science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2018
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 1640
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

 
 
НОВОСТИ




Экспорт новостей в формате RSS по выбранным категориям

2013-07-20 10:34:33, обсуждение: 0
НОВОСТИ ФИЗИКИ | ФУЛЛЕРЕНЫ И НАНОТРУБКИ

Динамика заполнения нанотрубок водой

Как известно [1, 2], при протекании воды через углеродные нанотрубки (УНТ) наблюдается уникальное явление – скорость протекания на 4-5 порядков превышает величину, определяемую классической формулой Пуазейля. Эта особенность обусловлена характером взаимодействия молекул воды с внутренней поверхностью нанотрубки.

В отличие от макроскопических поверхностей, обладающих значительной шероховатостью, поверхность УНТ является почти идеально гладкой на молекулярном масштабе, благодаря чему вода практически не испытывает трения при протекании через нанотрубки. Подобное свойство УНТ открывает новые направления их прикладного использования, связанные с созданием водных опреснительных установок и водоочистных сооружений. Для развития этих направлений, необходимо глубокое понимание механизмов, ответственных за поведение воды внутри УНТ.

Один из экспериментов в этом направлении недавно был выполнен исследователями из Univ. Paris-Sud (Франция), Inst. Laue-Langevin (Франция) и Univ. of Perugia (Италия) [3]. В этом эксперименте динамику заполнения однослойных УНТ диаметром 1.41 нм водой исследовали методом рентгеновского рассеяния. УНТ в виде порошка помещали в стеклянный капилляр, который либо подвергали вакуумной откачке при различных температурах, либо заполняли насыщенным водяным паром. Длина волны рентгеновского излучения составляла 0.15418 нм. С целью удаления адсорбированных молекул воды образцы УНТ перед экспериментом кратковременно нагревали в вакууме до 333 K, после чего вновь охлаждали до 298 K. Процесс заполнения продолжался от 20 мин до 100 ч, в зависимости от плотности исходного образца УНТ. Анализ рентгенограмм указывает на образование в процессе заполнения УНТ водой слоистых водных структур, различающихся плотностью (приосевая область характеризуется более высокой плотностью, чем периферийные области). 

Динамика заполнения нанотрубки водой, восстановленная на основании обработки рентгенограмм в рамках трехслойной модели:
a
– динамика изменения плотности воды, b
– динамика изменения доли воды в образце.
1 – слой, ограниченный радиусами 0.43 нм и 0.33 нм;
2 – слой, ограниченный радиусами 0.33 нм и 0.1 нм;
3 – слой, ограниченный радиусом 0.1 нм и осью нанотрубки.

Результаты измерений, обработанные в рамках трехслойной модели, показаны на рисунке. Согласно этой модели, вода, заполняющая УНТ, имеет трехслойную радиальную структуру, так что внешний радиус первого, внешнего слоя составляет r1 = 0.53 нм, радиус срединного слоя составляет 0.43 нм, а радиус центрального (осевого) слоя составляет 0.1 нм. Представленные на рисунке данные показывают, что на начальной стадии заполнения, при содержании воды в образце ниже 5% (по массе), заполнение практически однородно, так что расслоение происходит на последующих стадиях. Интересно, что радиальное распределение плотности воды в образце не является монотонным: самую низкую плотность имеет второй, промежуточный слой, находящийся между приосевым и периферийным слоями.

 

1. M.Majumder et al., Nature 438, 44 (2005).

2. J.K.Holt et al., Science 312, 1034 (2006).

   3. E.Paineau et al., Nano Lett. 13, 1751 (2013).

А.Елецкий
ПЕРСТ



БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Эффект рождения гидродинамических потоков от ультразвуковых волн
Создан безмагнитный кремниевый циркуляционный чип для диапазона миллиметровых волн
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Новый метод получения пучка спин-поляризованны позитронов
Химическая сварка углеродных нанотрубок
Фотохимическая активность гетероструктур из атомарно тонких пленок
Массивные фермионы в гетероструктуре графен-нитрид бора
Когерентная связь удаленных квантовых точек
Сверхпроводимость монослоев FeSe

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи!





Контакты Главная | Поиск


Администрация журнала не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. При полном или частичном использовании материалов ссылка на physics.com.ua обязательна.
Главный редактор - к.ф.-м.н., н.с. ДонФТИ им. А.А. Галкина НАН Украины, Рассолов С.Г.
Администратор и модератор сайта - Дегтярчук С.В.
Copyleft © Physics.com.ua 2004 - 2018
Хостинг - Брущенко А.
Development programilla.com