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
رونمایی از پاویلیون چاپ سه بعدی از جنس بتن پودری

رونمایی از پاویلیون چاپ سه بعدی از جنس بتن پودری

رونالد رائل و دانشکده طراحی زیست محیطی دانشگاه کالیفرنیا در برکلی به تازگی از سازه ای بدیع پرده برداری کرده اند که به روش چاپ سه بعدی ساخته شده و از جنس بتن پودری می باشد. این ساختمان که در اصل یک پاویلیون پیچ و تاب دارمی باشد 2.7 متر ارتفاع در 3.6 در 3.6 متر مساحت دارد و متشکل از 840 بلوک سفارشی از جنس پلیمر بتن پورتلندی ِ فاقد اکسیدآهن می باشد. آجرهای رنگی براساس الگوهای پیچ و تاب دار ظریفی پرینت شده اند که به نور طبیعی امکان می دهد به فضای داخلی پاویلیون بتابد و ساختمان آن به هنگام روشن شدن از داخل، همانند فانوسی بدرخشد. به گفته دانشکده طراحی زیست محیطی دانشگاه کالیفرنیا برکلی این پاویلیون "اولین و بزرگترین سازه بتنی چاپ سه بعدی پودر محور می باشد که تاکنون ساخته شده است."

مطالعه متن کامل
امکان کشت رگ های مصنوعی از پپتیدها و پروتئین هایی که «خود سرهم شونده» هستند

امکان کشت رگ های مصنوعی از پپتیدها و پروتئین هایی که «خود سرهم شونده» هستند

به نظر می رسد این روزها دیگر هیچ مانعی بر سر راه کشت انواع و اقسام اعضای بدن در لوله های آزمایشگاهی وجود ندارد، هرچند در گذشته صرفا باکتری در این لوله ها یافت می شد، اما هم اکنون مغز، انواع اعضای بدن و حتی رگ ها را نیز می شود کشت نمود. به لطف توسعه ماده جدیدی که «خود سرهم شونده» نیز هست، دانشمندان امیدوارند شیوه ای برای خلق رگ های خونی مصنوعی بیابند و حتی کاری کنند که رگ ها خود به خود رشد کنند.

مطالعه متن کامل
جدال بر سر قدیمی ترین فسیل های موجود

جدال بر سر قدیمی ترین فسیل های موجود

صخره های مشهوری که حدود 3.5 میلیارد سال از عمر آنها می گذرد، توسط پژوهشگران دانشگاه بریستول، دانشگاه آکسفورد و دانشگاه UWA (دانشگاهی در غرب استرالیا) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند تا بتوان جدال دراز مدتی را که در مورد تکامل وجود دارد، حل کرد.

مطالعه متن کامل
بالاآمدگی کالیفرنیا؟

بالاآمدگی کالیفرنیا؟

تصحیح فضایی داده های بالاآمدگی سطح آب دریا در ساحل اقیانوسی آرام آمریکا، نشان میدهد تا کنون میزان 40 درصدی بالاآمدگی تکتونیکی کالیفرنیا اغراق آمیز بوده است. بالا آمدگی Uplift در مفهوم صعود عمودی سطح زمین در پاسخ به فرآیندهای تکتونیکی است.

مطالعه متن کامل
انتشار نیازمندی‌های سیستمی هدست واقعیت مجازی Oculus

انتشار نیازمندی‌های سیستمی هدست واقعیت مجازی Oculus

سخت افزار نسخه دموی Oculus VR تا به اینجا بسیار قدرتمند بوده و دلیل خوبی هم برای استفاده از چنین سخت افزار قدرتمندی وجود دارد. با نیاز به رندر دوبله یک صحنه (بر هر چشم) به همراه نگهداری زمان تأخیر در پایین ترین حد ممکن، Oculus و تولید کنندگان بازی به طور مشابه شانسی در بحث عملکرد نداشته‌اند و همیشه مطمئن بوده‌اند که باید بیش از پیش برای بکار گیری آن کار کنند. از زمان اولین پردازنده گرافیکی Rift، عملکرد کمی بهتر شده ولی رندر سریع یک صحنه سه بعدی هنوز هم کار مشکلی است.

مطالعه متن کامل