigtighed. Dens egenskaber ændres lidt med stigende temperatur. Lav temperatur egenskaber er også fremragende. Modstand mod rive og spredning er meget høj. Dette materiale har også høj holdbarhed, når du trykker igennem.
PC'en er resistent over for fortyndede syrer, men er ikke resistent over for baser og baser. Modstandsdygtige over for alifatiske carbonhydrider, alkoholer, vaske- og rengøringsmidler, olier og fedtstoffer, opløselige i chlorerede carbonhydrider (methylenchlorid), delvis opløselig i aromatiske carbonhydrider, ketoner og estere. Disse stoffer fungerer som revner, når temperaturen stiger. Polycarbonat er meget gennemtrængeligt for gas og vanddamp. En fremragende funktion af polycarbonat er dens dimensionsstabilitet. Selv ved høje temperaturer giver dette materiale minimal krympning. Når du bruger en pc, skal du også tage højde for dens ustabilitet over for UV-eksponering. Materiale, der ikke har særlig beskyttelse, er tilbøjelige til gulning og som følge heraf krænkelse af optiske egenskaber.
Egenskaber - fordele og ulemper
Egenskaberne af akrylglas gør det til et alsidigt materiale, hvis muligheder går langt ud over de almindeligt accepterede anvendelsesområder. Manglende korrekt farve og gennemsigtighed giver mulighed for at give høj gennemsigtighed (kun 8% af det indfaldende lys afspejles, og 92% af materialet springes over). Det skal bemærkes, at silicatglas overfører mindre lys. I tilfælde hvor høj lystransmission er uønsket, kan du bruge hvidt eller malet materiale.
Fraværet af optisk forvrængning giver mulighed for at anvende organisk glas ved fremstilling af kontaktlinser og glaslufttransport. I disse tilfælde anvendes polycarbonat hovedsageligt på grund af dets høje trækstyrke og yderligere modstandsdygtighed mod dannelsen af fragmenter. Desuden er akrylglas meget modstandsdygtigt mod aldring og virkningerne af atmosfæriske faktorer. Dens mekaniske og optiske egenskaber ændrer sig ikke på en mærkbar måde under langvarig forvitring. PMMA er UV-resistent og kræver ikke særlig beskyttelse. PC med langvarig udsættelse for ultraviolette stråler har en tendens til at være gul, så der er behov for påføring på den ene side af pladematerialet et specielt beskyttende lakbelægning, som udføres på tidspunktet for produktionen ved coekstrudering. Det er denne side med en UV-resistent belægning, der bør udsættes for en uønsket faktor, og ikke det modsatte.
Akrylglas kan bearbejdes og varmstøbt.
Ved behandling af akrylglas er det nødvendigt at overveje følgende funktioner:
Ud fra økologisk synsvinkel er økologisk glas helt sikkert.
Produkter fra akrylglas er opdelt i to hovedgrupper afhængigt af produktionsmetoden - støbning og ekstrudering. Den måde, produktet fremstilles på, påvirker materialets adfærd under drift.
I dette tilfælde, som de anvendte former er fastgjort sammen glasark af den krævede størrelse. PMMA hældes mellem pladerne og hærdes under polymerisationsprocessen. På grund af det faktum, at glasoverfladen er glat og ikke har porer, såvel som på grund af forskelle i koefficienterne med lineær termisk udvidelse af de to materialer, er det færdige PMMA ark let adskilt, og glasformen kan genanvendes. Produkter med hulrum kan opnås ved centrifugalstøbning. I dette tilfælde hældes flydende PMMA i roterende rør fordelt ved hjælp af centrifugalkraft langs væggene og hærder på overfladen af formen.
Da ovennævnte proces er meget besværlig og tidskrævende, blev der foreslået en kontinuerlig ekstruderingsproces, hvilket er et omkostningseffektivt alternativ. Polymeren i en granulær tilstand lægges i en ekstruder, hvor den opvarmes til en viskøs-flydende tilstand og ekstruderes derefter gennem en ekstruderingsdyne. Slutproduktets endelige tykkelse afhænger af størrelsen af hulrummet i den. Denne metode producerer "endeløse" profiler, rør og ark (både kompakt og multi-partition).
Produkter produceret på forskellige måder adskiller sig i mekaniske egenskaber, dimensionel stabilitet med temperaturforskelle, modstandsdygtighed mod revner på grund af intern spænding og også i overfladekvalitet. Overfladen af ekstruderet akrylglas kan afvige fra støbe på grund af ekstruderingsbrud. Således har smeltet organisk glas en højere kvalitet. Af denne grund er alt sanitært udstyr ifølge CEN-standarden lavet af støbt materiale.
Som nævnt ovenfor kan produkter fremstillet af akrylglas fremstilles på to måder, som vælges afhængigt af det ønskede slutprodukt. Kompakte ark af PMMA fremstilles både ved støbning og ekstrudering. Mens ekstruderet akrylglas er begrænset i tykkelse (min. 2 mm, maks. 20 mm), kan støbematerialet fremstilles som en lille tykkelse (1 mm) og ganske massiv. Ekstruderet materiale fås i 2 m bredde og 3 m længde. Forskellige standardstørrelser af støbt akrylglas findes i producenternes kataloger.
PMMA rør er tilgængelige i både ekstruderede og støbte (centrifugalstøbning) versioner. Minimale ydre diameter på ekstruderede rør er 5 mm med en vægtykkelse på 1 mm, mens støbe rør er lavet af kun 25 mm i diameter med vægge fortykket fra 2 mm.
http://www.yusto.ru/stati/akrilovoe-steklo-i-polikarbonat-chto-eto-takoe/Alle ved, at enhver bil består af knuder, enheder og dele. LCP - bilmaling - kan ikke tilskrives nogen af ovennævnte kategorier. LPC er en integreret del af kroppen, som faktisk er en af de vigtigste dele af bilen. Det kommer fra den malede krop og sætter den på hovedmonteringslinjen, og bilens samling begynder. Og hvis der konstateres en produktionsfejl i lakeret, anses selve kroppen for defekt.
Anvendelsen af malingbelægninger er stadig en af de mest almindelige og effektive måder at beskytte metal mod korrosion. Dette er hovedformålet. Desuden beskytter bilens metaloverflade mod korrosiv beskadigelse, lakken giver bilen et æstetisk udseende og er et element i bilens indretning. Et af hovedkriterierne for effektiviteten af LCP er dens holdbarhed, dvs. evnen til at opretholde deres beskyttelsesegenskaber til grænsestatus.
Normalt maling på bilens krop er en flerlags belægning og består af øverste, mellemliggende og primer lag. Alt dette kaldes LPC-systemet. Hvert lag af systemet (uanset om det er lak, maling, emalje, kitt eller primer) er designet til at udføre en bestemt funktion.
Og hvor godt lagene i LPC-systemet er kombineret afhænger af dets levetid som helhed. Hvis malingscoatingslagernes kompatibilitet ikke er tilfredsstillende, kan det endda med en levetid forekomme sådanne skader som flak, blærer, krakning, hvilket forårsager korrosionsskader, og belægningens levetid reduceres væsentligt.
Ifølge statistikker påvirker kvaliteten af overfladebehandling før maling af kroppen lakmaterialernes levetid i 70% af tilfældene, i 15% korrektheden af valget af lakeringssystemer i 10% overholdelse af teknologien til lakering og kun 5% af lakmaterialets kvalitet valgt til at dække.
Malingsbelægninger dannes ved filmdannelse (hærdning eller tørring) af lakmaterialer, der påføres på overfladen af billegemet eller på underlaget. Malinger og lakker kan igen varieres og afvige både i kemisk natur og i sammensætningen af filmens tidligere.
Ifølge accepteret GOST 9825 bestemmes malingsmaterialer af typen og typen af filmformer, såvel som ved deres primære anvendelse. Lakens kemiske sammensætning er klassificeret af grupper.
Afhængigt af anvendelse og formål kan malings- og lakbeklædning være: bevaring, varmebestandig, kemisk resistent, benzo, vand, atmosfærisk, olieafvisende og også til specielle formål (beregnet til f.eks. At male undervandsdelene af søfartøjer). I udseende (tilstedeværelsen af fejl, overfladens overfladighed, graden af glans) er malingsbelægninger klassificeret i 7 forskellige kategorier.
Populariteten af korrosionsbeskyttelse ved brug af lakbelægninger skyldes også, at der ved valg af dem altid er forskellige muligheder for belægningsskemaet, afhængigt af fabrikationsevnen, de operationelle og økonomiske egenskaber ved lakeret, som giver dig mulighed for at finde den optimale kombination. Den optimale anvendelse af lakering er kun mulig med en dyb forståelse og overvejelse af alle mekaniske og kemiske-fysiske fænomener, der forekommer i lakseanlægget, både når det er modtaget og under levetiden for malingbelægninger. Dette vil hjælpe dig med at forstå kun fagfolk - eksperter lakering. Vælg den bedste kombination til beskyttelse af din bilkrops anti-korrosionsbeskyttelse - i deres umiddelbare kompetence.
For nylig er teknologien langt fremme, og antallet af måder at beskytte bilens lakering er steget på. For eksempel er mange førsteklasses biler, der allerede er på fabrikken, dækket af en særlig slidstærk og modstandsdygtig over for ydre påvirkninger af nano-keramisk lak. I tilfælde af beskadigelse af en sådan lak er det meget sværere og længere at arbejde med det. Et unikt enkelttrinspoleringssystem kan i høj grad lette poleringen af nanokeramiske lakker.
Hvis din bil ikke tilhører dette segment, er det ligegyldigt. Malingen kan beskyttes i op til 1 år eller mere, og hvis du går til Europa eller i nærheden af udlandet og kører bilen der, øges beskyttelsestiden med 2-3 gange (Det afhænger af betingelserne for de veje, der bruges i bilvasken i dit kemiområde vejrforhold). Beskyttelse anvendes til bilmalm, forkromede overflader og malet plast og er en sammensætning, der efter påføring indgår en molekylær binding med overflademolekylerne, på hvilken den påføres, danner sammen med dem et stærkt molekylært gitter, der ligner det molekylære gitter af Mercedes nanoceramiske lakker benz.
Hvis du har behov for at beskytte din bil, bedes du kontakte vores firma "Mobiklin" ved at ringe (8452) 77-57-97, eller du kan kontakte vores eksperter på webstedet.
http://mobiclean.ru/stati/polirovka/chto-takoe-lkpSelve aluminium under normale atmosfæriske forhold dækkes af en oxidfilm. Dette er en naturlig proces under påvirkning af ilt. Det er praktisk taget umuligt at bruge det, fordi filmen er for tynd, næsten virtuel. Men det blev bemærket, at det besidder nogle bemærkelsesværdige egenskaber, som interesserede ingeniører og forskere. Senere kunne de producere anodiseret aluminium med kemiske midler.
Oxidfilmen er sværere end aluminium selv og beskytter derfor den mod ydre påvirkninger. Slidstyrken af aluminiumsdele med en oxidfilm er meget højere. Derudover er organiske farvestoffer langt bedre placeret på den belagte overflade, derfor har den en mere porøs struktur, hvilket øger vedhæftningen. Og det er meget vigtigt for produkter med den efterfølgende dekorative behandling.
Således førte ingeniørstudier og eksperimenter til opfindelsen af metoden til elektrokemisk dannelse af en oxidfilm på overfladen af aluminium, og dets legeringer, der blev kaldt den anodiske oxidation af aluminium, er svaret på spørgsmålet "hvad er anodisering".
Anodiseret aluminium anvendes meget bredt i forskellige felter. Haberdashery med dekorative belægninger, metal vindue og dørkarme, dele af sejlskibe og undervandsfartøjer, luftfart industri, køkkenudstyr, bil tuning, byggevarer af aluminium er ikke en komplet liste.
Sådan anodiseres aluminium? Anodisering er en proces, hvorved et lag af oxidfilm fremstilles på overfladen af en aluminiumsdel. I den elektrokemiske proces spiller den del, der skal belægges, rollen som en anode, derfor kaldes processen anodisering. Den mest almindelige og enkleste metode er i fortyndet svovlsyre under påvirkning af en elektrisk strøm. Koncentrationen af syren er op til 20%, DC-effekten er 1,0 - 2,5 A / dm 2, vekselstrømmen er 3,0 A / dm 2, opløsningens temperatur er 20-22 ° C.
Når der er en anode, skal der være en katode. I et specielt galvanisk bad, hvor anodiseringsprocessen finder sted, er anodens detaljer fastgjort eller suspenderet i midten. Katodene placeres langs kanterne af badpladerne af bly eller kemisk rent aluminium, og anodens overflade skal omtrent svare til katodens areal. Mellem katoderne og anoderne skal der nødvendigvis være et frit ret bredt elektrolytlag.
Bøjlerne, på hvilke de belagte dele er fastgjort, fremstilles fortrinsvis af det samme materiale, hvorfra anodene fremstilles. Det er ikke altid muligt, derfor er aluminium eller duraluminlegeringer tilladt. På stederne for fastgørelse af anoderne skal sikres tæt kontakt. Mounts forbliver afdækket, så for dekorative produkter, skal disse steder vælges og forhandles i processen. Suspensionerne fjernes ikke under vask og efterfølgende kromatisering, de forbliver på detaljerne indtil slutningen af hele processen.
Tiden afhænger af størrelsen på de overdækkede dele. De små får et lag på 4-5 mikron film allerede i 15-20 minutter, og de større hænger i badet i op til 1 time.
Efter fjernelse fra anodebadet vaskes delene i rindende vand, neutraliseres derefter i et separat bad med en 5% ammoniakopløsning og vaskes igen i ledningsvand.
Filmen bliver mere holdbar, hvis du udfører yderligere efterbehandling. Dette gøres bedst i en opløsning af kaliumbichromat (kromtop) med en koncentration på ca. 40 g / l ved en temperatur på ca. 95 ° C i 10-30 minutter. Detaljer i slutningen erhverver den oprindelige grønlig-gule skygge. Således opnås anodisk korrosionsbeskyttelse.
Der er andre elektrolytter til fremstilling af en oxidfilm på aluminium, grundprincipperne for anodiseringsprocessen forbliver de samme, kun aktuelle tilstande, procestid og overtræksegenskaber ændres.
Anodiseret aluminiumsprofil bruges til fremstilling af ventilerede facader, installation trapper, håndlister. Beskyttelsesfilm beskytter ikke kun selve metallet, men også hænderne fra det grå aluminiumstøv. Kvinder vil være interesserede i at vide, at aluminiumstrikningsnåle også anodiserer, så håndværkerens håndtag ikke bliver beskidte. Men i anodiseret aluminium blev det brugt.
Anodisering af en aluminiumsprofil anvendes ved montering af hængslede ventilerede facader i stærkt ætsende miljøer. Meget aggressive miljøer er badeområder (på grund af højt saltindhold i luften) eller områder nær fabrikker. Byer på en million mennesker har sjældent et meget aggressivt miljø, ofte et middel aggressivt. Tildeling af en klasse af aggressivitet sker på niveau med særlige tjenester af det sundhedsmæssige epidemiologiske tilsyn i samråd med byadministrationen - det er nødvendigt at søge dem i deres beslutninger.
En anden vigtig fordel er farvningen af den anodiserede overflade. Dette er sandsynligvis den største fordel ved den beskrevne proces. Muligheden for dekorativ forarbejdning af fremstillede aluminiumsprodukter optrådte, hvilket straks førte til en stor spredning af dens anvendelse.
Den høje slidstyrke af den anodiske film bidrog til en forøgelse af indholdet af anodiserede aluminiumsdele i det samlede antal skibsbygnings- og flyproduktionsvirksomheder.
Facaderne på mange olympiske faciliteter i Sochi er lavet ved hjælp af ventileret facade teknologi på anodiserede aluminiumsystemer.
http://bazafasada.ru/fasad-zdanij/anodirovanie-alyuminiya.htmlLevon B. Piotrovsky,
Research Institute of Experimental Medicine SZO RAMS, St. Petersborg
Evgeny Kats,
University. Ben-Gurion i Negev, Israel
"Økologi og liv" №8, №9 2010
Naturen er kontinuerlig, og enhver definition kræver etablering af nogle grænser. Derfor er ordlyden af definitioner en ganske takløselig opgave. Ikke desto mindre skal dette gøres, da en klar definition gør det muligt for en at adskille et fænomen fra et andet for at afsløre væsentlige forskelle mellem dem og dermed forstå fænomenerne mere dybt. Derfor er formålet med dette essay et forsøg på at forstå betydningen af nutidens modebetegnelser med præfikset "nano" (fra det græske ord "dværg") - "nanovidenskab", "nanoteknologi", "nanobjekt", "nanomateriale".
På trods af at disse problemer med varierende dybder gentagne gange blev diskuteret i special og populærvidenskabelig litteratur, viser analysen af litteratur og personlig erfaring, at hidtil i vida videnskabelige kredse, for ikke at nævne uvitende, er der ingen klar forståelse af, hvordan selve problemet og definitioner. Derfor vil vi forsøge at definere alle de ovennævnte vilkår og fokusere læsernes opmærksomhed på betydningen af det grundlæggende begrebet "nanobjekt". Vi inviterer læseren til at tænke sammen om, hvorvidt der er noget fundamentalt at skelne nanoobjekter fra deres større og mindre "brødre", som "beboer" verden omkring os. Derudover inviterer vi ham til at deltage i en serie af tankeeksperimenter om design af nanostrukturer og deres syntese. Vi vil også forsøge at demonstrere, at det er i nanoskalaintervallet, at naturen af fysiske og kemiske vekselvirkninger ændres, og det sker præcis på den samme del af dimensionskalaen, hvor grænsen mellem levende og livløs natur passerer.
Men først, hvor kom alt dette fra, hvorfor blev præfekten "nano" indført, hvilket er afgørende for at klassificere materialer som nanostrukturer, hvorfor nanovidenskab og nanoteknologi skiller sig ud i særskilte områder, hvad omfatter dette udvalg (og gør) virkelig videnskabelige fundamenter?
Dette er et præfiks, der viser, at den indledende værdi skal reduceres med en milliard gange, det vil sige divideret med en med ni nuller - 1.000.000.000. For eksempel er 1 nanometer en milliarddel af en meter (1 nm = 10-9 m). For at forestille sig, hvor lille 1 nm er, lad os gøre følgende tankeeksperiment (figur 1). Hvis vi reducerer diameteren på vores planet (12 750 km = 12,75 × 10 6 m ≈ 10 7 m) 100 mio. (10 8) gange, vil vi nå ca. 10 -1 m. Dette er en størrelse, der svarer til en fodbolds diameter (standard Diameteren af en fodbold er 22 cm, men på vores skala er denne forskel ubetydelig, for os 2,2 × 10 -1 m ≈ 10 -1 m). Lad os nu reducere en fodbolds diameter på de samme 100 millioner (10 8) gange, og kun nu får vi en nanopartikelstørrelse svarende til 1 nm (ca. diameteren af kulstofmolekylet af fulleren C60, i sin form svarende til en fodbold - se fig. 1).
Det er bemærkelsesværdigt, at præfikset "nano" blev brugt i den videnskabelige litteratur i lang tid, men at betegne langt fra nanobjekter. Især for objekter, hvis størrelse er milliarder gange mere end 1 nm - i dinosaurs terminologi. Nanotyranosaurer (nanotyrranus) og nanosauruser (nanosauruser) kaldes dværgdynosaurer, hvis dimensioner er henholdsvis 5 og 1,3 m. Men de er virkelig "dværge" sammenlignet med andre dinosaurer, hvis dimensioner overstiger 10 m (op til 50 m), og deres vægt kan nå 30-40 tons og mere. Dette eksempel understreger, at præfikset "nano" i sig selv ikke bærer fysisk betydning, men angiver kun skalaen.
Men nu ved hjælp af denne enhed betegner de en ny æra i udviklingen af teknologier, undertiden kaldet den fjerde industrielle revolution, nanoteknologiens æra.
Det regnes ofte, at begyndelsen af nanoteknologi æra blev lagt i 1959 af Richard Feynman i foredraget "Der er rigeligt med plads på bunden" ("der er masser af plads der nede"). Hovedforelæsningen for dette foredrag var, at fra grunden af fysikens grundlæggende love ser forfatteren ingen hindringer for at arbejde på molekylære og atomeriske niveauer, manipulere individuelle atomer eller molekyler. Feynman sagde, at ved hjælp af visse enheder kan man lave endnu mindre enheder, som igen kan gøre endnu mindre enheder og så videre op til atomniveauet, dvs. med de relevante teknologier kan individuelle atomer manipuleres.
I retfærdighed skal det dog bemærkes, at Feynman ikke var den første til at opfatte det. Især blev ideen om at skabe successivt faldende manipulatorer i størrelse udtrykt så tidligt som i 1931 af forfatteren Boris Zhitkov i sin fantastiske historie Mikoruki. Vi kan ikke modstå og undlade at citere små citater fra denne historie for at give læseren den største forståelse af forfatterens indsigt:
"Jeg har forvirret mig i lang tid, og det er det jeg kom på med: Jeg vil lave små hænder, en præcis kopi af mine - lad dem være mindst tyve, tredive gange mindre, men de vil have fleksible fingre som mine, de vil klæbe i en knytnæve, ubøjelig blive i samme positioner som mine levende hænder. Og jeg lavede dem.
Men pludselig ramte en tanke mig: trods alt kan jeg lave mikrohænder på mine små hænder. Jeg kan gøre de samme handsker til dem som jeg gjorde for mine levende hænder, ved at bruge det samme system til at forbinde dem med håndtag ti gange mindre end mine mikrohænder og derefter. Jeg vil have rigtige mikrohænder, to hundrede gange, de vil allerede lave mine bevægelser. Med disse hænder vil jeg bryde ind i en sådan lille ting i livet, som jeg kun har set, men hvor ingen andre har afskaffet sig selv. Og jeg kom til at arbejde.
Jeg ønskede at lave ægte mikrobøger, sådan at jeg kunne få fat i partikler af materie, hvorfra der blev lavet, de ufatteligt små partikler, der kun er synlige i et ultramikroskop. Jeg ønskede at komme ind i det område, hvor det menneskelige sind taber nogen ide om størrelse - det ser ud til at der ikke er dimensioner, alt er så utænkeligt lavt. "
Men det er ikke bare litterære forudsigelser. Hvad hedder nu nanoobjekter, nanoteknologi, hvis du har lyst, har en person længe brugt i sit liv. Et af de mest slående eksempler (i bogstavelig og figurativ forstand) er flerfarvet glas. For eksempel skabt af det 4. århundrede f.Kr. e. Lycurgus Cup, som er opbevaret i British Museum, er grøn, når den er belyst udefra, men hvis den er belyst indefra, er den lilla rød. Som det fremgår af nyere undersøgelser, der anvender elektronmikroskopi, er denne usædvanlige effekt på grund af tilstedeværelsen i glasset af nanoskala partikler af guld og sølv. Derfor kan vi sikkert sige, at Lycurgus Cup er lavet af nanokompositmateriale.
Som det nu viser sig, i middelalderen blev der ofte tilsat metallisk nanostøv til glas til fremstilling af glasmosaik. Variationer i brillens farve afhænger af forskellene i de tilsatte partikler - arten af det anvendte metal og størrelsen af dets partikler. For nylig blev det konstateret, at disse briller også har bakteriedræbende egenskaber, dvs. de giver ikke kun et smukt lysstykke i rummet, men desinficerer også miljøet.
Hvis vi ser historisk historiens historie historisk set ud, kan vi på den ene side udstikke en fælles vektor - naturvidenskabens indtrængen i dybden af materien. Bevægelse langs denne vektor bestemmes af udviklingen af overvågningsværktøjer. Først studerede folk den almindelige verden, for at observere, at der ikke var behov for specielle enheder. Når man observerer på dette niveau, blev grundlæggelsen af biologi lagt (klassifikationen af den levende verden, C. Linnaeus og andre), evolutionsteorien blev skabt (C. Darwin, 1859). Da teleskopet optrådte, kunne folk gennemføre astronomiske observationer (G. Galileo, 1609). Resultatet af dette var verdens lov og klassiske mekanik (I. Newton, 1642-1727). Da Leeuwenhoeks mikroskop optrådte (1674), kom folk ind i mikrokosmos (størrelsesområde 1 mm - 0,1 mm). Først var det kun overvejelse af små usynlige organismer. Det var først i slutningen af XIX århundrede, at L. Pasteur var den første til at opdage mikroorganismernes natur og funktioner. Omkring samme tid (slutningen af XIX - begyndelsen af XX århundrede) var der en revolution i fysikken. Forskere begyndte at trænge ind i atomet for at studere sin struktur. Igen skyldtes dette fremkomsten af nye metoder og værktøjer, hvor de mindste partikler af materiel begyndte at blive brugt. I 1909 formåede Rutherford at anvende "alfa-partikler" (heliumkerner, som havde en størrelse på ca. 10-13 m), til at se "kernen i guldatomet. Den planetariske model af Bohr-Rutherford-atomet, der er skabt på basis af disse eksperimenter, giver et levende billede af enormiteten af det "fri" sted i atomet, hvilket er ret sammenligneligt med Solsystemets rumtømmethed. Det er netop denne tomats ugyldighed, som Feynman mente i hans foredrag. Ved hjælp af de samme α-partikler i 1919 udførte Rutherford den første atomreaktion for at omdanne nitrogen til ilt. Så fysikere indtog pico- og femto-størrelse intervaller 1, og forståelse af materiens struktur på atom- og subatomære niveauer førte til dannelsen af kvantemekanik i første halvdel af det sidste århundrede.
Historisk set skete det, at stort set alle størrelsesområderne i undersøgelsen var "dækket" på størrelsesskalaen (figur 2), med undtagelse af området med nanodimensioner. Men verden er ikke uden kloge mennesker. I begyndelsen af det 20. århundrede udgav W. Ostwald en bog "The World of Bypassed Values", der behandlede et nyt felt af kemi på det tidspunkt - kolloid kemi, der behandlede specifikt med nanometerstørrelsespartikler (selvom dette udtryk endnu ikke blev brugt). Allerede i denne bog bemærkede han, at fragmenteringen af materiel på et eller andet tidspunkt fører til nye egenskaber, at egenskaberne af hele materialet er afhængige af partikelstørrelsen.
I begyndelsen af det tyvende århundrede var de ikke i stand til at "se" partikler af denne størrelse, da de ligger under grænserne for opløselighed af et lysmikroskop. Derfor er det ikke tilfældigt, at opfindelsen af M. Knoll og E. Rusk i 1931 af et elektronmikroskop betragtes som et af de første milepæle i udseendet af nanoteknologi. Først efter dette var menneskeheden i stand til at "se" objekter af submikron og nanometer dimensioner. Og så falder alt på plads - det vigtigste kriterium, som menneskeheden accepterer (eller ikke accepterer) nye fakta og fænomener, udtrykkes i Thomas den utroendes ord: "Indtil jeg ser, vil jeg ikke tro." 2
Det næste skridt blev lavet i 1981 - G. Binnig og G. Rohrer skabte et scanningstunnelmikroskop, som gjorde det muligt ikke blot at få billeder af individuelle atomer, men også at manipulere dem. Det er, teknologien blev skabt, som R. Feynman talte om i hans foredrag. Det var da den nanoteknologiske æra.
Bemærk, at vi her igen beskæftiger os med den samme historie. Igen, fordi det er almindeligt for menneskeheden at ignorere det faktum, at det er i det mindste en smule, før det er tid. 3 Det viser sig ved hjælp af eksemplet på nanoteknologi, at de ikke opdagede noget nyt, de begyndte bare bedre at forstå, hvad der sker omkring, hvad selv i oldtiden folk gjorde allerede, selvom det ubevidst eller rettere bevidst (de vidste, hvad de ønskede at få), men uden at forstå fænomenets fysik og kemi. Et andet problem er, at tilgængeligheden af teknologi stadig ikke betyder at forstå processen i essensen. Stål var i stand til at lave mad i lang tid, men en forståelse af de fysiske og kemiske baser af stålproduktion kom meget senere. Her kan du huske, at hemmeligheden i Damaskus stål ikke er åben indtil nu. Her er en anden hypostase - vi ved hvad vi skal have, men vi ved ikke hvordan. Så forholdet mellem videnskab og teknologi er ikke altid simpelt.
Hvem har for første gang beskæftiget sig med nanomaterialer i deres moderne mening? I 1981 brugte den amerikanske forsker G. Glater først definitionen af "nanokrystallinsk". Han formulerede konceptet om at skabe nanomaterialer og udviklede det i en række værker fra 1981-1986, introducerede udtrykkene "nanokrystallinske", "nanostrukturerede", "nanofase" og "nanokomposit" materialer. Hovedvægten i disse værker blev lagt på den afgørende rolle, som adskillige grænseflader i nanomaterialer spiller som grundlag for ændring af faststofegenskabernes egenskaber.
En af de vigtigste begivenheder i nanoteknologiens historie 4 og udviklingen af nanopartiklernes ideologi var også opdagelsen af carbon nanostrukturer - fullerener og carbon nanorør i midten af 80'erne - begyndelsen af 90'erne af det 20. århundrede samt opdagelsen af grafen i det XXI århundrede. 5
Men tilbage til definitionerne.
Først var alt meget simpelt. I 2000 underskrev USAs præsident B. Clinton det nationale nanoteknologiske initiativ, der definerer følgende: nanoteknologier omfatter teknologioprettelse og forskning på atom-, molekylær- og makromolekylære niveauer fra ca. 100 nm for at forstå fundamentet af fænomener og egenskaber ved materialer på nanoskala niveau samt oprettelse og brug af strukturer, udstyr og systemer med nye egenskaber og funktioner bestemt af deres størrelse.
I 2003 appellerede den britiske regering til Royal Society 6 og Royal Academy of Engineering 7 med anmodning om at udtrykke deres mening om behovet for udvikling af nanoteknologi for at vurdere de fordele og problemer, som deres udvikling kunne medføre. En sådan rapport med titlen "Nanovidenskab og nanoteknologi: muligheder og usikkerheder" optrådte i juli 2004, og for så vidt vi ved for første gang blev der givet separate definitioner af nanovidenskab og nanoteknologi:
Nanovidenskab er studiet af fænomener og objekter på atom-, molekylær- og makromolekylære niveauer, hvis egenskaber afviger væsentligt fra egenskaberne af deres makroanaloger. Nanoteknologier er design, karakterisering, produktion og brug af strukturer, enheder og systemer, hvis egenskaber bestemmes af deres form og størrelse på nanometerniveauet.
Således forstås udtrykket "nanoteknologi" som et sæt teknologiske metoder, der gør det muligt at oprette nanoobjekter og / eller manipulere dem. Det er kun at definere nanoobjekter. Men det viser sig, er ikke så simpelt, så det meste af artiklen er dedikeret netop til denne definition.
Til at begynde med giver vi en formel definition, den mest udbredte i dag:
Nanoobjekter (nanopartikler) kaldes objekter (partikler) med en karakteristisk størrelse på 1-100 nanometer i mindst en dimension.
Det ser ud til, at alt er godt og klart, det er uklart, hvorfor en sådan stiv definition af de nedre og øvre grænser på 1 og 100 nm er givet? Det ser ud til, at det vælges frivilligt, især med mistanke at indstille den øvre grænse. Hvorfor ikke 70 eller 150 nm? På grund af mangfoldigheden af nanoobjekter i naturen kan grænserne for nano-pladsen på størrelsesskalaen og bør være væsentligt sløret. Og generelt er det umuligt at udføre nøjagtige grænser i naturen - nogle objekter flyder glat ind i andre, og det sker ved et bestemt interval og ikke på et tidspunkt.
Før vi taler om grænser, lad os prøve at forstå, hvilken fysisk betydning der er indeholdt i begrebet "nanoobjekt", hvorfor skal det skelnes af en separat definition?
Som nævnt ovenfor var det først i slutningen af det tyvende århundrede, at forståelsen af, at materiens nanoskala struktur stadig havde sine egne karakteristika, at på dette niveau materie har andre egenskaber, der ikke forekommer i makrokosmen, begyndte at forekomme (eller rettere at blive etableret i sindet). Det er meget vanskeligt at oversætte nogle engelske udtryk til russisk, men på engelsk er der et udtryk "bulkmateriale", som ca. kan oversættes som "stor mængde stof", "bulkstof", "kontinuerligt medium". Så nogle egenskaber af "bulkmaterialer" med et fald i størrelsen af dets bestanddele kan begynde at ændre sig, når det når en vis størrelse. I dette tilfælde siges det, at overgangen til nanostaten af stoffet, nanomaterialer, finder sted.
Dette sker fordi, som partikelstørrelsen falder, bliver fraktionen af atomer placeret på deres overflade og deres bidrag til egenskaberne af objektet signifikant og vokser med et yderligere fald i størrelse (figur 3).
Men hvorfor påvirker stigningen i andelen af overfladeatomer signifikant partikelegenskabernes egenskaber?
De såkaldte overfladefænomener har i lang tid været kendt - dette er overfladespænding, kapillære fænomener, overfladeaktivitet, befugtning, adsorption, vedhæftning osv. Hele sættet af disse fænomener skyldes det faktum, at kræfterne af interaktion mellem de partikler, der udgør kroppen ikke kompenseres på dens overflade (fig. 4 ). Med andre ord, atomer på overfladen (krystal eller væske - det er ligegyldigt) er under særlige forhold. For eksempel, i krystaller, virker de kræfter, der får dem til at være i knudepunkts knudepunkter, kun på dem nedenunder. Egenskaberne af disse "overflade" atomer adskiller sig derfor fra egenskaberne af de samme atomer i massen.
Da antallet af overfladeatomer i nanoobjekter stiger kraftigt (figur 3), bliver deres bidrag til egenskaberne af nanoobjektet afgørende og stiger med et yderligere fald i objektets størrelse. Dette er en af grundene til manifestationen af nye ejendomme ved nanoskalaen.
En anden grund til den diskuterede egenskabsændring er at på dette dimensionelle niveau begynder kvantemekanikernes love at manifestere sig, det vil sige niveauet af nanodimensioner er niveauet for overgang, nemlig overgangen fra klassisk mekanikers regim til kvantemekanikernes regjering. Og som det er velkendt, er det mest uforudsigelige overgangsstaterne.
Ved midten af det 20. århundrede havde folk lært at arbejde med en masse atomer såvel som med et enkelt atom.
Derefter blev det indlysende, at den "lille gruppe af atomer" er noget andet, der ikke er helt ens, enten til atomatmosfæren eller til et enkelt atom.
For første gang er videnskabsfolk og teknikere formentlig konfronteret med dette problem i halvlederfysik. I deres søgen efter miniaturisering nåede de partikler af en sådan størrelse (flere tommer nanometer og mindre), hvor deres optiske og elektroniske egenskaber begyndte at afvige skarpt fra partikler af "almindelige" størrelser. Det var så, at det endelig blev klart, at "nanoskala" skalaen er et særligt område, der er forskelligt fra eksistensen af partikler eller kontinuum.
Derfor er det i de ovenstående definitioner af nanovidenskab og nanoteknologi den væsentligste indikation af, at den "rigtige nano" begynder med udseendet af nye egenskaber af stoffer i forbindelse med overgangen til disse skalaer og afviger fra massematerialernes egenskaber. Det vil sige den væsentligste og vigtigste kvalitet af nanopartikler, den væsentligste forskel mellem dem fra mikro- og makropartikler er udseendet af fundamentalt nye egenskaber, der ikke manifesterer sig i andre størrelser. Vi har allerede givet litterære eksempler, vi bruger denne teknik igen for at visuelt vise og understrege forskellene mellem makro-, mikro- og nanoobjekter.
Lad os vende tilbage til litterære eksempler. Ofte nævnes helten af Leskov Levsha som en "tidlig" nanoteknolog. Dette er imidlertid forkert. Leftys vigtigste præstation er, at han smedede små negle ["Jeg arbejdede mindre end disse hestesko: Jeg smedte de negle, som hesteskoene er tilstoppede, der er ingen små scopes kan tage"]. Men disse negle, selvom de var meget små, forblev søm, tabte ikke deres vigtigste funktion - for at holde hesteskoen. Så Levshas eksempel er et eksempel på miniaturisering (mikrominiaturisering, hvis du vil), det vil sige at reducere størrelsen af et objekt uden at ændre dets funktionelle og andre egenskaber.
Og den ovennævnte historie af B. Zhitkov beskriver præcist ændringen i egenskaber:
"Jeg havde brug for at strække en tynd wire - det vil sige den tykkelse, som for mine levende hænder ville være som hår. Jeg arbejdede og kiggede gennem mikroskopet, da kobberarmene blev trukket gennem kobberet. Det er tyndere, tyndere - der skal stadig strækkes fem gange - og så blev tråden revet. Hun brød ikke engang - hun smuldrede som lertøj. Spredt i fint sand. Dette er den berømte for sin rødhed kobber.
Bemærk, at i Wikipedia artiklen i artiklen om nanoteknologi, er kun stigningen i stivhed af kobber givet som et eksempel på forandringen i egenskaber med faldende størrelse. (Jeg undrer mig over, hvordan har B. Zhitkov lært om dette i 1931?)
I slutningen af det tyvende århundrede blev tilstedeværelsen af en bestemt region af størrelsen af materielle partikler - nanodimensionens område - til sidst åbenbar. Fysikere, der præciserer definitionen af nanoobjekter, hævder, at den øvre grænse for nano-stedet af størrelsesskalaen tilsyneladende sammenfaldende med størrelsen af manifestationen af de såkaldte lavdimensionelle effekter eller effekten af at sænke dimensionen.
Lad os forsøge at lave en omvendt oversættelse af den sidste sætning fra fysikernes sprog til det universelle sprog.
Vi lever i en tredimensionel verden. Alle virkelige objekter omkring os har visse dimensioner i alle tre dimensioner, eller som fysikere siger, har de dimension 3.
Lad os gøre følgende tankeeksperiment. Vælg en tredimensionel, tredimensionel prøve af noget materiale, bedst af alt - en homogen krystal. Lad det være en terning med en kantlængde på 1 cm. Denne prøve har visse fysiske egenskaber, som ikke afhænger af dens størrelse. I nærheden af ydersiden af vores prøve kan egenskaber afvige fra volumen. Imidlertid er den relative andel af overfladeatomer lille, og derfor kan overfladeændring af egenskaber forsømmes (det er netop dette krav, der betyder i fysikernes sprog, at prøven er omfangsrig). Nu deler vi terningen i halvdelen - dens to karakteristiske størrelser forbliver de samme, og en, lad den være højde d, fald med 2 gange. Hvad sker der med stikprøveegenskaberne? De vil ikke ændre sig. Vi gentager dette forsøg igen og måler ejendommen af interesse for os. Vi får det samme resultat. Gentagende gentagelse af eksperimentet når vi endelig en vis kritisk størrelse d *, under hvilken ejendommen målt af os vil begynde at afhænge af størrelsen d. Hvorfor? Når d ≤ d * bliver fraktionen af overfladeatomers bidrag til egenskaber signifikant og vil fortsætte med at vokse med et yderligere fald i d.
Fysikere siger, at for d ≤ d * i vores prøve observeres en kvantestørrelse effekt i en dimension. For dem er vores prøve ikke længere tredimensionel (hvilket lyder absurt for enhver almindelig person, fordi vores d, selv om den er lille, ikke er lig med nul!), Dens dimension reduceres til to. Og selve prøven kaldes kvanteplanet eller kvantebrønden, analogt med udtrykket "potentiel brønd", der ofte anvendes i fysik.
Hvis i nogle eksempler d ≤ d * i to dimensioner, så kaldes det en endimensionel kvanteobjekt, eller kvante tråd eller kvante tråd. Nul-dimensionelle objekter, eller kvantepunkter, d ≤ d * i alle tre dimensioner.
Naturligvis er den kritiske størrelse d * ikke konstant for forskellige materialer, og selv for et materiale kan variere betydeligt afhængigt af hvilke af de egenskaber, vi måler i vores eksperiment, eller med andre ord, hvilken af de kritiske dimensionelle egenskaber ved fysiske fænomener bestemmer denne egenskab (den fri vej til elektronerne i fononerne, de Broglie-bølgelængden, diffusionslængden, dybden af penetrationen af det eksterne elektromagnetiske felt eller akustiske bølger osv.).
Det viser sig imidlertid, at med alle de forskellige fænomener, der forekommer i organiske og uorganiske materialer i levende og livløs natur, ligger værdien af d * ca. 1-100 nm. Således er en "nanobjekt" ("nanostruktur", "nanopartikel") bare en anden version af udtrykket "kvanteformatstruktur". Dette er et objekt med d ≤ d * i mindst en dimension. Disse er partikler med reduceret dimension, partikler med en højere andel af overfladeatomer. Så det er mere logisk at klassificere dem i henhold til graden af reduktion af dimensionen: 2D - kvanteplader, 1D - kvante tråde, 0D - kvantepunkter.
Hele spektret af reducerede dimensioner kan let forklares, og det vigtigste er at eksperimentelt observere eksemplet på carbon nanopartikler.
Opdagelsen af carbon nanostrukturer var en meget vigtig milepæl i udviklingen af begrebet nanopartikler.
Carbon er kun det ellevte mest almindelige element i naturen, men på grund af den unikke evne af dets atomer til at kombinere med hinanden og danne lange molekyler, der omfatter andre elementer som substitutter, er der opstået et enormt antal organiske forbindelser og livet selv. Men selv ved at kombinere alene med sig selv, kan kulstof generere et stort sæt forskellige strukturer med meget forskellige egenskaber - de såkaldte allotropiske modifikationer. 8 Diamond er for eksempel benchmark for gennemsigtighed og hårdhed, en dielektrisk og en varmeisolator. Imidlertid er grafit en ideel "absorberende" af lys, et super-blødt materiale (i en bestemt retning), en af de bedste ledere af varme og elektricitet (i et plan vinkelret på ovennævnte retning). Men begge disse materialer består kun af carbonatomer!
Men alt dette er på makroniveau. Og overgangen til nano-niveau åbner nye unikke egenskaber for kulstof. Det viste sig, at "kærlighed" af kulstofatomer til hinanden er så stor, at de uden en deltagelse af andre elementer kan danne et helt sæt nanostrukturer, der adskiller sig fra hinanden, herunder i dimension. Disse omfatter fullerener, grafen, nanorør, nanoconer osv. (Figur 5).
Vi bemærker her, at carbon nanostrukturer kan kaldes "sande" nanopartikler, da der i dem, som det tydeligt ses i fig. 5, alle bestanddele ligger på overfladen.
Men tilbage til grafitten selv. Således er grafit den mest almindelige og termodynamisk stabile modifikation af elementært carbon med en tredimensionel krystalstruktur bestående af parallelle atomlag, der hver er en tæt pakning af hexagoner (figur 6). Ved en sådan sekskants hjørner er et carbonatom, og siderne af hexagonerne afspejler grafisk stærke kovalente bindinger 9 mellem carbonatomer, hvis længde er 0,142 nm. Men afstanden mellem lagene er ret stor (0.334 nm), og derfor er forbindelsen mellem lagene ret svag (i dette tilfælde taler de om van der Waals interaktion 10).
En sådan krystalstruktur forklarer egenskaberne af grafitens fysiske egenskaber. For det første lav hårdhed og evnen til nemt at stratificere ind i de mindste skalaer. Så, for eksempel, blyanter er skrevet med blyanter, hvis grafit skalaer, skrælning, forbliver på papir. For det andet udtalte ovennævnte anisotropi af grafitens fysiske egenskaber og frem for alt dets elektriske ledningsevne og termisk ledningsevne.
Ethvert af lagene i den grafiske tredimensionelle struktur kan betragtes som en kæmpe plan struktur med en dimension på 2D. Denne todimensionelle struktur, bygget kun af carbonatomer, kaldet "graphene". Det er nemt at få en sådan struktur "relativt", i det mindste i et mentalt eksperiment. Tag en grafitpen pen og begynde at skrive. Højden d af skifer vil falde. Hvis der er nok tålmodighed, så er værdien af d lig med d * på et tidspunkt, og vi får kvanteplanet (2D).
I lang tid har problemet med stabiliteten af flade todimensionale strukturer i fri tilstand (uden substrat) generelt og især grafen, såvel som de grafiske elektroniske egenskaber kun været genstand for teoretiske undersøgelser. Senest i 2004 modtog en gruppe fysikere under ledelse af A. Geim og K. Novoselov de første prøver af grafen, som gjorde en revolution på dette område, da sådanne todimensionale strukturer viste sig at være i stand til at udvise forbløffende elektroniske egenskaber, kvalitativt forskellig fra alle tidligere observerede. Derfor undersøger i dag hundredvis af eksperimentelle grupper de grafiske elektroniske egenskaber.
Hvis vi ruller et grafenlag, monoatomisk i tykkelse, ind i en cylinder, så det hexagonale rist af carbonatomer lukker uden sømme, så "konstruerer vi" en enkeltvægs carbon nanorør. Det er eksperimentelt muligt at opnå enkeltvæggede nanorør med en diameter på 0,43 til 5 nm. Karakteristiske træk ved nanorør geometrien er optagelsesværdier af den specifikke overflade (i gennemsnit
1600 m 2 / g for enkeltvægsrør) og forholdet mellem længde og diameter (100.000 og mere). Nanorør er således 1D nano-objekter - kvante tråde.
I eksperimenterne blev også multiwall carbon nanorør observeret (figur 7). De består af koaksiale cylindre indsat i en anden, hvis vægge er i afstand (ca. 3,5 Å) tæt på interplanarafstanden i grafit (0.334 nm). Antallet af vægge kan variere fra 2 til 50.
Hvis du lægger et stykke grafit i en atmosfære af inert gas (helium eller argon) og så lyser strålen af en højpulseret laser eller koncentreret sollys, kan du fordampe materialet i vores grafitmål (bemærk at målets overfladetemperatur skal være mindst 2700 ° C). Under sådanne betingelser dannes et plasma bestående af individuelle carbonatomer over måloverfladen og inddrages af strømmen af kold gas, hvilket fører til afkøling af plasmaet og dannelsen af carbonklynger. Så det viser sig, at carbonatomer under visse klyngningsbetingelser lukkes for at danne et sfærisk skeletmolekyle C60 dimension 0D (dvs. kvantepunkt), der allerede er vist i fig. 1.
En sådan spontan dannelse af et molekyle C60 i carbonplasma blev opdaget i et joint experiment af G. Kroto, R. Curl og R. Smoli, udført i ti dage i september 1985 ved at sende en nysgerrig læser til bogen af E. A. Katz "Fullerenes, carbon nanorør og nanokluster: Stamtavle former og ideer ", der detaljeret beskriver den fascinerende historie af denne opdagelse og de begivenheder, der gik forud for den (med korte udflugter i videnskabens historie op til renæssancen og endog antikken) og forklarer også motivationen af et underligt ved første øjekast (og kun ved første øjekast) navn Buckminsterfulleren's olecules er til ære for arkitekt R. Buckminster Fuller (se også bogen [Piotrovsky, Kiselev, 2006]).
Derefter blev det opdaget, at der findes en hel familie af carbonmolekyler - fullerener - i form af konveks polyhedra, der kun består af sekskantede og femkantede flader (figur 8).
Det var opdagelsen af fullerener, der var en slags magisk "gylden nøgle" til den nye verden af nanometerstrukturer lavet af rent kulstof, der forårsagede en eksplosion af arbejde på dette område. Til dato er et stort antal forskellige carbon-klynger med en fantastisk (i bogstavelig forstand!) Forskellige strukturer og egenskaber er blevet opdaget.
Men tilbage til nanomaterialerne.
Nanomaterialer er materialer, hvis strukturelle enheder er nanoobjekter (nanopartikler). Figurativt set er bygningen af et nanomateriale lavet af mursten-nanoobjekter. Derfor er det mest produktivt at klassificere nanomaterialer ved dimensionen af både selve nanomaterialeprøven (matrixens ydre dimensioner) og dimensionen af de nanoobjekter, der gør det op. Den mest detaljerede klassifikation af denne art er angivet i [Pokropivny, Skorokhod, 2008]. De 36 klasser af nanostrukturer, der præsenteres i dette dokument, beskriver hele forskelligheden af nanomaterialer, hvoraf nogle (som de ovenfor nævnte fullerener eller carbon nano-toppe) allerede er blevet syntetiseret, og nogle venter stadig på deres eksperimentelle realisering.
Så vi kan strengt definere begreberne "nanovidenskab", "nanoteknologi" og "nanomaterialer", som vi kun er interesserede i, hvis vi forstår, hvad "nanoobjekt" er.
"Nano-objekt" har på sin side to definitioner. Den første, enklere (teknologiske): disse er objekter (partikler) med en karakteristisk størrelse på ca. 1-100 nanometer i mindst en dimension. Den anden definition, mere videnskabelig, fysisk: et objekt med en reduceret dimension (som har d ≤ d * i mindst en dimension).
Så vidt vi ved, er der ingen andre definitioner.
Det kan dog ikke slå øjet på, at den videnskabelige definition har en alvorlig ulempe. Nemlig: I modsætning til det teknologiske er det kun den øvre grænse for nanodimensioner bestemt. Skal der være en lavere grænse? Efter vores mening bør det selvfølgelig. Den første grund til eksistensen af den nedre grænse følger direkte af den fysiske essens i den videnskabelige definition af et nanoobjekt, da størstedelen af virkningerne af at sænke den dimensionerede diskussion ovenfor er virkninger af kvantindeslutning eller fænomener af resonansegenskab. Med andre ord observeres de, når effektens karakteristiske længder og størrelsen af objektet falder sammen, det vil sige ikke kun for d ≤ d *, som allerede er blevet diskuteret, men kun hvis størrelsen d overstiger en bestemt nedre grænse d ** (d ** ≤ d ≤ d *). Det er indlysende, at værdien af d * kan variere for forskellige fænomener, men skal overstige atomernes størrelse.
Vi illustrerer dette med eksemplet på carbonforbindelser. Polycycliske aromatiske carbonhydrider (PAH'er) som naphthalen, benzpyren, chrysen mv. Er formelt analoger af grafen. Desuden har den største kendte PAH den generelle formel C222H44 og indeholder 10 benzenringe diagonalt. Men de besidder ikke de fantastiske egenskaber, som grafen besidder, og de kan ikke betragtes som nanopartikler. Det samme gælder for nanodiamanter: til
4-5 nm er nanodiamanter, men tæt på disse grænser, og endda går ud over dem, er højere diamandoider (adamantananaloger, som har kondenserede diamantceller som grundlag for strukturen) egnede.
Så: hvis grænsen for en genstand i alle tre dimensioner er lig med størrelsen af et atom, er en krystal sammensat af sådanne 0-dimensional objekter f.eks. Ikke et nanomateriale, men en almindelig atomkrystal. Dette er indlysende. Som det er indlysende, er det faktum, at antallet af atomer i et nanoobjekt stadig skal overstige en. Hvis en nanobjekt har alle tre værdier af d mindre end d **, ophører den at være. En sådan genstand skal beskrives i beskrivelsen af individuelle atomer.
Og hvis ikke alle tre størrelser, men kun en, for eksempel? Bliver et sådant objekt et nanoobjekt? Selvfølgelig ja. Et sådant objekt er for eksempel den allerede nævnte grafen. Den kendsgerning, at den karakteristiske størrelse af grafen i en dimension er lig med diameteren af et carbonatom, frarøver ikke det af nanomateriale egenskaber. Og disse egenskaber er helt unikke. Konduktiviteten, Shubnikov-de Haas-effekten, kvant-Hall-effekten i grafenfilm med atomtykkelse blev målt. Eksperimenter bekræftede, at graphen er en halvleder med et nulbåndspalt, mens der ved kontaktpunkterne mellem valens- og ledningsbåndene er energispektret for elektroner og huller lineært som en funktion af bølgevektoren. Et sådant spektrum har partikler med nul effektiv masse, især fotoner, neutriner, relativistiske partikler. Forskellen mellem fotoner og masseløse bærere i grafen er, at sidstnævnte er fermioner, og de opkræves. I øjeblikket er der ingen analoger for disse masseløse ladede Dirac-fermioner blandt de kendte elementære partikler. I dag er grafen af stor interesse både for at teste et sæt teoretiske antagelser fra kvanteelektrodynamikernes område og relativitetsteorien og til at skabe nye nanoelektronikapparater, især ballistiske og enkelt-elektron transistorer.
For vores diskussion er det meget vigtigt, at det nærmeste til begrebet nanoobjekt er en dimensionel region, hvor såkaldte mesoskopiske fænomener realiseres. Dette er den mindste dimension del til hvilken det er rimeligt ikke at tale om egenskaberne af de enkelte atomer eller molekyler, og af egenskaberne af materialet som helhed (for eksempel, når bestemmelse af temperaturen, densitet eller konduktivitet af materialet). Mesoskopiske dimensioner falder i området 1-100 nm. (Prefixet "meso" kommer fra det græske ord "gennemsnit", mellemmålet mellem atom- og makroskopiske dimensioner.)
Alle ved, at psykologi beskæftiger sig med individers adfærd og sociologi - adfærd hos store grupper af mennesker. Så forholdet i en gruppe på 3-4 personer kan beskrives analogt som mesoyavleniya. På samme måde, som nævnt ovenfor, er en lille gruppe af atomer noget, der ikke ligner en "bunke" af atomer eller et enkelt atom.
Her skal det bemærkes et andet vigtigt træk ved egenskaberne af nano-objekter. Til trods for, at carbon nanorør og fullerener i modsætning til grafen formelt er henholdsvis 1 og 0-dimensionelle objekter, men dette er ikke helt sandt. Eller rettere sagt, ikke så på samme tid. Faktum er, at en nanorør er det samme grafen 2D monoatomiske lag rullet ind i en cylinder. 11 En fullerene er et carbon 2D lag af monoatomisk tykkelse, lukket på overfladen af en kugle. Det vil sige, at nanoobjektets egenskaber ikke kun afhænger af deres størrelse, men også af de topologiske egenskaber - simpelthen tale på deres form.
Så den korrekte videnskabelige definition af en nanobjekt burde være som følger:
Dette er et objekt, der har mindst et af dimensionerne ≤ d *, mens mindst en af dimensionerne overstiger d **. Med andre ord er et objekt stort nok til at besidde makroegenskaber af et stof, men samtidig er det kendetegnet ved en lavere dimension, dvs. mindst en af målingerne er lille nok til, at værdierne af disse egenskaber er meget forskellige fra de tilsvarende egenskaber af makroobjekter fra det samme stof betydeligt afhang af objektets størrelse og form. I dette tilfælde kan de nøjagtige værdier af dimensionerne d * og d ** variere ikke kun fra stof til stof, men også til forskellige egenskaber af samme stof.
Den kendsgerning, at disse overvejelser ikke på nogen måde er skolastiske (som "hvor mange sand starter en bunke?"). Men har en dyb betydning for forståelsen af videnskabens enhed og kontinuiteten i verden omkring os, bliver tydelig, hvis vi gør os opmærksom på økologiske nanoobjekter.
Ovenstående betragtede vi kun uorganiske relativt homogene materialer, og allerede der var alt ikke så enkelt. Men på Jorden er der en enorm mængde spørgsmål, hvilket ikke kun er vanskeligt, men ikke homogent. Vi taler om biologiske strukturer og generelt om levende stof.
I "National Nanotechnology Initiative", som en af grundene til den særlige interesse inden for nanodimensioner, er det angivet:
Eftersom den systemiske organisering af materiale på nanoskalaeniveau er et centralt element i biologiske systemer, vil nanovidenskab og teknologi gøre det muligt at indarbejde kunstige komponenter og ensembler i celler og derved skabe nye strukturelt organiserede materialer baseret på efterligning af metoder til selvmontering i naturen.
Lad os nu prøve at forstå, hvad der er meningen med udtrykket "nanostørrelse" som anvendt på biologi, i betragtning af, at overgangen til denne størrelsesorden har fundamentalt eller drastisk ændre egenskaberne. Men først husker vi, at nano-regionen kan nås på to måder: "fra toppen ned" (knusning) eller "fra bunden op" (syntese). Så, "bottom-up" -bevægelsen for biologi er intet andet end dannelsen af biologisk aktive komplekser fra individuelle molekyler.
Overvej kort de kemiske bindinger, der bestemmer molekylets struktur og form. Den første og stærkeste er en kovalent binding, der er kendetegnet ved en streng direktivitet (kun fra et atom til et andet) og en bestemt længde, som afhænger af typen af binding (enkelt, dobbelt, tredobbelt osv.). Det er de kovalente bindinger mellem atomer, der bestemmer den "primære struktur" af et hvilket som helst molekyle, det vil sige, hvilke atomer og i hvilken rækkefølge de er beslægtede med hinanden.
Men der er andre typer af obligationer, der definerer, hvad der kaldes molekylets sekundære struktur, dens form. Dette er primært en hydrogenbinding - en binding mellem et polært atom og et hydrogenatom. Det er tættest på den kovalente binding, da den også er karakteriseret ved en vis længde og retningsretning. Imidlertid er denne binding svag, dens energi er en størrelsesorden lavere end energien af den kovalente binding. De resterende typer af interaktioner er ikke-retningsbestemte og karakteriseres ikke af længden af de dannede bindinger, men af hastigheden af reduktion af bindingsenergien med stigende afstand mellem de vekselvirkende atomer (langdistanceinteraktion). Ionbinding er en langvarig interaktion, van der Waals interaktioner er kortvarige. Så hvis afstanden mellem to partikler stiger r gange, i tilfælde af en ionbinding, falder tiltrækningen til 1 / r 2 fra den oprindelige værdi, i tilfælde af den nævnte van der Waals interaktion mere end en gang - til 1 / r 3 eller mere (til 1 / r 12). Generelt kan alle disse interaktioner defineres som intermolekylære interaktioner.
Overvej nu begrebet "biologisk aktivt molekyle." Det bør erkendes, at selve stofmolekylet kun er af interesse for kemikere og fysikere. De er interesserede i sin struktur ("primære struktur"), dens form ("sekundær struktur"), sådanne makroskopiske indikatorer som for eksempel aggregeringsstatus, opløselighed, smeltepunkt og kogepunkt mv og mikroskopisk 12 (elektroniske effekter og gensidig indflydelse af atomer i et givet molekyle, spektrale egenskaber som en manifestation af disse interaktioner). Med andre ord snakker vi om undersøgelsen af egenskaber, der i princippet manifesteres af et enkelt molekyle. Husk, at et molekyle pr. Definition er den mindste partikel af et stof, der bærer dets kemiske egenskaber.
Ud fra biologiens synsvinkel er et "isoleret" molekyle (i dette tilfælde ligegyldigt, om det er et molekyle eller en mængde identiske molekyler) ikke i stand til at vise nogen biologiske egenskaber. Denne afhandling lyder temmelig paradoksal, men vi vil forsøge at underbygge det.
Overvej dette på eksemplet om enzymer - proteinmolekyler, som er biokemiske katalysatorer. For eksempel består hæmoglobinenzymet, som giver ilttransport til væv, fire proteinmolekyler (underenheder) og en såkaldt protetisk gruppe - et hæm, som indeholder et jernatom, der ikke er kovalent forbundet med hæmoglobins subunits.
Det væsentligste eller ret afgørende bidrag til interaktionen mellem proteinunderenheder og perle, vekselvirkningen, der fører til dannelsen og stabiliteten af det supramolekylære kompleks, der kaldes hæmoglobin, fremstilles af kræfter, der undertiden kaldes hydrofobe interaktioner, men repræsenterer kræfterne i intermolekylær interaktion. Båndene dannet af disse kræfter er meget svagere end kovalente bindinger. Men med komplementær interaktion, når de to overflader ligger meget tæt på hinanden, er antallet af disse svage bindinger stor, og derfor er den totale energi af interaktion af molekyler ret høj, og det resulterende kompleks er tilstrækkeligt stabilt. Men indtil disse forbindelser mellem de fire underenheder er blevet dannet, indtil protesgrupperne (ædelstene) er blevet tilsluttet (igen på grund af ikke-kovalente forbindelser), kan de enkelte dele af hæmoglobin under ingen omstændigheder binde ilt, og derudover kan de ikke bære det overalt. Og derfor ikke besidder denne biologiske aktivitet. (Den samme begrundelse kan udvides til alle enzymer generelt.)
Samtidig indebærer katalysationsprocessen selv dannelsen under reaktionen af et kompleks af mindst to komponenter - selve katalysatoren og molekylet (erne), der kaldes substrat (er), som undergår nogle kemiske transformationer under katalysatorens virkning. Med andre ord bør der dannes et kompleks af mindst to molekyler, det vil sige et supramolekylært (supramolekylært) kompleks.
Ideen om komplementær interaktion blev først foreslået af E. Fisher for at forklare interaktionen mellem lægemidler med deres mål i kroppen og blev kaldt "nøglen til lås" -interaktion. Selv om lægemidler (og andre biologiske stoffer) langt fra er et enzym i alle tilfælde, er de også i stand til kun at producere en biologisk virkning efter at have interageret med et passende biologisk mål. Men sådan en interaktion er igen intet andet end dannelsen af et supramolekylært kompleks.
Følgelig er manifestationen ved "almindelige" molekyler af fundamentalt nye egenskaber (i dette tilfælde biologisk aktivitet) forbundet med dannelsen af supramolekylære (supramolekylære) komplekser med andre molekyler af dem på grund af kræfterne i intermolekylær interaktion. Dette er den måde, hvorpå de fleste enzymer og systemer i kroppen (receptorer, membraner osv.) Er arrangeret, herunder sådanne komplekse strukturer, der undertiden kaldes biologiske "maskiner" (ribosomer, ATPase osv.). Og det sker præcis på niveauet af nanometerstørrelser - fra en til flere tiere nanometer.
Med yderligere komplikation og forøgelse i størrelse (mere end 100 nm), dvs. ved overgang til et andet dimensionalniveau (mikroniveau) opstår der meget mere komplekse systemer, der ikke kun er i stand til selvstændig eksistens og interaktion (især energiudveksling) med omgivelserne deres miljø, men også til selvgengivelse. Det er igen, at der sker en ændring i hele systemets egenskaber - det bliver så komplekst, at det allerede er i stand til selvgengivelse, hvad vi kalder levende strukturer opstår.
Mange tænkere har gentagne gange forsøgt at definere livet. Uden at gå ind i filosofiske diskussioner bemærker vi, at livet efter vores mening er eksistensen af selvreplikerende strukturer, og levende strukturer begynder med en enkelt celle. Livet er et mikro- og makroskopisk fænomen, men de vigtigste processer, der sikrer, at levende systemer fungerer, forekommer på niveau med nanoskala.
Den levende celles funktion som en integreret selvregulerende enhed med et udtalt strukturelt hierarki er tilvejebragt ved miniaturisering på nanoskala niveau. Det er indlysende, at miniaturisering på niveau med nanoskala er en grundlæggende egenskab for biokemi, og derfor består livets udvikling af fremkomsten og integrationen af forskellige former for nanostrukturerede objekter. 13 Det er nanoskala-delen af det strukturelle hierarki, begrænset i størrelse både fra oven og neden (!). Det er kritisk for udseende og levebrød for celler. Det vil sige niveauet af nanodimensioner, der repræsenterer overgangen fra molekylær til levende niveau.
På grund af det faktum, at miniaturisering på nanoskalaeniveau er en grundlæggende egenskab for biokemi, kan man dog ikke overveje biokemiske manipulationer, da nanoteknologiske nanoteknologier ganske vist indebærer design og ikke banal anvendelse af molekyler og partikler.
I begyndelsen af artiklen forsøgte vi på en eller anden måde at klassificere genstandene for forskellige naturvidenskaber i overensstemmelse med princippet om de karakteristiske dimensioner af de objekter, de studerede. Lad os vende tilbage til dette igen, og ved at anvende denne klassifikation får vi den atomfysik, der studerer interaktioner inde i et atom, er subangstrom (femto og pico) dimensioner.
"Almindelig" uorganisk og organisk kemi er angstromstørrelser, niveauet af individuelle molekyler eller bindinger inde i krystallerne af uorganiske stoffer. Men biokemi er niveauet af nanoskala, niveauet for eksistens og funktion af supramolekylære strukturer stabiliseret ved ikke-kovalente intermolekylære kræfter.
Men biokemiske strukturer er stadig relativt enkle, og de kan fungere relativt uafhængigt (in vitro, hvis du vil). En yderligere komplikation, dannelsen af komplekse ensembler ved supramolekylære strukturer - dette er en overgang til selvreplikerende strukturer, en overgang til den levende. Og her er der på mikroniveauet mikrodimensioner og på niveau af organismer, makro-dimensioner. Dette er biologi og fysiologi.
Nano-niveauet er en overgangsregion fra molekylær niveau, der danner basis for eksistensen af alt liv, der består af molekyler, til det levende niveau, eksistensen af selvreplikerende strukturer og nanopartikler, som er supramolekylære strukturer stabiliseret ved intermolekylære interaktionskræfter, repræsenterer en overgangsform fra individuelle molekyler til kompleks funktionelle systemer. Dette kan afspejles i en ordning, der især understreger kontinuiteten i naturen (figur 9). I ordningen er nanostørrelsesverdenen placeret mellem den atommolekylære verden og den levende verdens verden, der består af de samme atomer og molekyler, men organiseret i komplekse selvreplikerende strukturer, og overgangen fra en verden til en anden bestemmes ikke kun (og ikke så meget) af strukturernes størrelse, men af deres kompleksitet. Naturen har længe opfundet og anvender supramolekylære strukturer i levende systemer. Vi er langt fra altid i stand til at forstå, endsige gentage, hvad naturen gør let og naturligt. Men du kan ikke forvente favør fra hende, du skal lære af hende.
Referencer:
1) Vul A.Ya., Sokolov V.I. Undersøgelser af nanokul i Rusland: fra fullerener til nanorør og nanodiamanter / russiske nanoteknologier, 2007. T. 3 (3-4).
2) Katz E.A. Fullerenes, carbon nanorør og nanoclusters: en stamtavle af former og ideer. - M.: LKI, 2008.
3) Ostwald V. Verden af forbigående værdier. - M.: Forlagsvirksomhed for partnerskabet "Verden", 1923.
4) Piotrovsky LB, Kiselev OI Fullerenes i biologi. - Rostock, St. Petersborg, 2006.
5) Tkachuk V.A. Nanoteknologi og medicin // Russisk nanoteknologi, 2009. T. 4 (7-8).
6) Khobza P., Zahradnik R. Intermolekylære komplekser. - M.: Mir, 1989.
7) Mann S. Livet som et nanoskala fænomen. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 5306-5320.
8) Pokropivny V.V., Skorokhod V.V. Nye dimensionalitetsklassifikationer af nanostrukturer // Physica E, 2008, v. 40, s. 2521-2525.
1 Nano - 10-9, Pico - 10-12, Femto - 10-15.
2 Se også ikke kun, men rør. "Men han sagde til dem:" Hvis jeg ikke ser hans sår fra neglene i mine hænder, og jeg vil ikke lægge mine fingre i neglernes sår, og jeg vil ikke lægge mine hænder i hans ribben, vil jeg ikke tro "(Johannes 20: 20, vers 24).
3 For eksempel talte han om atomer tilbage i 430 f.Kr. e. Demokrit. Derefter hævdede Dalton i 1805, at: 1) Elementerne består af atomer, 2) Atomer af et element er identiske og forskellige fra atomer i det andet element og 3) Atomerne kan ikke ødelægges i en kemisk reaktion. Men det var først fra slutningen af 1800-tallet, at teorier af atomets struktur begyndte at udvikle sig, hvilket forårsagede en revolution i fysikken.
4 Konceptet "nanoteknologi" blev indført i 1974 af den japanske Norio Taniguchi. I lang tid blev begrebet ikke udbredt blandt specialister, der arbejder inden for beslægtede områder, da Taniguchi kun anvendte begrebet "nano" til at udpege nøjagtigheden af overfladebehandling, f.eks. I teknologier, der gør det muligt at kontrollere overfladens rude af materialer på et niveau mindre end en mikrometer mv.
5 Begreberne "fullerener", "carbon nanorør" og "grafen" vil blive diskuteret i detaljer i anden del af artiklen.
6 The Royal Society er det førende videnskabelige samfund i Storbritannien.
7 Royal Academy of Engineering UK.
8 Allotropi (fra den græske. Alios - en anden og tropos - tur, ejendom) - eksistensen af det samme kemiske element i form af strukturer af forskellige egenskaber og struktur.
9 Kovalent binding er en kemisk binding som følge af dannelsen af et fælles for to nabobåde et par elektroner og Coulomb-tiltrækning mellem dette par og atomkerner.
10 Van der Waals-interaktion eller van der Waals-binding er en svag kemisk binding baseret på intermolekylære interaktionskræfter med en energi på 0,8-8,16 kJ / mol, der stammer fra polarisering af molekyler og dannelse af dipoler. Opdaget af J.D. van der Waals i 1869
11 En eksperimentel illustration af denne erklæring er den nyligt offentliggjorte udvikling af teknologiske metoder til fremstilling af grafenark ved "kemisk skæring" og "udfoldning" af carbon nanorør.
12 Ordet "mikroskopisk" bruges kun her, fordi disse egenskaber blev kaldt tidligere, selvom vi i dette tilfælde taler om egenskaber manifesteret af molekyler og atomer, det vil sige et pico-størrelseinterval.
13 Hvad især førte til fremkomsten af synspunktet om, at livet er et fænomen med nanometerstørrelse (Mann, 2008), som efter vores mening ikke er helt sandt.
http://elementy.ru/lib/431265