Ультразвук становится мощным оружием химиков
22-03-2007 23:16 • CNews
Американские исследователи из университета штата Иллинойс в г. Урбана-Шампейн предложили новый вариант использования ультразвука для управления химическими реакциями.
Воздействие ультразвукового облучения на раствор полимера приводит к нескольким физическим эффектам. Среди них есть два основных - перевод запутанных полимерных цепей в линейную форму и формирование кавитационных пузырей, в которых при схлопывании выделяется энергии в виде тепла и ударных волн, что инициирует различные химические реакции, в основном за счет образования активных химических частиц - свободных радикалов.
Такого рода реакции были известны давно, сформировалось даже отдельное направление в науке, получившее название "сонохимии". Однако до последнего времени сонохимические реакции не отличались большой селективностью - они давали целый набор продуктов, из которого затем приходилось выделять необходимые. Практическое применение сонохимических реакций поэтому было крайне ограниченным.
Джеффри Мур (Jeffrey Moore) и его коллеги из университета штата Иллинойс предложили подход с использованием механофора - молекулярного фрагмента, состоящего из углеводородного циклического соединения, в котором кольцо составляют всего четыре атома углерода.
Столь малое количество атомов создает напряженное состояние у углеродного кольца, и при первой возможности оно раскрывается. В качестве импульса для такого разрыва использовали ультразвук. Раскрывшееся кольцо инициирует химическую реакцию в необходимом отрезке полимерной цепи.
Ученые видят несколько направлений развития этой работы. Одно из приложений может быть связано с полимерами, обладающими способностью к самовосстановлению после тех или иных повреждений. Та же группа ученых изобрела ранее полимеры со специальными микрокапсулами, способными полимеризоваться в определенных условиях и "залечивать" таким образом микротрещины.
Теперь вместо этих микрокапсул можно будет использовать механофоры, вводимые в полимеры, находящиеся под действием механической нагрузки. Механофоры в этом случае будут инициировать аналогичные реакции полимеризации с восстановлением свойств полимеров. Другое перспективное направление - сонохимический крекинг углеводородов.
В механохимию и сонохимию немалый вклад внесли советские ученые. Еще в 1928 году П.А.Ребиндер выступил на VI Всероссийском съезде физиков с докладом о поверхностной активности. Эта идея явно опередила свое время и не была по достоинству оценена.
В 60-х годах проблемами механохимии начали активно заниматься в Академии Наук (Институт физической химии и Институт химической физики), затем вопросами механической активации веществ и химических реакций заинтересовались и другие академические и отраслевые институты.
Еще новости сходной тематики:
• 19-07-2009 02:17 | Унунбию предложили имя Николая Коперника
• 10-06-2008 14:42 | Разработан прототип гибкого тактильного дисплея
• 20-03-2007 10:59 | Новый принтер: коллоиды заменят чернила
• 14-11-2006 14:26 | Ржавые наномагниты очистят воду от мышьяка
• 18-10-2006 18:47 | Сверхтяжелая бомбардировка
• 28-09-2006 12:44 | Водородные связи можно изучать с помощью силы трения
• 12-09-2006 12:22 | Если нет кислорода, можно дышать нитратами
• 30-05-2006 18:22 | Таблица Менделеева: есть 112-й элемент!
Дополнительно статьи сходной тематики:
• "...И гений - парадоксов друг": 290 лет со дня рождения Михаила Васильевича Ломоносова
• Марс: детальная разведка
• Электронный учебник для студентов-химиков
• Нужна ли астрономия в школьном обучении?
• Юбилей лаборатории
+ Все новости от “CNews”
+ Все новости за 22 марта 2007 года
+ Все новости за 12 неделю 2007 года
+ Все новости за март 2007 года
+ Все новости за 2007 год
+ Все новости сходной тематики
Ключевые слова: химия, полимер, ультразвук
