Raos: „Dvolične“ kapljice ulja – napola žive - Monitor.hr
20.02.2023. (08:00)

It is alive!

Raos: „Dvolične“ kapljice ulja – napola žive

Mogu li se kapljice ulja gibati? Mogu. Kapljice ulja nose električni naboj, pa kad se u emulziju stave elektrode, kapljice će se gibati prema katodi ili anodi, ovisno o polaritetu svoga naboja. Riječ je o elektroforezi, pojavi za koju se zna još od sredine 19. stoljeća. Elektroforezom se ne odvajaju samo tekuće nego  i krute čestice. Gibanje kapljica temelji se na Marangonijevom efektu: talijanski fizičar Carlo Marangoni još je 1855. godine uočio da dvije tekućine koje se razlikuju po površinskoj napetosti mogu na mjestu dodira izazvati gibanje. No to je samo temelj, fizička osnova. Ako se kroz otopinu propusti laserska zraka, Janove kapljice će se (zbog zagrijavanja medija) početi gibati prema zraci i to tako da će prema izvoru topline biti okrenuta kapljica fluoriziranog ulja. Primjena? Janusove kapljice već se upotrebljavaju u optici i za izradu senzora. Zato ih treba što bolje istražiti. Nenad Raos za Bug.


Slične vijesti

Subota (22:00)

A nije guma

Raos: Keramika za stezanje – i rastezanje

Tvari se, posebice krutine, povišenjem temperature rastežu, a snižavanjem stežu. Zato se između željezničkih tračnica ostavljaju razmaci, električni vodovi na dalekovodima nikad se ne zatežu do kraja, pri gradnji mosta se pazi na to da mu se omogući promjena duljine itd. Na tom principu, na principu toplinskog širenja radi i termometar, bilo da je punjen živom ili alkoholom. No, postoje tvari koje se djelovanjem svjetlosti skupljaju, koje smanjuju volumen kada se osvijetle. To su poluvodiči. Stoga bismo za rad kineskih znanstvenika „Discovery of photoinduced bidirectional shape deformation in inorganic solid“, što je objavljen u časopisu Matter, rekli da nije nikakvo „otkriće“ (discovery), kad ne bi bilo da se njihov materijal djelovanjem svjetlosti i steže i širi („bidirectional shape deformation“), ovisno o njezinom intenzitetu: pri većem se intenzitetu skuplja, a pri manjem širi! Primjena nove keramike: ona će se ugrađivati u mikrorobote i slične uređaje. Nenad Raos za Bug.

17.03. (08:00)

Ej vi, koji odlučujete o gospodarenju otpadom, jel čitate ovo?

Kremenim pijeskom i mikrovalnom pećnicom protiv otpadne plastike

Svi danas pričaju o mikroplastici iako su za plastične vrećice znale i naše bake, ali bilo ih je mnogo manje nego danas: u posljednjih pola stoljeća proizvodnja umjetnih polimera povećala se šesterostruko, od 51 na 311 milijuna tona godišnje, a za deset godina povećat će se – ako se tako nastavi – još dvostruko. Najlakše rješenje za zbrinjavanje milijuna tona plastičnog otpada je pretaljivanje, ali ne može se sva plastika pretaliti, a ona koja se može, pretaljivanjem gubi na kvaliteti. Treba, jasno, pronaći kemijski postupak za razgradnju plastike, po mogućnosti takav da se od nje – depolimerizacijom – dobivaju početni produkti, monomeri, kako bi se od njih mogla opet proizvoditi ta ista plastika. Svaki problem, ma kako složen bio, može se riješiti tako da ga se razloži na manje probleme, na posebna pitanja. Upravo su to napravila petorica kemičara iz Irske i Španjolske. Koji bi bio rezultat šire primjene njihovog pokusa? Milijunske uštede, da ne govorimo o koristi za okoliš i budućnost našeg planeta. Detaljnije pojasnio Nenad Raos za Bug.

09.03. (09:00)

Bez brige se kupaj

Raos: Ni Jadran nije posve čisto more, no zadovoljava ekološke standarde

Čisto, nezagađeno more ne miriše po jodu (kako neuki misle) nego po algama koje žive u njemu. Drugo je pak nečisto more, more onečišćeno katranom, naftom, fekalijama… Takvo more, razumije se, zaudara, smrdi. No postoji i nešto drugo, mnogo opasnije u moru, nešto što nije moguće osjetiti nijednim osjetilom. To su otrovi koji nemaju ni okusa ni mirisa, a ne utječu ni na boju morske vode. Ti se otrovi zovu teški metali. No jesu li oni doista otrovi? Znanstvenici ih radije zovu metalima u tragovima jer su u niskim koncentracijama. Dobra je vijest da za tri metala (Co, Cd i Ni) nisu izmjerene značajno više koncentracije u Pulskom zaljevu nego izvan njega, tim više što su nikal i kadmij kancerogeni. No ipak je srednja koncentracija najopasnijeg metala, olova, bila 8,5 puta veća. Pulski zaljev, unatoč tome što se nalazi u industrijskoj zoni, zadovoljava ekološke standarde za drugih pet metala. Bug

02.03. (21:00)

Ako je netko gledao Terminator 2, otprilike...

Raos: Metal koji zacjeljuje poput živog tkiva

Sve to djeluje pomalo apstraktno dok ne kažemo o kakvom je metalu riječ. Riječ je, ukratko, o leguri ili – bolje rečeno – legurama galija, indija i bizmuta koje čine smjesu koja se nalazi djelomično u krutom, a djelomično u tekućem agregatnom stanju. Galij, indij i bizmut grade naime legure različitog sastava, i baš na toj promjeni sastava temelji se proces zacjeljivanja. Mnogo ovisi o intermetalnom spoju BiIn2 koji reagira s galijem i njegovim legurama. Sve skupa vrlo komplicirano, no iz toga proizlazi nešto sasvim jednostavno: legura sastava Ga20Bi20In60 sama liječi svoje lomove samo ako joj se dade dovoljno vremena. Primjena? Mogao bi se koristiti za izradu implantata, primjerice umjetnih kostiju. Detaljnije Nenad Raos za Bug.

24.02. (19:00)

Dost dobra metoda

Čišćenje otpadne vode od fosfora aktivnim ugljenom iz otpadne vode

Što je aktivni ugljen? Možemo ga, posve jednostavno, definirati kao ugljen koji ima veliku moć adsorpcije, no kada se govori o njegovu porijeklu i načinu pripreme onda nije sve tako jednostavno. U farmaceutskim ga knjigama srećemo, kao lijek protiv proljeva i drugih probavnih tegoba. Svaka se organska tvar, ako se zagrije na dovoljno visoku temperaturu (400 – 600 oC), pretvara u ugljen. Sirovine za proizvodnju ugljena iz otpadnih voda (municipial sludge biochar, MSBC) ima na pretek: računa se da će se 2025. godine samo u Kini sakupiti 90 milijuna tona toga mulja, a gdje ima sirovine, tu ima i tehnologije. Tim kineskih znanstvenika kemijski je modificirao ugljen dobiven iz otpadnog mulja (MSBC) tako da su ga obogatili nanočesticema cinka i tako dobili adsorbens koji se krije pod grozomornom kraticom nZVZ-MSBC. Adsorpcija fosfata je najbrža u prva četiri sata (240 minuta) da bi praktički bila gotova nakon jednog dana (24 sata). No mnogi su parametri ovdje u igri. Nenad Raos za Bug.

17.02. (20:00)

Nova vrsta građevine

Raos: Umjetno vlakno (čvrsto, čvrsto) nalik na zid

Grafitni prah i cirkonijeva sol osnovne su sirovine za izuzetno čvrsto vlakno koje je usto otporno na vatru i kemikalije. A prije svega, izrađuje se lako i bez velikog utroška energije. Nakon žestokog miješanja i dužeg stajanja, odijeli se talog kojem se potom doda otopina kalcijeva klorida i PVA. Tako se dobiva suspenzija koja se potom, pošto se špricom formira, pretvara u vlakno ničim drugim nego stajanjem. Kalcijevi ioni (Ca2+) olakšavaju nitima (GO@A-ZrO2) da se ispruže, dok ih molekule PVA povezuju. Tako nastaje vlakno izuzetno velike prekidne čvrstoće (935 MPa) i žilavosti (10,6 MJ/m3). Novo je vlakno dakle 13 puta čvršće od najlonskog vlakna (78 MPa), a čvrstoćom mu nije ravna ni čelična žica (oko 500 MPa). No najvažnije mu je svojstvo da je doista vlakno, što znači da se može po volji savijati. Nenad Raos za Bug.

10.02. (14:00)

Nije dovoljno prozračiti

Raos: Radon u kući: nema mjesta za paniku, ali… oko 350 tisuća ljudi podložno povećanom zračenju, najveća koncentracija izmjerena u Lici

Trebamo li se bojati radioaktivnog plina radona u svojoj kući? Sve ovisi o tome gdje (u Hrvatskoj) živite. Što činiti ako je izvor onečišćenja zraka u našoj kući? Treba otvoriti prozor, jasno, no nije sve tako jasno kako se u prvi čas čini. Radon je, osim što je radioaktivan, i sveprisutan. Nastaje raspadom radija, a radij (Ra) pripada raspadnom nizu uranija. Pritom je plemeniti plin, što znači da se u prirodi nalazi u nevezanom stanju, ne može ga se vezati, npr. u filtrima za zrak, a k tome može izazvati i rak, ako se zadrži u plućima. U Hrvatskoj ga ima na pojedinim mjestima više, a negdje manje. U Zagrebu je koncentracija u prosjeku niska, najviše ga se može naći kod Karlovca, dok je najniža u Podravini. Uzrok je geološki, leži u sastavu tla. Važna je i vlažnost tla, koja sprječava njegovo prodiranje. Zato ga najviše ima na krškim područjima. Zbog toga svega dobro je izmjeriti razinu radona u Vašoj kući (ako već niste), kaže Nenad Raos za Bug.

03.02. (13:00)

Ako to znači da dulje traje i stvara manje otpada, ok

Raos: Solarni paneli od plastike

Nešto novo? Ne, samo tehnička inovacija staroga. Uz poboljšanu električnu vodljivost, prvi sloj nove fotonaponske ćelije zadržao je prozirnost od 90 %. Na kraju su složili fotonaponsku ploču koja daje struju napona 0,81 V uz specifičnu jakost 23,5 mA/cm2 i pretvaranje 12,8 % Sunčeve energije u električnu. A fotonaponska ćelija napravljena samo od polimera? I to su pokušali, zamjenjujući najgornji („staklo“) i najdonji sloj (Ag) polimerima, ali je sposobnost pretvaranja Sunčeve energije u električnu smanjena na 4 %. Nenad Raos opisuje cijeli proces za Bug.

27.01. (13:00)

Silk milk

Iz kineskog laboratorija: svila čvršća od svile

Postupak je sasvim jednostavan. Sirovu su svilu, nakon čišćenja od voska i drugih neželjenih sastojaka, otopili u koncentriranoj otopini (9,8 mol/L) litijeva bromida (LiBr) zaluženu sodom (natrijevim karbonatom). Svila, točnije fibroin, u toj se otopini potpuno otopio. Kako iz nje opet dobiti svilu? Starom metodom: u otopinu su dodali amonijev sulfat – poznato sredstvo za taloženje („isoljavanje“) proteina – uz još jedan važan dodatak: cinkov sulfat. Ta struktura ne pridonosi čvrstoći proteina, pa tako ni fibroina. Njegovoj čvrstoći pridonose plosnate strukture, beta-ploče (β-sheets) jer su kompaktnije, a osim toga se slažu jedna na drugu i tako učvršćuju lanac. Da je upravo to uzrok povećanja čvrstoće svile nakon regeneracije pokazala su mjerenja. Konačan rezultat: prekidna čvrstoća svile povećala se na 2,0 GPa. Time je regenerirana svila kineskih znanstvenika nadmašila za 60 – 70 % najčvršću prirodnu nit – vlakno paučine (dragline). Nenad Raos za Bug.

21.01. (19:00)

Tajne vode

Raos: Što je u vodi? Voda u vodi!

Voda je čudo prirode, ne samo zato što o njoj ovisi život, nego i zbog svoje jedinstvene strukture. I evo još jedne spoznaje – odgovora na pitanje što se događa s vodom kada se u njoj otopi sol? NaCl ne promijeni samo agregatno stanje, već se pojavljuje u obliku iona Na+ i Cl-. Svaki od tih iona veže za sebe molekule otapala, pa se s njima – svojim molekulama H2O – giba kroz otopinu. Ako se kroz otopinu narine električni napon, doći do smanjenja koncentracije električki neutralne tvari. Znanstvenici u novijem radu htjeli su otkriti što se događa u vodenim otopinama soli i drugih elektrolita, a otkrili su kako se između otopine elektrolita (bulk) i zraka nalazi sloj posve čiste vode. Koliko god se to pitanje činilo akademskim, jasno je da odgovor na njega ima dalekosežne posljedice. O procesima na granici zraka i vode ovisi isparavanje, a o isparavanju ovise ne samo tehnološki procesi nego i klima na našem planetu. Nenad Raos za Bug.