Wpływ anionów na rozpuszczalność polimerów. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Wpływ anionów na rozpuszczalność polimerów

06.11.2021

Chemicy z USA i Czech ustalili zależność między krzywizną warunkowej powierzchni makrocząsteczki a stałymi dysocjacji dla różnych kationów i anionów. Okazało się, że jony silniej oddziałują z polimerem, jeśli jego płaska struktura deformuje sieć wiązań wodorowych wody. Ta interakcja pomaga polimerowi znaleźć się w roztworze.

Grupa naukowców kierowana przez Jana Heydę z Uniwersytetu Chemii i Technologii w Pradze oraz Paula S. Cremera z Uniwersytetu Pensylwanii zbadała oddziaływanie słabo koordynujących anionów z polimerem tlenku polietylenu o różnej długości. Zasugerowali, że cząsteczki o różnej krzywiźnie powierzchni w różny sposób wpływają na sieć wiązań wodorowych otaczających cząsteczek wody, co z kolei prowadzi do zmiany stopnia adsorpcji jonów.

Autorzy wykazali zależność między energią adsorpcji jonów a stopniem zniekształcenia sieci wiązań wodorowych. Uzyskane wyniki potwierdziły hipotezę, że makrocząsteczki o płaskiej powierzchni silnie zniekształcają strukturę wody, a tym samym dobrze oddziałują ze słabo koordynującymi anionami, które łatwo przenikają na powierzchnię polimeru poprzez zdeformowaną sieć wiązań wodorowych. Wręcz przeciwnie, powierzchni większości małych cząsteczek nie można nazwać płaską, co skutkuje brakiem przyrostu energii, wysoką hydrofobowością i słabą rozpuszczalnością.

W tym przypadku główne oddziaływanie polimerów z anionami zachodzi dokładnie w środku łańcucha, ponieważ półkulista powierzchnia końcowych grup słabo zniekształca otaczającą wodę. Średnie stałe dysocjacji SCN- wynosiły około 0,1 mola na litr dla środka łańcucha i ponad 2,4 mola na litr dla jego końców. Maksymalny przyrost energii wynikający z oddziaływania polimeru z rodankiem wynosił 5,3 kilodżuli na mol.

Uzyskane dane wpłyną nie tylko na badanie oddziaływań hydrofobowych i chemii roztworów polimerów, ale także na inne dziedziny nauki, na przykład na badanie związków supramolekularnych typu gość-gospodarz.

<< Powrót: Obliczana jest odległość ultrakrótkich błysków światła 06.11.2021

>> Naprzód: Słuchanie muzyki podczas pracy zmniejsza zmęczenie 05.11.2021

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Szkło rozpoznaje obraz 13.07.2019

Automatyczne rozpoznawanie obrazu to jedno z nowoczesnych zadań tematycznych. Musisz wiele rozpoznać: od znaków i tekstu po twarze i inne obrazy. Z reguły wykorzystuje się do tego sztuczne sieci neuronowe, zużywające znaczne zasoby obliczeniowe i energetyczne.

Ideą badaczy z University of Wisconsin-Madison było wprowadzenie do szklanej płyty w „strategicznych” miejscach bąbelków i kawałków materiałów pochłaniających światło o różnych kształtach. Zmieniając kierunek rozchodzenia się światła, powinny ostatecznie doprowadzić do tego, że światło z obrazu padającego na płytkę będzie skupione lub skoncentrowane w określonym miejscu. Każdy obraz ma swoje miejsce, co pozwala na rozpoznanie.

Aby udowodnić tę koncepcję, naukowcy opracowali technologię wytwarzania szklanych płytek zdolnych do rozpoznawania odręcznych liczb. Światło emanujące z obrazu liczby, po przejściu przez płytkę, było skupione na jednym z dziewięciu konkretnych punktów, z których każdy odpowiadał swojemu numerowi. Uzyskane kawałki szkła pomyślnie przeszły test, potrafiąc nawet odróżnić odręcznie napisane 3 i 8.

Projektowanie szkła do rozpoznawania liczb było podobne do procesu uczenia maszynowego, z tą różnicą, że w tym przypadku „uczono” prawdziwy materiał zamiast programu komputerowego. Należało obliczyć miejsca, w których do szkła zostaną wprowadzone zanieczyszczenia. W rzeczywistości takie środowisko wytwarza sztuczne obliczenia neuronowe, tylko nie cyfrowe, ale analogowe. Chociaż wstępny proces uczenia się może być pracochłonny i intensywny obliczeniowo, samo szkło jest wtedy łatwe i niedrogie w produkcji.

Nowy sposób wykonywania analogowych obliczeń sztucznych neuronów poprzez rozchodzenie się światła w ośrodku ma wiele zalet. Te „obliczenia” są nieodłączne od samego materiału, więc nie wymagają energii i nie używają żadnych urządzeń elektronicznych podczas pracy. Może to otworzyć nowe perspektywy dla urządzeń małej mocy. Urządzenia „rozpoznawanie szkła” działają w czasie rzeczywistym, dosłownie z prędkością światła. Zaletą tej technologii jest możliwość natychmiastowego rozwiązywania problemów z rozpoznawaniem bez żadnego zużycia energii. Ponadto pojedyncza tafla szkła do rozpoznawania obrazu może być używana setki tysięcy razy.

W przyszłości naukowcy planują sprawdzić, czy ich podejście sprawdza się w przypadku bardziej złożonych zadań, takich jak rozpoznawanie twarzy. Na przykład możesz użyć takiego szkła jako zamka biometrycznego skonfigurowanego do rozpoznawania twarzy tylko jednej osoby.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn