Kauj ruam mus rau nanotechnology

Ntau txhiab xyoo dhau los, tib neeg xav tsis thoob tias lub cev nyob ib puag ncig yog dab tsi. Cov lus teb sib txawv. Hauv tebchaws Greece thaum ub, cov kws tshawb fawb tau hais tias txhua lub cev yog tsim los ntawm cov khoom me me, uas lawv hu ua atoms. Me me npaum li cas, lawv tsis tuaj yeem hais qhia. Rau ob peb centuries, lub views ntawm Greeks tseem tsuas yog hypotheses. Lawv tau rov qab los rau lawv nyob rau xyoo pua XNUMX, thaum kev sim tau ua los ntsuas qhov loj ntawm cov molecules thiab atoms.

Ib qho ntawm cov keeb kwm tseem ceeb thwmsim, uas ua rau nws muaj peev xwm xam qhov ntau thiab tsawg, tau ua tiav Tus kws tshawb fawb Askiv Lord Rayleigh. Txij li nws yog qhov yooj yim rau kev ua thiab tib lub sijhawm ua kom ntseeg tau, cia peb sim rov ua nws hauv tsev. Tom qab ntawd peb tig mus rau lwm qhov kev sim uas yuav tso cai rau peb kawm qee yam ntawm cov khoom ntawm molecules.

Cov particle loj yog dab tsi?

Rice. 1. Ib txoj hauv kev npaj ib lub koob txhaj tshuaj rau kev tso cov kua roj hauv cov roj av rho tawm rau hauv nws; p-poxylin,

c - koob txhaj tshuaj

Cia peb sim teb lo lus nug no los ntawm kev ua qhov kev sim hauv qab no. Los ntawm 2 cm syringe³ tshem lub plunger thiab kaw nws lub qhov hluav taws xob nrog Poxiline kom nws puv lub qhov hluav taws xob lub raj uas npaj rau kev ntxig ntawm rab koob (Daim duab 1). Peb tos ob peb feeb kom txog thaum Poxilina hardens. Thaum qhov no tshwm sim, ncuav rau hauv lub syringe txog 0,2 cm³ edible roj thiab sau tus nqi no. Qhov no yog tus nqi ntawm cov roj siv._o. Sau cov ntim seem ntawm cov syringe nrog roj av. Sib tov ob lub kua nrog ib lub xaim kom txog thaum tau txais cov tshuaj homogeneous thiab txhim kho cov koob txhaj tshuaj ntsug hauv ib lub thawv.

Tom qab ntawd ncuav dej sov rau hauv lub phiab kom nws qhov tob yog 0,5-1 cm, siv dej sov, tab sis tsis kub, yog li ntawd lub nce chav tsis pom. Peb rub ib daim ntawv strip raws li saum npoo ntawm cov dej ob peb zaug tangentially rau nws los ntxuav qhov chaw ntawm random pollen.

Peb sau me ntsis sib tov ntawm cov roj thiab roj av rau hauv lub dropper thiab tsav lub dropper los ntawm qhov chaw ntawm lub nkoj nrog dej. Maj mam nias ntawm lub lwv, peb poob me me li qhov ua tau mus rau saum npoo dej. Ib tug poob ntawm ib tug sib tov ntawm cov roj thiab roj av yuav kis tau dav nyob rau hauv tag nrho cov kev taw qhia nyob rau saum npoo ntawm cov dej thiab tsim ib tug nyias nyias txheej nrog ib tug tuab sib npaug zos rau ib particle inch nyob rau hauv lub feem ntau haum tej yam kev mob - lub thiaj li hu ua monomolecular txheej. Tom qab qee lub sij hawm, feem ntau yog ob peb feeb, cov roj av yuav evaporate (ua kom nrawm ntawm cov dej kub), tawm hauv cov roj monomolecular rau saum npoo (Fig. 2). Cov txheej txheem tshwm sim feem ntau muaj cov duab ntawm lub voj voog nrog txoj kab uas hla ntawm ob peb centimeters los yog ntau dua.

Rice. 2. Monomolecular txheej roj ntawm cov dej saum npoo av

m - pelvis, c - dej, o - roj, D - tsim txoj kab uas hla, d - tsim thickness

(Oil particle loj)

Peb illumination ntawm dej nto los ntawm coj ib tug beam ntawm lub teeb los ntawm ib lub teeb nyem diagonally mus rau nws. Vim li no, ciam teb ntawm txheej yog pom ntau dua. Peb tuaj yeem yooj yim txiav txim siab nws txoj kab uas hla D los ntawm tus pas tuav cia li saum npoo dej. Paub txog txoj kab uas hla no, peb tuaj yeem xam thaj tsam ntawm txheej S siv cov qauv rau thaj tsam ntawm lub voj voog:

Yog tias peb paub dab tsi yog qhov ntim ntawm cov roj V₁ muaj nyob rau hauv qhov poob, ces lub cheeb ntawm cov roj molecule d yuav yooj yim xam, piv txwv tias cov roj melted thiab tsim ib txheej nrog ib tug nto S, i.e.:

Tom qab sib piv cov qauv (1) thiab (2) thiab kev hloov pauv yooj yim, peb tau txais cov qauv uas tso cai rau peb xam qhov loj ntawm cov roj particle:

Qhov yooj yim tshaj plaws, tab sis tsis yog qhov tseeb tshaj plaws los txiav txim siab ntim V₁ yog xyuas seb muaj pes tsawg tee tuaj yeem tau txais los ntawm tag nrho cov ntim ntawm cov sib tov uas muaj nyob rau hauv cov koob txhaj tshuaj thiab faib cov ntim roj Vo siv los ntawm tus lej no. Ua li no, peb sau cov sib tov rau hauv ib lub pipette thiab tsim cov tee dej, sim ua kom lawv zoo ib yam li thaum lawv poob rau saum npoo dej. Peb ua qhov no kom txog thaum tag nrho cov khoom sib tov tas.

Ib txoj hauv kev zoo dua, tab sis siv sij hawm ntau dua yog rov ua cov roj poob ntawm cov dej, tau txais cov roj monomolecular thiab ntsuas nws txoj kab uas hla. Tau kawg, ua ntej txhua txheej yog tsim, cov dej siv yav dhau los thiab cov roj yuav tsum tau nchuav tawm ntawm lub phiab thiab nchuav huv si. Los ntawm kev ntsuas tau, tus lej lej yog xam.

Hloov cov txiaj ntsig tau los rau hauv cov qauv (3), tsis txhob hnov ​​​​qab hloov cov units thiab qhia cov lus qhia hauv meters (m) thiab V₁ nyob rau hauv cubic meters (m³). Tau qhov particle loj hauv meters. Qhov loj me no yuav nyob ntawm seb hom roj siv. Qhov tshwm sim tuaj yeem ua yuam kev vim qhov kev xav tau yooj yim, tshwj xeeb tshaj yog vim tias cov txheej txheem tsis yog monomolecular thiab qhov ntau thiab tsawg ntawm cov tee dej tsis zoo ib yam. Nws yog ib qho yooj yim kom pom tias qhov tsis muaj txheej txheem monomolecular ua rau muaj qhov overestimation ntawm tus nqi d. Qhov ntau thiab tsawg ntawm cov roj hais yog nyob rau hauv thaj tsam ntawm 10.^-8-10^-9 m. 10^-9 m npe nanometer thiab feem ntau siv nyob rau hauv booming teb hu ua nanotechnology.

"Disappearing" ntim ntawm cov kua

Rice. 3. Tus tsim ntawm cov kua shrinkage kuaj nkoj;

g - pob tshab, yas raj, p - poxylin, l - kav,

t - daim kab xev pob tshab

Ob qhov kev sim hauv qab no yuav tso cai rau peb txiav txim siab tias cov molecules ntawm lub cev sib txawv muaj cov duab sib txawv thiab qhov ntau thiab tsawg. Rau thawj zaug, txiav ob daim ntawm pob tshab yas raj, ob qho tib si 1-2 cm nyob rau hauv txoj kab uas hla thiab 30 cm ntev. 3). Kaw qhov qis kawg ntawm cov hoses nrog poxylin plugs. Kho ob tus kav nrog cov hoses glued nyob rau hauv txoj hauj lwm ntsug. Ncuav dej txaus rau hauv ib qho ntawm cov hoses los ua ib kem txog ib nrab ntawm qhov ntev ntawm lub hose, hais tias 14 cm. hliv tib tus nqi ntawm ethyl cawv rau hauv lub raj thib ob.

Tam sim no peb nug, dab tsi yuav yog qhov siab ntawm kem ntawm kev sib xyaw ntawm ob lub kua? Cia peb sim kom tau cov lus teb rau lawv sim. Ncuav dej cawv rau hauv lub hose dej thiab tam sim ntsuas qhov saum toj kawg nkaus ntawm cov kua. Peb khij theem no nrog ib lub cim dej tsis zoo ntawm lub hose. Tom qab ntawd sib tov ob lub kua nrog ib lub xaim thiab xyuas cov qib dua. Peb pom dab tsi? Nws hloov tawm tias qib no tau txo qis, i.e. qhov ntim ntawm qhov sib tov yog tsawg dua qhov sib npaug ntawm qhov ntim ntawm cov khoom xyaw uas siv los tsim nws. Qhov no tshwm sim yog hu ua kua ntim contraction. Qhov txo qis hauv ntim feem ntau yog ob peb feem pua.

Qauv piav qhia

Txhawm rau piav qhia cov nyhuv compression, peb yuav ua qhov kev sim ua qauv. Cov dej cawv molecules hauv qhov kev sim no yuav sawv cev los ntawm cov txiv laum huab xeeb, thiab cov dej molecules yuav yog cov noob poppy. Ncuav cov txiv laum huab xeeb loj txog 0,4 m siab rau hauv thawj, nqaim, pob tshab tais, piv txwv li, ib lub thawv siab, ncuav cov noob poppy rau hauv lub nkoj thib ob ntawm tib qhov siab (duab 1a). Tom qab ntawd peb ncuav cov noob poppy rau hauv lub nkoj nrog peas thiab siv tus pas ntsuas qhov siab uas qhov siab tshaj plaws ntawm cov nplej ncav cuag. Peb khij theem no nrog ib lub cim lossis ib lub hnab tshuaj roj hmab ntawm lub nkoj (duab 1b). Kaw lub thawv thiab co nws ob peb zaug. Peb muab tso rau lawv vertically thiab xyuas seb qhov siab ntawm qib siab ntawm cov nplej sib tov tam sim no mus txog. Nws hloov tawm tias nws qis dua ua ntej sib tov (duab 1c).

Qhov kev sim pom tau hais tias tom qab sib tov, cov noob poppy me me tau ntim rau qhov chaw dawb ntawm cov peas, vim tias tag nrho cov ntim ntim tau los ntawm qhov sib tov poob. Ib qho xwm txheej zoo sib xws tshwm sim thaum sib tov dej nrog cawv thiab qee cov kua dej. Lawv cov molecules tuaj nyob rau hauv txhua qhov ntau thiab tsawg. Yog li ntawd, cov khoom me me ua rau lub qhov khoob ntawm cov khoom loj dua thiab qhov ntim ntawm cov kua yog txo.

Yees duab 1. Cov theem hauv qab no ntawm kev kawm ntawm cov qauv compression:

a) taum thiab poppy noob nyob rau hauv nyias cov hlab ntsha,

b) nplej tom qab tso, c) txo qhov ntim ntawm cov nplej tom qab sib tov

Niaj hnub cuam tshuam

Niaj hnub no nws paub zoo tias txhua lub cev nyob ib puag ncig peb yog tsim los ntawm cov molecules, thiab cov, nyob rau hauv lem, yog ua los ntawm atoms. Ob qho tib si molecules thiab atoms nyob rau hauv tas li random txav, qhov ceev ntawm uas nyob ntawm qhov kub thiab txias. Ua tsaug rau niaj hnub microscopes, tshwj xeeb tshaj yog cov scanning tunneling microscope (STM), tus neeg atoms tuaj yeem pom. Cov txheej txheem kuj tseem paub tias siv lub tshuab ntsuas atomic force microscope (AFM-), uas tso cai rau koj txav mus rau ib tus neeg atoms kom raug thiab muab tso rau hauv lub tshuab hu ua nanostructures. Cov nyhuv compression kuj muaj qhov cuam tshuam. Peb yuav tsum coj qhov no mus rau hauv tus account thaum xaiv tus nqi ntawm qee cov kua tsim nyog kom tau txais qhov sib xyaw ntawm qhov xav tau ntim. Koj yuav tsum coj mus rau hauv tus account, incl. nyob rau hauv zus tau tej cov vodkas, uas, raws li koj paub, yog mixs ntawm feem ntau ethyl cawv (cawv) thiab dej, txij li thaum lub ntim ntawm cov resulting haus yuav tsawg tshaj li cov sum ntawm cov ntim ntawm cov khoom xyaw.