Atomový kyslík: užitečné vlastnosti. Co je atomový kyslík?

Představte si, že neocenitelný obraz, který byl kazen ničivý požár. Krásné barvy pečlivě aplikované v různých barvách, které zmizelo pod vrstvami černé saze. Mohlo by se zdát, nenávratně ztracené mistrovské dílo.

vědecký magic

Ale nezoufejte. Obraz je umístěn ve vakuové komoře, ve které látka vytváří silný neviditelné, tzv atomový kyslík. Během několika hodin nebo dnů, pomalu, ale jistě nájezd listy a barvy začnou znovu objevit. Pokryté čerstvou vrstvou transparentního laku, obraz se vrátil do své bývalé slávy.

Mohlo by se zdát, že je to magie, ale je to věda. Metoda, vyvinutá vědci z výzkumného centra Glennovskom (GIZ) NASA používá atomový kyslík pro ochranu a restaurování uměleckých děl, které by jinak způsobit neopravitelné poškození. Látka je také schopen zcela sterilizaci chirurgických implantátů určených k lidskému tělu, což výrazně snižuje riziko vzniku zánětu. U pacientů s diabetem, může zlepšit monitorování hladiny glukózy v zařízení, pro které pouze část krve potřebné pro testování předem požadované, že pacienti mohou kontrolovat jejich stav. Látka může být strukturovaný povrch polymeru pro lepší adhezi kostních buněk, což otevírá nové možnosti v medicíně.

A to je silný látku lze získat přímo ze vzduchu.

Atomová a molekulární kyslík

Kyslík existuje v několika různých formách. Plyn, který vdechujeme názvem O _2, to znamená, že se skládá ze dvou atomů. K dispozici je atomový kyslík, vzorec , které - O (atom). Třetí forma chemického prvku - O _3. Tento ozon, který se například nacházejí v zemské horních vrstev atmosféry.

Atomic kyslíku v přírodních podmínkách na zemském povrchu po dlouhou dobu nemůže existovat. Má velmi vysokou reaktivitu. Například, atomový kyslík ve vodě tvoří peroxid vodíku. Ale v prostoru, kde je velké množství ultrafialového záření, molekula O ₂ jsou snadněji rozděleny k vytvoření atomové formy. Atmosféra v nízké oběžné dráze na 96% se skládá z atomového kyslíku. Na úsvitu mise raketoplánu NASA jeho přítomnost způsobuje problémy.

Harm k dobru

Podle Bruce bank, vedoucí fyzika „Alfaporta“ zabývající se výzkumem kosmického prostředí na pobočce Glennovskogo centra, po prvních několika lety raketoplánu materiálů jeho stavbu vypadaly, jako by byly pokryty s mrazem (byly vystaveny těžké erozi a texturování). Atomový kyslík reaguje s organickými materiály obložení sondu postupně jejich poškození.

GIZ vyšetřovat příčiny poškození. Jako výsledek, vědci nejen stanoveny způsoby chránit kosmickou loď z atomového kyslíku, oni také našli způsob, jak využít potenciál ničivou sílu tohoto chemického prvku pro zlepšení života na Zemi.

Eroze ve vesmíru

Když je sonda v nízké oběžné dráze (které se zobrazí a kde s lidskou posádkou na bázi ISS), atomový kyslík vytvořený ze zbytkového atmosféry, může reagovat s povrchem sondy, čímž se poškodit. Ve vývojovém stanice, napájecí systémy byly obavy, že solární baterie prvky vyrobené z polymerů projít rychlou degradaci v důsledku působení účinné oxidační činidlo.

pružné sklo

NASA našla řešení. Tým vědců z Glennovskogo výzkumného střediska vyvinula tenkovrstvý nátěr pro solární panely, které byly odolné vůči působení agresivních prvku. Oxid křemičitý nebo sklo, je již oxiduje, takže nemůže dojít k poškození atomovou kyslíku. Výzkumníci vytvořili pokryta průhlednou vrstvu křemičitého skla, je tak tenký, že je to flexibilní. Tato ochranná vrstva je pevně přilepena k desce pryskyřice a chránit ji před erozí, aniž by byl narušen některý z jeho tepelných vlastností. Pokrytí je stále úspěšně chrání solárních panelů na Mezinárodní vesmírné stanici, a také byl použitý k ochraně fotovoltaické stanice „Mir“.

Podle bank, solární panely úspěšně prošla více než deset let pobytu ve vesmíru.

Využití sílu

Poté, co strávil stovky testů, které byly součástí vývoje nátěrů odolných vůči atomové kyslíku, skupina vědců z výzkumného centra Glennovskogo získal zkušenosti v pochopení, jak chemické látky. Odborníci viděl možnost použití jiných agresivních prvků.

Podle bank, skupina si uvědomil, změny v povrchové chemii eroze organických materiálů. Vlastnosti atomového kyslíku, je taková, že je schopen odstranit organických látek, uhlovodík, který není jednoduše reagovat na běžných chemikálií.

Výzkumníci našli mnoho způsobů, jak ji používat. Dozvěděli se, že atomový kyslík otáčí silikonový povrch ve skle, které mohou být užitečné, pokud si vytvořit komponenty s hermetickým uzávěrem, aniž by jim držet se navzájem. Tento proces je určen pro utěsnění Mezinárodní kosmické stanice. Kromě toho vědci zjistili, že atomový kyslík může obnovit a zachovat poškozené umělecká díla, s cílem zlepšit materiály konstrukci letadel, jakož i ve prospěch lidí, jak to může být použit v celé řadě biomedicínských aplikacích.

Fotoaparáty a přenosná zařízení

Existují různé způsoby, jak vlivem atomového kyslíku na povrchu. Nejběžněji používané vakuové komory. Jejich velikost se pohybuje od bot krabic před instalací 1,2 x 1,8 x 0,9 m. Při použití mikrovlnné nebo radiofrekvenční záření ₂ O molekuly rozděleny stav atomového kyslíku. Komora se umístí vzorek erozní rychlosti polymeru, která udává koncentraci účinné látky uvnitř jednotky.

Další způsob nanášení látky, je přenosné zařízení, které umožňuje směrovat úzký proud oxidačního činidla na konkrétní cíl. Lze vytvořit takové proudění baterie, který je schopen pokrýt velkou plochu ošetřovaného povrchu.

Jako další výzkum stále větší počet průmyslových odvětví má zájem na použití atomové kyslíku. NASA pořádá celou řadu partnerství, společných podniků a dceřiných společností, které ve většině případů se staly úspěšné v různých oblastech podnikání.

Atomový kyslík do těla

Výzkum aplikace chemického prvku není omezen na vesmíru. Atomic kyslík, jsou identifikovány užitečné vlastnosti, ale oni jsou ještě třeba prozkoumat, našel mnoho lékařských aplikací.

Používá se pro tvarování povrchu polymerů, a činí je schopen růst společně s kostí. Tyto polymery jsou obvykle odpuzují kostní buňky, ale chemicky aktivní prvek vytváří textura zvyšující adhezi. To vede k další výhodu, která přináší atomového kyslíku - léčbu nemocí pohybového aparátu.

Toto oxidační činidlo může být také použita pro odstranění nečistot z biologicky aktivních chirurgické implantáty. I při současné praxe sterilizace povrchu implantátů, může být obtížné, aby se odstranily všechny stopy bakteriálních buněk, tzv endotoxiny. Tyto organické látky, ale ne při životě, takže sterilizace není schopen odstranit. Endotoxiny mohou způsobit zánět po implantaci, což je hlavní příčinou bolesti a možných komplikací u pacientů s prokázanou implantátu.

Atomový kyslík, užitečné vlastnosti, které umožňují, aby vyčistit protézu a odstranit všechny stopy organických látek, což výrazně snižuje riziko pooperačního zánětu. To vede ke zlepšení výsledků operace a snížení bolesti u pacientů.

Úleva pro diabetiky

Tato technologie se používá také v čidel glukózy a dalších lékařských a biologických monitorů. Vztahují akrylové optických vláken, texturovaného atomový kyslík. Tato úprava umožňuje, aby vlákna odfiltrovat červených krvinek, což umožňuje v séru účinnějšího kontaktu s komponentou chemické snímací monitoru.

Podle Millera, Sharon, elektroinženýr na Katedře vesmírném prostředí a pokusy výzkumného centra NASA Glennovskogo, to dělá test přesnější, a zároveň pro měření testu krevního cukru vyžaduje mnohem menší objem krve. Můžete dostat šanci téměř kdekoliv na těle a získat dostatečné množství krve pro stanovení hladiny cukru.

Dalším způsobem, jak získat atomové kyslík - peroxid vodíku. Je to mnohem silnější okysličovadlo než molekulární. To je vzhledem k snadnosti, se kterou se rozkládá peroxid. Atomový kyslík tvořena to, působí mnohem více energie molekulární. To je způsobeno a praktické aplikace peroxidu vodíku: destrukce molekul barviv a mikroorganismů.

obnovení

Když umělecké dílo v nebezpečí nevratného poškození odstranit organické kontaminanty mohou být použity atomový kyslík, které opouštějí materiálu neporušený vzorek. Tento proces odstraňuje veškerý organický materiál, jako je uhlík nebo saze, ale obvykle nemá žádný vliv na barvy. Pigmenty mají obvykle anorganického původu a jsou již oxidované, a to znamená, že nedojde k poškození kyslík. Organická barviva mohou být také uloženy v pečlivém dobu počtu expozic. Tkanina je zcela bezpečný, protože atomový kyslík je v kontaktu pouze s povrchem obrazu.

umělecká díla se umístí do vakuové komory, ve které se vytváří oxidační činidlo. V závislosti na stupni poškození obrazu může zůstat tam po dobu 20 až 400 hodin. Pro speciální léčbu poškozené oblasti, která potřebuje rekonstrukci, ale také může být použit proud atomového kyslíku. To eliminuje potřebu umístit kresbu ve vakuové komoře.

Saze a rtěnka - žádný problém

Muzea, galerie a kostely začali kontaktovat GIZ, zachránit a obnovit svá umělecká díla. Centrum pro výzkum prokázal schopnost obnovit poškozený obraz Jacksona Pollocka, odstranit rtěnka s malbami Endi Uorhola a zachránit poškozené kouř plátně kostel sv Stanislaus v Clevelandu. Tým Glennovskogo Research Center používali atomový kyslík obnovit fragment je považován za ztracený - staletý italský kopie Raphael je „Madonna ze židle“, která patří do biskupské církve St. Albans v Clevelandu ..

Podle bank, tento chemický prvek je velmi efektivní. V umělecké restaurování to funguje dobře. Nicméně, to není něco, co si můžete koupit v láhvi, ale je to mnohem účinnější.

budoucí studie

NASA na splatného základ pro práci s různými zainteresovanými subjekty v atomového kyslíku. Glennovsky Research Center podává jedinci, jejichž nezaplacení díla umění byla ovlivněna domácích požárů, stejně jako společnosti, usiloval o možnost použití tohoto materiálu v biomedicínských aplikacích jako LightPointe Medical Eden Prairie, Minnesota. Společnost našla mnoho využití atomové kyslíku a bude najít ještě více.

Podle bank, tam bylo mnoho neprobádaných oblastí. To bylo objeveno velké množství žádostí o kosmické technologie, ale pravděpodobně mnohem více číhají vně kosmických technologií.

Prostor ve službách člověka

Tým vědců doufá, že se i nadále zkoumat způsoby využití atomové kyslík, stejně jako ty, které již našli slibné. Mnoho technologií byly patentovány a GIZ tým doufá, že společnost bude licencovat a komercializovat některé z nich, že přinese ještě více výhod pro lidstvo.

Za určitých podmínek, že atomový kyslík může způsobit poškození. Díky výzkumným pracovníkům NASA, tato látka je nyní dělat pozitivní příspěvek k výzkumu vesmíru a života na planetě Zemi. Ať už se jedná o zachování nevyčíslitelné hodnoty uměleckých děl nebo lidské zdraví, atomový kyslík je mocný nástroj. Práce s ním je spojena finanční odměna stonásobně, a výsledky jsou okamžitě viditelné.