Химия

Продолжаю цикл, посвященный кофе и эффектам. В процессе погружения в тематику окончательно стал кофеин-зависимым, но это мне нисколько не мешает. Я же могу в любой момент бросить. Кстати, я уже почти закончил тестирование эспрессо на поглощение света в различных частях спектра, но эта публикация будет чуть позже. А пока вернемся к каскаре.

Каскару, которая кофе, не следует путать с каскарой, которая Rhámnus purshiána — североамериканская крушина. Крушина является весьма жестким слабительным и эффекты употребления могут оказаться весьма неожиданными. Кофейная же каскара довольно редкий напиток, который готовят из сушеной мякоти кофейных ягод. Путаница возникла из-за общего в названии испанского слова "cascara" – «скорлупа», «кора». У крушины как раз используется именно кора. Другие названия каскары — sultana, qishr и buno.
Короче говоря, добыл я упаковку для тестирования и с удивлением понял, что нашел почти идеальный напиток для занятий спортом. Причем кофеина в нем будет очень умеренное количество: исследования показали, что даже при самой крепкой заварке каскары содержание кофеина составило 111,4 мг/л., в то время как на литр сваренного кофе приходится 400-800 мг. Давайте потыкаем палочкой и попробуем приготовить спортивный компот из кофейных сухофруктов.

Учёным впервые удалось осуществить преобразование углекислого газа напрямую в метанол, который можно использовать в качестве сгораемого топлива или сырья для производства пластика. Это означает, что избыток находящегося в атмосфере углекислого газа, накопившегося из-за сжигания ископаемого топлива, можно не только удалить из атмосферы, но и пустить в дело.

Исследователям из Университета Южной Калифорнии удалось подобрать гомогенный катализатор для преобразования CO₂ в CH₃OH – то есть, катализатор, находящийся в одной фазе с реагирующими веществами.

Катализатор представляет собой раствор, содержащий металл рутений. Исследование возможности применения рутения в качестве гомогенного катализатора было начато ещё четыре года назад. И вот реакция с этим катализатором, наконец, стала возможной.

Природный газ представляет более экологичную и дешёвую альтернативу бензину как топливо для автомобилей, но при этом хранить его приходится в тяжёлых металлических баллонах под давлением. Это создаёт определённые проблемы, в том числе негативно влияет на конструкцию самого автомобиля. Инженеры из технической школы Свенсона при университете Питтсбурга предлагают решение: они использовали металлоорганические структуры (MOF) для создания нового типа системы хранения, которая впитывает природный газ словно губка. Сейчас они решают задачу с теплопередачей в такой системе.

Шведская компания Cellutech предлагает экологически чистую, биоразлагаемую альтернативу пенопласту – Cellufoam. Этот пенный материал изготовлен из волокон древесной целлюлозы, пенящего вещества и воды. Первый пример реального продукта на основе нового материала – защитный велосипедный шлем, целиком сделанный из производных дерева.

Один из ведущих специалистов, разработавших новый материал – профессор Ларс Вагберг [Lars Wågberg] из Королевского технологического института (Стокгольм). «В продаже существуют деревянные защитные шлемы, но этот уникален тем, что полностью изготовлен из продуктов, предоставленных лесом. Внешняя часть – из фанеры, застёжки сделаны из сверхпрочной бумаги, а защитный пенный материал – из микроволокон целлюлозы»,- поясняет Вагберг.

Этот шлем – пока концепция, призванная привлечь внимание к возможности использования древесной целлюлозы как альтернативе привычному пенопласту и другим пенным синтетическим полимерам. По словам Вагберга, исследовательские работы над новым материалом ведутся уже пять лет, и компания Cellutech уверена, что сможет в недалёком будущем разработать эффективные методы промышленного производства материала.

Материаловеды из государственной физической лаборатории в Хэфэе (Китай) предложили новый материал, способный превращать углекислый газ в жидкое топливо. Процесс электровосстановления, требующий сравнительно малых затрат энергии, проходит благодаря уникальному составу материала, состоящего из слоёв кобальта и оксида кобальта. Материал, толщиной всего в четыре атома, преобразовывает парниковый газ в формиаты (эфиры муравьиной кислоты).

Как поясняет Картиш Мантирам [Karthish Manthiram], химик из Калифорнийского технологического института, давно работающий над проблемой электровосстановления CO₂, созданный китайскими учёными материал действительно может совершить прорыв в науке. Учёные многие годы бьются над проблемой утилизации избыточного углекислого газа, грозящего нашей планете парниковым эффектом, но до сей поры не удавалось найти материалов, хорошо подходящих для этой задачи.

Материал, пригодный для указанного преобразования, должен, во-первых, обеспечивать стабильную скорость преобразования газа, во-вторых, эта скорость должна быть достаточно велика для практического применения, и, в-третьих, процесс должен затрачивать не слишком много энергии. В конце концов, частично избыток CO₂ образуется как раз из-за получения электроэнергии, поэтому тратить слишком много энергии на его утилизацию было бы контрпродуктивно.

Команда IBM Research из Кремниевой долины, США, анонсировала новое открытие — самовосстанавливающиеся органогели с уникальными возможностями. Эти гели при охлаждении отвердевают, но при повышении температуры возвращаются в исходное состояние. Результаты работы ученых уже опубликованы.

Область применения геля достаточно обширная, например, такого рода вещества можно использовать в промышленности. Гель можно залить в форму, охладить, а увидев, что в полученной отливке есть ошибка, можно повторить процесс «нагревание-охлаждение», чтобы исправить дефект.

Что приходит Вам в голову, когда Вы слышите слово «пушка»?! Наверное, что-то массивное с большой разрушительной силой. Но что, если Вы услышите «микро-пушка»? …

Перед самым закатом 2015 года в престижном научном журнале ACSNano вышла необыкновенная статья. Да не просто статья, а целая совершенно невероятная история о микропушках и микробаллистике!

Без клея рукастому человеку в быту никак. То после удара треснет корпус любимого телефона, то отвалится декоративный элемент от мебели… А уж если в семье есть маленькие дети, то поломанные игрушки чаще всего ремонтируются именно клеем!

Но клеи все разные и дают разные результаты. Мне всегда нравился эпоксидный клей, держит мертво. Но у него есть два недостатка: его нужно разводить и он долго сохнет. А если он долго сохнет, то склеить сложные фигуры не всегда получается, их трудно зафиксировать до того момента, пока клей схватится. А держать склеиваемые детали руками 3-4 часа то еще удовольствие. Я сразу обратил внимание на клей Бондик, когда его увидел.

30 декабря прошлого года Международный союз теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry) объявил о том, что открытие химических элементов 115, 117, 118 и 113 подтверждено официально. Что касается элементов 115 и 117 элементов таблицы Менделеева, их открыли Российский Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ), Ливерморская национальная лаборатория (США) и Окриджская национальная лаборатория (США).

Что касается 118 элемента, его первооткрывателями названы ОИЯИ и Ливерморская национальная лаборатория. 113 элемент же открыли специалисты из японского института RIKEN. Интересно, что официальное подтверждение открытия названных элементов заняло более 10 лет.

Praefatio

В современном мире рак является одной из основных причин смерти. По данным ВОЗ в 2012 году от рака умерло 8.2 миллиона людей во всём мире, а количество новых зарегистрированных случаев в этом же году составило примерно 14 миллионов. По количеству смертей рак уступает лишь заболеваниям сердца. Именно поэтому, мне кажется, будет достаточно интересно и полезно попытаться разобраться с данным заболеванием, что мы вместе и попытаемся сделать.

Китайский луноход всем передает привет (источник: CNSA/CCTV)

Помните ли вы еще о Юйту? Вероятно, да, хотя некоторые читатели могли о нем вообще ничего не слышать, если тема космоса не является приоритетом. Так вот, Юйту — это китайский луноход, который успешно прилунился в 2013 году, и начал изучать естественный спутник Земли. К сожалению, что-то пошло не так, и луноход с наступлением лунной ночи в 2014 году не смог спрятать чувствительные к перепадам температур узлы и элементы в короб с обогревом.

Луноход просто не смог сложиться, как было запланировано инженерами. С 2014 года о Юйту нет практических никаких новостей. Но, как оказалось, ранее система отправила на Землю данные, которые могут прояснить некоторые особенности происхождения Луны. В частности, информация, переданная Юйту, позволяет лучше узнать тот период времени, когда на Луне еще случались небольшие извержения вулканов.

Внимание! В рецепте с отбеливателем обнаружилась опасность коррозии металла! Не рекомендуется в стандартном применении!

Обзор экспериментов год спустя:
DIY порошок для посудомойки: как не растворить посуду и не повторить моих ошибок. Год экспериментов

В прошлой публикации мы создавали дешевый порошок для посудомойки из желудей и спичек кальцинированной соды и стирального порошка. В этой я расскажу о том, как можно его улучшить с помощью кислородного отбеливателя и где можно купить компоненты для более продвинутой версии. Будем делать упор на эффективности мойки, но даже при этом цена не выйдет за 100 рублей/килограмм. А еще будет рецепт ополаскивателя с себестоимостью в районе 1 рубля за литр. Как справедливо заметил amarao, занятие не для всех и многим проще использовать готовые таблетки. Но в подобных экспериментах с бытовой химией есть что-то от детства, первых опытов по смешиванию соды с уксусом и газировки с мятными конфетами. Так что ощутимая экономия здесь все-таки вторична. Будем развлекаться) Если кому-то лень читать весь текст — в конце поста будут подробные рецепты с рекомендациями.

Большинство современных микроскопов (среди которых есть очень сложные системы) весьма хороши, но они могут использоваться только для получения статичной «картинки». Масштабы погружения человека в микромир не могут не восхищать, но все же скорость работы систем такого типа не слишком высока. Это — препятствие, например, для проведения видеосъемки химических реакций.

До последнего времени это было просто невозможно. Тем не менее, ученым MIT удалось создать систему, прототип атомно-силового микроскопа, который работает в 2000 раз быстрее любого коммерческого продукта. И видео химической реакции уже удалось получить (в продолжении). «Люди могут видеть, например, конденсацию, растворение или выпадение вещества в осадок в режиме реального времени», — сообщил представитель команды проекта, профессор Камал Юсеф-Туми (Kamal Youcef-Toumi).

Насыщенность красного соответствует превышению концентрации метана над уровнем окружающей среды. На правой фотографии — вентилируемый коровник

Метан (CH₄) — один из самых важных энергоносителей, ценный ресурс и исключительно вредный парниковый газ: его парниковый эффект в 25 раз больше, чем у углекислого газа. В то же время масштабные выбросы метана трудно предсказуемы, их тяжело обнаружить. Газ не имеет цвета и запаха, так что даже утечка метана в помещении может пройти незамеченной. Что характерно, до сих пор не существовало дистанционных детекторов метана с высокой чувствительностью. Теперь есть.

Группа учёных из Стокгольмского и Линчепингского университетов (Швеция) разработали специальный дистанционный детектор HyperCam Methane, который работает по принципу фото- и видеокамеры. На экране метан окрашивается в красный цвет и очень хорошо заметен.

В своей предыдущей статье про слабую бытовую радиацию я использовал дозиметр SOEKS Defender, оснащенный счетчиком СБМ-20-1. Как отметили многие комментаторы, его точности недостаточно чтобы надежно измерять слабый фон, и мне приходилось идти на некоторые ухищрения чтобы обнаружить излучение калия-40 в бананах. Теперь ко мне на тестирование попал более продвинутый прибор SOEKS Quantum. Благодаря применению сразу двух счетчиков Гейгера СМБ-20-1, измерения производятся быстрее и точнее. Результаты сохраняются в энергонезависимую память устройства и могут быть выгружены на PC или Mac для дальнейшего анализа. Quantum это тот редкий случай, когда отечественный гаджет не имеет брата-близнеца с другой этикеткой на Али, и к тому же известен за рубежом.

С тех пор как зонд Dawn в марте 2015 года сделал первые фотографии необычных белых пятен на поверхности карликовой планеты Церера, учёные и любители астрономии не прекращали обсуждение — что это за таинственные объекты? Вулканы? Гейзеры? Ледники? Города инопланетян? На сайте НАСА открыли онлайн-голосование с разными вариантами объяснения странного феномена. В нём победил ответ «Другое».

В общем, всем оставалось только сидеть и ждать, пока зонд Dawn получит возможность сделать новые снимки после последнего снижения орбиты до 385 км. Снижение орбиты и специальное изменение параметров камеры (с июня экспозиция выставлялась отдельно для тёмных областей и для светлых) дало фотографии поразительной красоты с рекордным разрешением 35 метров на пиксель.

Сегодня я хотел бы рассказать вам об интересном продукте канадского происхождения. Это клей под названием Bondic. Правда Bondic — это не простой клей, а светоотверждаемый. Когда мне предложили потестировать его, у меня дома как раз накопилась куча мелочей для склеивания. Что-то новое — это всегда интересно, а тут ещё и на практике нужно. Не долго думая, я согласился.

Как это работает

Работает очень просто. Bondic состоит из двух частей: тюбик с жидким пластиком и ультрафиолетовая (далее — УФ) лампа. Жидким пластиком вы можете пользоваться, как обычным клеем, с той только разницей, что он не затвердеет до тех пор пока вы не посветите на него УФ лампой.

Пробуем

Изначально я хотел заклеить: треснувшее орг.стекло на своём столе, прилепить плинтус к входной двери, зафикисировать икеевскую лампу. Ещё думал, что попробую сделать из него крючок для крепления на стену, но впоследствии отказался от этой идеи (при первом беглом знакомстве увидел, что одно из применений именно такое, как оказалось ошибся). Далее фантазия разыгралась, начались эксперименты, сравнения. В общем процесс пошёл. Собственно о нём ниже.

Специалисты из Университета Райса разработали метод «оптической дистилляции» спирта. По словам ученых, во главе с Наоми Хэлас (Naomi Halas), этот способ требует гораздо меньших затрат энергии, чем в случае тепловой дистилляции.

Авторы методики утверждают, что последние несколько тысяч лет нагревали воду неправильно, начиная со дна сосуда. На самом деле, нагревание воды стоит начинать сверху — такой способ является максимально энергоэффективным, поскольку не требуется нагревать весь объем жидкости.

Многие из нас (особенно жители частных домов) хотели бы иметь собственный, персональный электрогенератор и быть независимыми от существующих коммунальных структур. Было бы классно поставить у себя во дворе ветряк или сделать крышу своего дома из солнечной батареи и даже не подводить электропроводку. И вроде бы современные технологии могут предоставить достойные устройства электрогенерирования (современные солнечные батареи уже имеют приемлемый КПД и срок эксплуатации, к ветрякам также критичных замечаний нет), но системы накопления и хранения электроэнергии, чаще всего представленные аккумуляторными батареями, имеют ряд существенных недостатков (высокая стоимость, низкая емкость, короткий срок службы, плохие эксплуатационные характеристики при низких температурах и т. д.). И эти недостатки делают всю концепцию индивидуальных, возобновляемых источников электроэнергии, непривлекательной для рядовых граждан.
В этой статье предлагаю познакомиться с концепцией индивидуального водородного накопителя электроэнергии, который, в некоторой перспективе, может заменить классические аккумуляторные батареи.

Ещё с 60-х годов известно, что метеоритный сплав железа и никеля в экстремально равновесном состоянии обладает магнитными свойствами. Но химикам до сих пор не удавалось воссоздать в лабораторных условиях такую же идеальную атомно-упорядоченную фазу L1₀-FeNi. Причина в том, что в космических телах L1₀ образуется в течение сотен миллионов или миллиардов лет, а мы живём в другом масштабе времени, к сожалению. Но сейчас проблема наконец-то решена.