کوی دانش - kooy

ابداع روش جدیدی برای تعیین تبدیل اورتو به پارا در آب

ابداع روش جدیدی برای تعیین تبدیل اورتو به پارا در آب
06 شهریور
06:15 1394
دانشمندان طی تحقیق جدیدی دریافتند که مولکول های آب واکنش متفاوتی را نسبت به میدان های الکتریکی نشان می دهند که می تواند شیوه جدیدی برای مطالعه ی ایزومرهای چرخش در سطح تک مولکولی دراختیار بگذارد. مولکول های آب در قالب دو فرم یا "ایزومر" وجود دارند، یکی اورتو و دیگری پارا که حالت های چرخش هسته ای متفاوتی دارند. در آبِ اورتو، چرخش های هسته ای به صورت موازی با همدیگر انجام می شود، درحالیکه در آب پارا چرخش های هسته ای ناموازی هستند.

تبدیل آب اورتو به آب پارا و برعکس در بسیاری از زمینه های علمی از روزنانس مغناطیسی  هسته ای NMR تا فیزیک نجومی کاربرد پیدا می کند.

   تیم محققان، مولکول های انفرادی آب را در قفس های کربنیC60  یا "باکی بال" قرار دادند تا فولرین های اندو ابرمولکولی H2O@C60 بدست بیاید.

طی تحقیقاتی که توسط دانشمندان دانشگاه ساوت همپتون صورت گرفته است، مشخص شد که مولکول های آب واکنش متفاوتی را نسبت به میدان های الکتریکی نشان می دهند که می تواند روش جدیدی برای مطالعه ایزومرهای چرخشی در سطح تک مولکولی در اختیار بگذارد.

مولکول های آب در قالب دو فرم یا دو "ایزومر" پارا و اورتو یافت می شوند که حالت های چرخش هسته ای مختلفی هم دارند. در آبِ اورتو، چرخش های هسته ای به صورت موازی با همدیگر انجام می شود درحالیکه در آب پارا چرخش های هسته ای ناموازی هستند. تبدیل آب اورتو به آب پارا و برعکس به بسیاری از زمینه های علمی از روزنانس مغناطیسی هسته ای NMR تا فیزیک نجومی ارتباط پیدا می کند.

هرچند جداسازی مولکول های آب اورتو و پارا ممکن است، اما مطالعه آنها در آب آشامیدنی به علت وجود تبادل پروتون سریع و از میان رفتن امکان مشاهده مستقیم دو ایزومر چرخشی (به واسطه چرخش مولکولی متوقف شده) کار مشکلی است.

تیم محققان اسمیثونیان به منظور کمک به مشاهده تبدیل یادشده در آب آشامیدنی، مولکول های انفرادی آب را در قفس های کربنیC60  یا "باکی بال" قرار دادند تا فولرین های اندو ابرمولکولی H2O@C60 بدست بیاید. حاصل این سنتز شیمیایی توسط تیم ارتقا داده شده و آنها توانستند ویژگی های این ماده را مطالعه کنند.

 قفس های کربنی از یخ زدگی مولکول های آب جلوگیری می کنند و آنها را سوای هم نگاه می دارند، به این ترتیب مولکول ها حتی در درجه حرارت بسیار پایین هم همچنان می چرخند و می شود تبدیل را مطالعه کرد.

از آنجایی که آب دارای گشتاور دوقطبی الکتریکی می باشد (روشی برای جداسازی شارژهای مثبت و منفی الکتریکی) محققان، ثابت دی الکتریک H2O@C60 را در دمای بسیار پایین اندازه گیری کرده و متوجه شدند که با تبدیل  آب از ارتو به پارا این ثابت کاهش پیدا می کند که با نظریه کوانتوم و مطالعات NMR قبلی سازگار است. دکتر بنو میر، محقق ارشد شیمی و نویسنده ارشد این تحقیق می گوید: "ثابت دی الکتریک H2O@C60 بستگی به ترکیب چرخش ایزومر  مولکول های آبِ محصور شده دارد. تغییر وابسته به زمان مشاهده شده در ثابت دی الکتریک bulk در 5k، به هنگام تبدیل آبِ محصور از ارتو به ایزومر پارا، به خاطر تغییر قطبش مولکولیِ تبدیل چرخش می باشد.

"این پروژه حاصل همکاری پرثمر و طولانی مدتی بین استاد مالکوم لویت و ریچارد وایت بی است که چند سالی است روی تبدیل اورتو به پارا در سطح مولکولی مطالعه می کنند."

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
آهنرباهای خنثی، مواد کوانتومی هستند: آزمایشات جدید دلیل این خنثی بودن را آشکار می کنند

آهنرباهای خنثی، مواد کوانتومی هستند: آزمایشات جدید دلیل این خنثی بودن را آشکار می کنند

مطالعه ای که توسط محققان دانشگاه پرینستون انجام شد، رفتار غیر محتمل دسته ای از مواد که "آهنرباهای خنثی" نام دارند را آشکار ساخت. در این مطالعه، موضوعی که مدت ها در مورد ماهیت این مواد کوانتومی مطرح بود، مورد بررسی قرار گرفت.

مطالعه متن کامل
رگه های روی مریخ نشان از وجود آب نمک در این سیاره دارد

رگه های روی مریخ نشان از وجود آب نمک در این سیاره دارد

تایید وجود آب نمک روی سطح سیاره سرخ توسط دانشمندان ناسا

مطالعه متن کامل
سیمان شب نما برای روشن کردن بزرگراه های تاریک بدون استفاده از برق

سیمان شب نما برای روشن کردن بزرگراه های تاریک بدون استفاده از برق

خوزه کارلوس روبیو دانشمندی است که می خواست ببیند آیا می تواند شیوه ای برای روشن کردن بزرگراه ها و جاده ها به هنگام شب و بدون استفاده از برق پیدا کند یا خیر. وی تدبیری بسیار خلاقانه را یافت، به این ترتیب که متوجه شد با دستکاری ساختار ظریف سیمان می توان سیمانی را تولید نمود که در تاریکی شب بدرخشد.

مطالعه متن کامل
ساخت بزرگترین کشتی کانتینری دنیا به روایت تصاویر

ساخت بزرگترین کشتی کانتینری دنیا به روایت تصاویر

اوکپو، بندری در کره جنوبیست و شرکت مهندسیِ دریایی و کشتی سازی، متعلق به صنایع عظیم دائوو (که در ایران ما این شرکت را با نام دوو میشناسیم) در آن واقع است، شرکتی که درحال ساخت 12 عدد از بزرگترین کشتی های جهان است.

مطالعه متن کامل
 شارژ بی سیم چگونه کار می کند؟

شارژ بی سیم چگونه کار می کند؟

اگر تابحال مجبور شدید تا گره کابل و سیم های درهم فرو رفته را باز کنید یا کودک دو ساله خود را موقع مکیدن شارژر لپ تاپ دیدید، پس حسابی از اهمیت شارژبی سیم مطلع هستید. البته تا همین اواخر چاره ای جز شارژ با استفاده از کابل و سیم های طویل نبود. اما به موازات پیشرفته تر شدن شارژبی سیم می توان از فناوری یادشده برای تامین نیروی مورد نیاز طیف گسترده تری از اشیا فراتر از تلفن یا ساعت ، مثلا آنگونه که متخصصان می گویند برای تامین توان لامپ برق یا حتی اتوبوس های برقی استفاده کرد. اما واقعا شارژبی سیم چیست؟ و چرا این فناوری که یک قرن از ابداعش می گذرد صرفا در سال های اخیر همه گیر شده است؟ برای دانستن پاسخ سوالات مذکور با چند تن از متخصصان مربوطه گفتگو کردیم.

مطالعه متن کامل