Atoma oksigeno: utilaj ecoj. Kio estas atoma oksigeno?

Imagu nepagebla pentrarto kiu estis makulita de devastador incendio. Belega koloroj diligente aplikata en diversaj koloroj, malaperis sub tavoloj de nigra fulgo. Ŝajnas, nerehaveble perdita ĉefverko.

scienca magio

Sed ne malespero. Pentraĵo estas metita en vakuo ĉambro ene kiun substanco kreas potencan nevidebla, nomita atoma oksigeno. Ene de kelkaj horoj aŭ tagoj, malrapide sed certe trudeniri folioj kaj la koloroj komencas aperi denove. Kovrita freŝan tavolo de travidebla glazuro, la pentraĵo revenis al ĝia iama gloro.

Eble ŝajnas, ke ĝi estas magia, sed ĝi estas scienco. La metodo, disvolvita de sciencistoj ĉe la esplorcentro Glennovskom (GIZ) NASA uzas atoma oksigeno por la konservado kaj restarigo de verkoj de arto, kiu devus alie esti neripareble difektitaj. La substanco estas ankaŭ povis tute steriligi kirurgian enplantas desegnita por la homa korpo, kiu grave reduktas la riskon de inflamo. Por pacientoj kun diabeto, povas plibonigi la glukozo monitorado aparato, por kiu nur parton de la sango postulata por testado antaŭe postulis ke pacientoj povas kontroli lian kondiĉon. La substanco eblas textured polimero surfaco por pli bonaj adhesión de osto ĉeloj, kio malfermas novajn eblecojn en medicino.

Kaj estas potenca substanco povas esti ricevita rekte de la aero.

Atoma kaj molekula oksigeno

Oksigeno ekzistas en pluraj malsamaj formoj. La gaso kiun ni spiras nomita _O2, tio estas, ĝi konsistas de du atomoj. Ekzistas atoma oksigeno, la formulo de kiu - ho (atomo). La tria formo de la kemia elemento - Ho _3. Ĉi ozono, kiu, ekzemple, troviĝas en la tera supra atmosfero.

Atoma oksigeno en naturaj kondiĉoj en la tera surfaco de longe ne povas ekzisti. Ĝi havas ekstreme altan reagemo. Ekzemple, atoma oksigeno en akvo formas hidrogeno peróxido. Sed en la spaco, kie estas granda kvanto de transviola radiado, la _O2 molekulo estas pli facile rompita supren por formi atoma formo. La atmosfero en malalta tera orbito je 96% konsistas atoma oksigeno. Ĉe la tagiĝo de la spaca pramo misio de NASA lia ĉeesto kaŭzas problemojn.

Damaĝon al la bona

Laŭ Bruce Bankoj, altranga fiziko "Alfaporta" La serĉado de la spaco medio ĉe la branĉo Glennovskogo centro, post la unuaj flugoj de la spaca pramo materialoj de ĝia konstruo aspektis, kvazaŭ ili estis kovritaj de prujno (ili estis submetitaj al severa erozio kaj textura). Atoma oksigeno reagas kun organikaj materialoj cladding kosmoŝipo grade damaĝi ilin.

GIZ esplori la kaŭzojn de la damaĝo. Rezulte, esploristoj ne nur establitaj metodoj de protektanta kosmoŝipo de atoma oksigeno, ili ankaŭ trovis vojon uzi la potencialon detrua potenco de tiu kemia elemento por plibonigo de la vivo sur la Tero.

Erozio en spaco

Kiam la kosmoŝipo estas en malalta tero orbito (kiu estas montrita kaj kie pilotata veturiloj bazitaj ISS), atoma oksigeno formis de la postrestanta atmosfero, povas reagi kun la surfaco de la kosmoŝipo, per kiuj fariĝis difektita. En la disvolviĝo stacio, potenco sistemoj estis zorgoj, ke la suna baterio elementoj farita el polimeroj sperti rapidan degenero pro la ago de aktiva oxidante.

fleksebla vitro

NASA trovis solvon. Teamo de sciencistoj el Glennovskogo Esplorcentro evoluigis maldika-filmo tavoleto por sunaj paneloj, kiuj estis nepenetrebla por la ago de agresema elemento. Silica aŭ vitro, jam oxidado, do ĝi ne povas esti damaĝita de atoma oksigeno. Esploristoj kreis revestimiento de travidebla siliko vitro, estas tiel maldika, ke ĝi fleksebla. Tiu protekta tavolo estas firme aliĝis al la rezino panelo kaj protekti ĝin de erozio, sen impairing iu el liaj varmobanaj ecoj. Priraportado estas ankoraŭ sukcese protektas la sunaj paneloj de la Internacia Spaca Stacidomo, kaj ankaŭ estis uzita por protekti la fotovoltaico stacio "Mir".

Laŭ Banks, sunaj paneloj sukcese pasis pli ol dek jaroj de restado en la spaco.

Realigi la potencon de

Post pasi centoj da testoj, kiuj estis parto de la evoluo de Tavoletoj imuna al atoma oksigeno, grupo de sciencistoj el la Esplorcentro Glennovskogo gajnis sperto en kompreno kiel la kemiaj. Fakuloj vidis la eblecon uzi aliaj agresema elementoj.

Laŭ Banks, la grupo iĝis konscia pri la ŝanĝo en la surfaco kemio de la erozio de organikaj materialoj. Propraĵoj de atoma oksigeno estas tia, ke ĝi povas forigi iun ajn Organics, hidrokarbonoj, kiu estas ne simple reagi al tradicia kemiaĵoj.

Esploristoj trovis multaj manieroj por uzi ĝin. Ili lernis ke la atoma oksigeno turnas la silikono surfaco en la vitro, kiu povas esti utila se vi kreas komponantojn kun hermetika sigelo sen ilin batante al la alia. Ĉi tiu procezo estas desegnita por stampi la Internacia Spaca Stacidomo. Krome, la sciencistoj trovis, ke la atoma oksigeno povas restarigi kaj konservi la difektita verkoj de arto, por plibonigi la materialoj de konstruo de aeronaves, tiel kiel profitigi personoj kiel ĝi povas esti uzata en diversaj biomedicinaj aplikoj.

Ĉambroj kaj portebla mekanismo

Estas diversaj manieroj de influo de atoma oksigeno sur la surfaco. La plej kutime uzata vakuo ĉambroj. Ilia grandeco varias de ŝuo skatoloj antaŭ instalado 1.2 x 1.8 x 0.9 m. Uzante mikroonda aŭ radiofrecuencia radiado ₂ Ho molekuloj disigxis stato de atoma oksigeno. La ĉambro estis lokita specimeno de la polimero erozio indico kiu indikas la koncentriĝon de la aktiva substanco ene de la unuo.

Alia metodo de aplikado de substanco estas portebla mekanismo kiu permesas direkti mallarĝa fluo de la oxidante por specifa celo. Eblas krei tian fluon baterio kapablas kovrante grandan areon de la traktata surfaco.

Kiel plia esplorado ĉiam pli multaj industrioj estas interesitaj en la uzo de atoma oksigeno. NASA organizis diversajn partnerecoj, miksitaj entreprenoj kaj filioj, kiuj plej ofte iĝis sukcesa en diversaj areoj de negoco.

Atoma oksigeno al la korpo

Esploro aplikoj de la kemia elemento ne estas limigita al la ekstera spaco. Atoma oksigeno, utilaj ecoj estas identigitaj, sed ili estas pli por esti esplorita, trovis multaj medicinaj aplikoj.

Ĝi estas uzata por Texturing la surfaco de polimeroj kaj igas ilin kapablaj kreski kune kun la osto. La polimeroj estas kutime repeler osto ĉeloj sed kemie aktiva elemento generas textura-pliboniganta adhesión. Tio kondukas al alia utilo, kiun alportas la atoma oksigeno - traktado de malsanoj de la musculoskeletal sistemo.

Ĉi oxidante povas ankaŭ esti uzita por forigi malpuraĵojn de la biologie aktiva kirurgian enplantas. Eĉ kun la nuna praktiko de steriligante la surfaco de la enplantas povas esti malfacile forigi ĉiujn postsignojn de bakteriaj ĉeloj, nomitaj endotoxinas. Ĉi tiuj organikaj substancoj, sed ne vivas, do la steriligo ne povas forigi ilin. Endotoxinas povas kaŭzi inflamon de la post-enplantado, kiu estas grava kaŭzo de doloro kaj eblaj komplikaĵoj en pacientoj kun establitaj enplantas.

Atoma oksigeno, utilaj ecoj kiuj ebligas purigi la protezo kaj forigi ĉiujn postsignojn de organikaj materialoj, ege redukti la riskon de post-operativo inflamo. Ĉi tio kondukas al pliboniĝo en la rezultoj de operacioj kaj redukto de doloro en pacientoj.

Anstataŭoj por diabéticos

La teknologio estas uzata ankaŭ en la sensores de glukozo kaj aliaj medicinaj kaj biologiaj monitoroj. Ili apliku akrila optikaj fibroj, tekstura atoma oksigeno. Tiu traktado permesas la fibroj por elfiltri la ruĝaj globuloj, permesante la serumo pli efika kontakto kun la komponanto kemiaj sensado monitoro.

Laŭ Miller, Sharon, elektra inĝeniero ĉe la Departemento de la spaco medio kaj eksperimentoj Glennovskogo NASA esplorcentro, ĝi faras la provon pli preciza kaj samtempe mezuri sango sukero testo postulas multe pli malgranda volumeno de sango. Vi povas ricevi pafon preskaŭ ie ajn sur la korpo kaj akiri sufiĉan kvanton de sango por determini la nivelon de sukero.

Alia maniero por akiri atoma oksigeno - hidrogeno peróxido. Estas multe pli potenca oxidante ol molekula. Ĉi tio debeto al la facileco kun kiu descompone peróxido. Atoma oksigeno formita de ĉi tiu, ĝi operacias multe pli energia molekula. Tiu estas kaŭzita kaj praktika aplikado de la hidrogeno peróxido: la detruo de molekuloj de tinkturas kaj mikroorganismoj.

restarigon

Kiam artaĵo ĉe risko de neinversigebla damaĝo forigi organikajn contaminantes atoma oksigeno povas esti uzata, kiu forlasas la materialo nerompita ŝablono. La procezo forigas ĉiujn organikaj materialoj kiel ekzemple karbono aŭ fulgo, sed kutime ne havas efikon al la farbo. Pigmentoj ĝenerale havas neorganika origino kaj jam oxidado, kaj tio signifas, ke ili ne damaĝas la oksigeno. Organikaj tinkturoj ankaŭ povas esti stokita en zorga grafo tempo de ekspozicio. La tuko estas tute sekura, ĉar atoma oksigeno estas en kontakto nur kun la surfaco de la pentraĵo.

arto verkoj metitaj en vakuo ĉambro en kiu la oxidantes estas formita. Depende de la grado de damaĝo al la bildo povas resti tie dum 20 al 400 horoj. Por speciala traktado de la difektita areon bezonas restarigon, ĝi povas ankaŭ esti uzata rivereton de atoma oksigeno. Ĉi tio forigas la bezonon meti la artaĵoj en vakuo ĉambro.

Fulgo kaj lipruĝo - problemo

Muzeoj, galerioj kaj preĝejoj komencis kontakti la GIZ, savi kaj restaŭri liajn verkojn de arto. Esplorcentro pruvis la kapablon restarigi la difektita pentraĵo de Jackson Pollock, forigi lipruĝo kun pentraĵoj Endi Uorhola kaj savi damaĝita de fumo tolo preĝejo de St Stanislaus en Cleveland. Teamo Glennovskogo Esplorcentro uzis la atoma oksigeno por restarigi la fragmento estas konsiderata perdita - jarcentoj-malnova itala kopion de Rafaelo "Madonna de la seĝo", apartenanta al la sankta Albano Preĝejo Episcopal en Cleveland ..

Laŭ Banks, tiu kemia elemento estas tre efika. En arto restarigo funkcias bone. Tamen, ĉi tiu ne estas io vi povas aĉeti en botelo, sed estas multe pli efika.

estonteco Studoj

NASA sur reimbursable bazon por labori kun diversaj koncernatoj en la atoma oksigeno. Glennovsky Esplorcentro servas individuojn, kies netaksebla artaĵoj estis tuŝita de hejmo fajroj, tiel kiel entreprenoj, serĉis la eblecon uzi tiun materialon en biomedicina aplikoj kiel LightPointe Medicina de Eden Prairie, Minesoto. La kompanio trovis multajn uzojn de atoma oksigeno kaj tuj trovi eĉ pli.

Laŭ Banks, estis multaj neesplorita areoj. Ĝi estis malkovrita granda nombro de aplikoj por spaca teknologio, sed probable multe pli da ili sin kaŝas ekster la spaco teknologioj.

Spaco en la servo de homo

Teamo de sciencistoj esperas daŭre esplori manieroj uzi la atoma oksigeno, kaj ankaŭ tiuj jam trovis promesplena. Multaj teknologioj estis patentita kaj GIZ teamo atendas ke la kompanio volas licenco kaj comercializar iuj el ili, kiuj kondukos eĉ pli profitoj al la homaro.

Sub iuj kondiĉoj, la atoma oksigeno povas kaŭzi damaĝon. Danke al NASA esploristoj, tiu substanco estas nun farante pozitivan kontribuon al kosma esplorado kaj la vivo sur la Tero. Ĉu ĝi estas la preservación de netakseblaj artverkoj aŭ de homa sano, atoma oksigeno estas potenca ilo. Laborante kun li estas rekompencita multoble kaj la rezultoj estas tuj videbla.