Алмазная вода. Алмазная вода


Алмазная вода

Беспрецедентные свойства материалов обнаружены в исследованиях, проведенных с участием ученых МГУ.

Алмаз широко известен своими уникальными свойствами. Этот редкий природный минерал, привлекающий внимание игрой света после огранки и полировки, известный своей высочайшей твердостью, с глубокой древности служит символом превосходства и совершенства. В настоящее время синтез алмазов для разнообразных технических применений налажен в промышленных масштабах. Среди синтетических алмазных материалов с некоторых пор особое внимание привлекают так называемые наноалмазы, представляющие собой невзрачный серый порошок, состоящий из кристалликов размером в несколько нанометров. Этот порошок оказался весьма перспективным для многочисленных применений и создания новых функциональных материалов. В своей недавней публикации (J. Mater. Chem., 2012, 22, 11166, журнал входит в top-25% в своей тематической рубрике в Thomson Reuters Science Citation Index) ученые из ИСМПМ РАН, МИЭТа, Университета Дарема (Великобритания) и МГУ имени М.В.Ломоносова сообщают, что при определенных условиях наноалмазы могут увеличивать свою диэлектрическую проницаемость (ДП) на… 18 порядков. Это абсолютный рекорд среди всех материалов, включая самые совершенные в этом смысле сегнетоэлектрики. Причем исследователям не пришлось прибегать к сложным ухищрениям — достаточно было подержать наноалмазы во влажной среде.

Авторы публикации из России и Великобритании получали образцы наноалмазов с разным содержанием сорбированной воды и сравнивали их ДП с ДП макроскопических алмазов. Сухие порошки не показали ничего выдающегося. Однако в результате адсорбции воды при выдержке в обычной воздушной атмосфере в течение 6 месяцев те же порошки приобрели уникально высокую ДП, величина которой превзошла 1019. Для сравнения — лучшие с этой точки зрения материалы имеют ДП всего лишь 105–106. Причину такой высокой ДП авторы публикации связывают с адсорбцией молекул воды на кислотные группы поверхности наноалмазов (появляется возможность отрыва протона от этих групп и далее резкое изменение электрических свойств материала). Одним из подтверждений тому стал эксперимент доцента кафедры химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ Инны Кулаковой. В процессе эксперимента были собраны и сконденсированы пары воды, испаренные из образца наноалмазов. «Мы получили просто чистую прозрачную каплю воды, — говорит Кулакова, — но в ней после испарения жидкости потом обнаружили наноалмазы, которые были захвачены паром!». Наличие твердых частиц в сконденсированных парах было подтверждено методом просвечивающей электронной микроскопии, а ученые сделали для себя вывод об очень сильном сродстве воды к наноалмазам.

У материала обнаружилось и другое удивительное свойство. Когда ученые насыпали в воду менее 0,01% нанопорошка по массе, ее ДП подскочила более чем на три порядка — с 80 до 105. Такую воду назвали «алмазной», причем ее замечательные свойства терялись, когда ее охлаждали до 4 градусов Цельсия. По мнению авторов, такое «странное» поведение воды связано с поляризацией заряженных слоев вокруг наночастиц.

«Наноалмазы — материалы уникальные из-за особых химических свойств поверхности, — заключает Инна Кулакова. — Я занимаюсь ими с конца 90-х годов. За это время я стала понимать алмаз, наверное, лучше, чем себя. Влияние на диэлектрическую проницаемость — только одно из их удивительных свойств». Сейчас на кафедре химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ развиваются и другие направления их применения, например в катализе, а также для доставки лекарств в органы.

Инна Кулакова подчеркивает фундаментальный характер ее совместной с коллегами работы по ДП наноалмазов: «эта работа несомненно важна, прежде всего в научном плане, для понимания природы наносостояния алмазного вещества», но не исключает и ее практического применения. Так, по мнению авторов, результаты могут быть перспективны для создания новых высокоэффективных устройств памяти и хранения энергии. Есть потенциал и для медицины. Речь идет о гипертермии, то есть о доставке «убийственных» доз тепла в пораженные опухолью участки тела — ведь при облучении участки с высокой ДП будут нагреваться сильнее.

к.х.н. Иван Охапкин, Управление инновационной политики и международных научных связей

www.msu.ru

Алмазная вода

Алмаз широко известен своими уникальными свойствами. Этот редкий природный минерал, привлекающий внимание игрой света после огранки и полировки, известный своей высочайшей твердостью, с глубокой древности служит символом превосходства и совершенства. В настоящее время синтез алмазов для разнообразных технических применений налажен в промышленных масштабах. Среди синтетических алмазных материалов с некоторых пор особое внимание привлекают так называемые наноалмазы, представляющие собой невзрачный серый порошок, состоящий из кристалликов размером в несколько нанометров. Этот порошок оказался весьма перспективным для многочисленных применений и создания новых функциональных материалов. В своей недавней публикации (J. Mater. Chem., 2012, 22, 11166, журнал входит в top-25% в своей тематической рубрике в Thomson Reuters Science Citation Index) ученые из ИСМПМ РАН, МИЭТа, Университета Дарема (Великобритания) и МГУ имени М.В.Ломоносова сообщают, что при определенных условиях наноалмазы могут увеличивать свою диэлектрическую проницаемость (ДП) на… 18 порядков. Это абсолютный рекорд среди всех материалов, включая самые совершенные в этом смысле сегнетоэлектрики. Причем исследователям не пришлось прибегать к сложным ухищрениям — достаточно было подержать наноалмазы во влажной среде.

Авторы публикации из России и Великобритании получали образцы наноалмазов с разным содержанием сорбированной воды и сравнивали их ДП с ДП макроскопических алмазов. Сухие порошки не показали ничего выдающегося. Однако в результате адсорбции воды при выдержке в обычной воздушной атмосфере в течение 6 месяцев те же порошки приобрели уникально высокую ДП, величина которой превзошла 1019. Для сравнения — лучшие с этой точки зрения материалы имеют ДП всего лишь 105–106. Причину такой высокой ДП авторы публикации связывают с адсорбцией молекул воды на кислотные группы поверхности наноалмазов (появляется возможность отрыва протона от этих групп и далее резкое изменение электрических свойств материала). Одним из подтверждений тому стал эксперимент доцента кафедры химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ Инны Кулаковой. В процессе эксперимента были собраны и сконденсированы пары воды, испаренные из образца наноалмазов. «Мы получили просто чистую прозрачную каплю воды, — говорит Кулакова, — но в ней после испарения жидкости потом обнаружили наноалмазы, которые были захвачены паром!». Наличие твердых частиц в сконденсированных парах было подтверждено методом просвечивающей электронной микроскопии, а ученые сделали для себя вывод об очень сильном сродстве воды к наноалмазам.

У материала обнаружилось и другое удивительное свойство. Когда ученые насыпали в воду менее 0,01% нанопорошка по массе, ее ДП подскочила более чем на три порядка — с 80 до 105. Такую воду назвали «алмазной», причем ее замечательные свойства терялись, когда ее охлаждали до 4 градусов Цельсия. По мнению авторов, такое «странное» поведение воды связано с поляризацией заряженных слоев вокруг наночастиц.

«Наноалмазы — материалы уникальные из-за особых химических свойств поверхности, — заключает Инна Кулакова. — Я занимаюсь ими с конца 90-х годов. За это время я стала понимать алмаз, наверное, лучше, чем себя. Влияние на диэлектрическую проницаемость — только одно из их удивительных свойств». Сейчас на кафедре химии нефти и органического катализа химического факультета МГУ развиваются и другие направления их применения, например в катализе, а также для доставки лекарств в органы.

Инна Кулакова подчеркивает фундаментальный характер ее совместной с коллегами работы по ДП наноалмазов: «эта работа несомненно важна, прежде всего в научном плане, для понимания природы наносостояния алмазного вещества», но не исключает и ее практического применения. Так, по мнению авторов, результаты могут быть перспективны для создания новых высокоэффективных устройств памяти и хранения энергии. Есть потенциал и для медицины. Речь идет о гипертермии, то есть о доставке «убийственных» доз тепла в пораженные опухолью участки тела — ведь при облучении участки с высокой ДП будут нагреваться сильнее.

к.х.н. Иван Охапкин, Управление инновационной политики и международных научных связей

www.msu.ru

Алмазы и вода

PatriotKM 29-05-2009 09:14

Други мои, приветствую всех. Недавно приобрел полный комплект алмазных брусков (на вулканитовой связке и на металле) и теперь интересует вопрос обязательно ли смачивать их водой или мыльной водой во время процесса медитации? На брусках с вулканитом была прямо указано на обязательность воды при заточке (иначе якобы засалицца металлом), на амеровском алмазе (тот что на металле) может быть и указано, но по причине своей тёмности в языках буржуйских прочитать не смог... Стоит ли алмаз на металле мочить водой во время заточки?

ivan-3 29-05-2009 11:37

Я люблю мочить водой - мне кажется что это возможно позволяет избежать прижегов. Научных подтверждений нету Улыбаюсь М.б. и привычка просто.

Filimon 29-05-2009 11:37

Для брусков на связке можно использовать воду(но не в обязательном порядке),а "амеровский алмаз" водой поливать не нужно Дразнюсь

[DP] 29-05-2009 12:33

В инструкции к алмазам DMT указано, что можно точить вообще без смачивания или смачивать только водой и мыльным раствором, но ни в коем случае не использовать масло. Хотя в FAQ на сайте DMT говорится, что все-таки можно использовать масло, минеральные спирты и даже WD40 без вреда для камней.http://www.dmtsharp.com/dmtdiff/faqsfeedback.php#Dry

Я смачиваю водой и достаточно часто ополаскиваю камни проточной водой или в тазике, чтоб удалить металлическую стружку и не развозить грязь по столу.

Nikolay_K 29-05-2009 12:41quote:"амеровский алмаз" водой поливать не нужно

иногда имеет смысл увлажнять мыльной водой, чтобы не дышать металлической и алмазной пылью

PatriotKM 29-05-2009 12:44

Спасибо всем ответившим Улыбаюсь

quote:Originally posted by Nikolay_K:чтобы не дышать металлической и алмазной пыльюУжас какой! Алмазной пылью... Значит ли это что алмазные бруски на металле недолговечны?Iofspy 29-05-2009 12:55

С некоторых пор я смачиваю алмазные хоны водой всегда. Это не только предотвращает появление неприятной стальной пыли, но и существенно снижает засаливание - достаточно капнуть каплю чистой воды и пальцем сдвинуть суспензию с камня. А при меньшем засаливании и производительность труда растет.

[DP] 29-05-2009 13:07quote:Originally posted by PatriotKM:Ужас какой! Алмазной пылью... Значит ли это что алмазные бруски на металле недолговечны?Они, конечно, не вечные, но при правильном использовании служат очень долго. Главное, не прикладывать чрезмерных усилий при заточке, т.е. не давить на камень - иначе производительность не сильно повысится, а вот алмазное зерно будет вырываться из никелевой связки, что ведет к деградации камней.Новые алмазные камни на металлической основе должны приработаться, т.е. алмазные зерна, которые недостаточно глубоко сидят в никелевой связке, вырвутся при первых нескольких заточках - это неизбежно и поэтому зернистость новых алмазных камней выше, чем заявлена, а после приработки приходит в норму.PatriotKM 29-05-2009 13:13quote:Originally posted by [DP]:зернистость новых алмазных камней выше, чем заявлена, а после приработки приходит в нормуВот где собака порылась. При вчерашней (первой) доводке на ультра-файне мне показалось что брусок дерёт жёще при заявленных 9 микронах, чем имеющийся брусок бОльшей зернистости... а теперь ясно что не показалось ))Nikolay_K 29-05-2009 15:02quote:зернистость новых алмазных камней выше,

нет

не выше

учите основы, посмотрите картинки из книжки Самуэльсона про катающееся абразивное зерно, и станет понятно почему так себя ведут эти "камни"

[DP] 29-05-2009 16:12

Николай, где можно посмотреть картинки из книжки Самуэльса?

Согласен, не так выразился - размер алмазного зерна остается постоянным.Т.е. более агрессивный съем металла у новых камней происходит из-за сильно выступающих из связки отдельных зерен или из-за того, что эти выступающие зерна легко вырываются из связки и становятся свободным абразивом? Или там еще что-то происходит?

Nikolay_K 29-05-2009 16:22quote:где можно посмотреть картинки из книжки Самуэльса?

http://books.google.ru/books?id=eP6p3zQNjDYC&pg=PA35&source=gbs_toc_r&cad=0_0#PPA42,M1

если ссылка не сработает, то попробуйте скопировать вот отсюда:

code:http://books.google.ru/books?id=eP6p3zQNjDYC&pg=PA35&source=gbs_toc_r&cad=0_0#PPA42,M1

chapter 3 : "Machinning with Abrasives: Principles"page 42

имеет смысл прочитать всю 3 главуи многое в понимании абразивной обработки встанет на свои места

guns.allzip.org


Смотрите также