Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

18.01.2018
16:31

Учёные рассказали, каким регионам Земли угрожает астероидный апокалипсис

    Планетологи из Колумбии просчитали вероятность падения астероидов на всей территории Земли и пришли к выводу, что меньше всего подобная опасность угрожает . . .

18.01.2018
16:19

Снимок: «Хаббл» видит скопление галактик массой в три миллиона миллиардов Солнц

    В 2014 г. астрономы при помощи космического телескопа НАСА Hubble («Хаббл») нашли, что масса этого гигантского скопления галактик составляет целых три миллиона . . .

18.01.2018
16:11

Российские процессоры «Байкал» поступят в свободную продажу

    Ранее мы уже неоднократно рассказывали вам об отечественной компании «Байкал Электроникс», занимающейся проектированием интегральных микросхем на базе . . .

18.01.2018
16:04

Китай становится новым лидером в сфере использования альтернативной энергии

    Китай продолжает прикладывать все возможные усилия к переходу на возобновляемые источники энергии. Новый отчет Institute for Energy Economics and Financial Analysis (IEEFA) отчетливо . . .

18.01.2018
15:58

Солнечная тень указала на неточности в модели межпланетного магнитного поля

    Величину межпланетного магнитного поля можно определить, если измерить смещение тени, которое Солнце отбрасывает в «свете» космических лучей. Ученые из группы The . . .

18.01.2018
15:41

Химики увидели волны растворения на поверхности кристаллов в воде

    Немецкие ученые обнаружили, что медленное растворение кристаллов в воде происходит импульсами и приводит к распространению вдоль поверхности кольцевых . . .

18.01.2018
15:11

Японцы лишат автомобили зеркал и оснастят их «умными» камерами

    Японская компания Mitsubishi разработала систему камер, которая в будущем сможет полностью заменить в автомобилях зеркала. Согласно сообщению компании, ее разработка . . .

18.01.2018
15:08

Обломкам детройтского метеороида разрешили долететь до Земли

    Обломки космического тела, полет которого наблюдали вечером 16 января жители семи штатов на северо-востоке США, могли долететь до земли, считают специалисты NASA. По . . .

18.01.2018
15:03

Глобальное потепление сдвинуло вниз снег в горах Азии

    Климатологи обнаружили, что глобальное потепление привело лишь к незначительному уменьшению среднегодового объема снега в высокогорных районах Азии с 1987 года, . . .

18.01.2018
15:00

Климатическая катастрофа откладывается, но расслабляться нельзя

    Новое исследование специалистов британского Эксетерского университета указывает на то, что наиболее мрачные прогнозы последствий климатического изменения, . . .

18.01.2018
14:55

Астрономы выяснили, до каких размеров могут вырастать «мертвые звезды»

    Анализ данных, собранных гравитационным детектором LIGO во время слияния двух пульсаров, показал, что нейтронная звезда не может весить чуть больше двух масс . . .

18.01.2018
14:52

Климатологи назвали первые точные оценки температур в следующем веке

    Температуры на Земле вырастут на 2,2-3,4 градуса Цельсия к концу столетия даже в том случае, если все страны будут пытаться исполнить обязательства в рамках . . .

18.01.2018
13:35

В Млечном Пути нашлись остатки 11 погибших галактик

    Международная коллаборация из более чем 400 ученых, занятых масштабным проектом Dark Energy Survey, рассказала о предварительных результатах первых лет работы. На . . .

18.01.2018
13:29

Раскрыта загадка самого яркого космического взрыва в истории

    Международная группа физиков из США, Швеции, Франции и Англии в лабораторных условиях воссоздала мини-версию загадочных гамма-всплесков (ГВ) — космических . . .

17.01.2018
17:39

Креативность объяснили сотрудничеством трех нейронных сетей мозга

    Ученые пришли к выводу, что способность находить нестандартные решения задач зависит от того, насколько слаженно работают три различные нейронные сети мозга . . .

17.01.2018
17:36

Томские физики разрабатывают левитационный 3D-принтер

    Физики Томского государственного университета разрабатывают новый метод ультразвуковой 3D-печати на основе уже созданной ими установки для левитации мелких . . .

17.01.2018
17:30

Немецкий дизайнер разработал складное колесо

    Мир продолжает заново изобретать колесо. На этот раз свою версию представил немецкий дизайнер Андре Моцеллин. Он считает, что современные колеса, например, у . . .

17.01.2018
17:24

Умные стекла будут обогревать здания

    Ученые из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии представили прототип стекла, которое может затемняться и обогревать помещения. Умные стекла . . .

17.01.2018
17:08

Астрономы впервые нашли неактивную черную дыру звездной массы в шаровом скоплении

    Астрономы по необычному поведению звезды в шаровом скоплении NGC 3201 обнаружили невидимую черную дыру с массой около четырех солнечных. Это первый случай . . .

17.01.2018
17:04

Компьютерное моделирование пообещало фуллеренам почти вечную жизнь

    Ученые из НИЯУ МИФИ смоделировали молекулы, которые получаются при замещении в фуллерене C20 атомов углерода атомами азота, изучили образование дефектов в соединениях и рассчитали продолжительность их жизни. Статья опубликована в Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures.

    Углерод образует огромное количество аллотропных соединений, обладающих самыми разными свойствами. Особый интерес представляют фуллерены — огромные молекулы, которые содержат от двадцати до нескольких сотен атомов углерода. Впервые фуллерены получили в 1985 году во время наблюдения за парами облучаемого лазером графита, в 1996 году первооткрывателям фуллеренов была присуждена присуждена Нобелевская премия по химии. Подробнее почитать про «обличия» углерода, в том числе про фуллерены, можно в нашей статье.

    Помимо «чистых» фуллеренов, состоящих только из атомов углерода, ученые изучают и более сложные соединения, в которых углерод оказывается заменен атомами других химических элементов. Особенно удобно использовать в качестве замены атомы с близкими массами и свойствами, например, азот или бор. Так, длина связей в чистых фуллеренах практически совпадает с расстоянием между атомами углерода и азота в триметиламине, что позволяет атомам азота замещать атомы углерода без существенных изменений структуры фуллерена. В то же время, такое замещение сказывается на электронных и химических свойствах материала. Предполагается, что подобные материалы найдут применение во многих наноэлектронных приборах.

    Простейшим фуллереном является молекула C20, в которой атомы углерода выстроены в вершинах икосаэдра. Известно, что при комнатной температуре время жизни этой молекулы очень велико (так что его можно считать бесконечным), а образование в ней дефектов было хорошо изучено в рамках полуэмпирической молекулярной динамики и вычислений «из первых принципов». Тем не менее, замещение отдельных атомов углерода атомами азота может привести к существенному изменению свойств соединений. И хотя системы C20−nNn сейчас тоже активно изучаются, образование дефектов в них еще не исследовалась.

    В новой статье ученые Константин Катин и Михаил Маслов исследовали свойства таких соединений фуллерена C20, в которых от одного до трех атомов углерода были заменены на атомы азота. Для этого они численно смоделировали различные соединения и нашли конфигурации с минимальной энергией с помощью программы TeraChem, которая опирается на теорию функционала плотности (DFT). При этом стоит учесть, что свойства соединений C18N2 и C17N3 зависят не только от молекулярного состава, но и от конфигурации (поскольку для них существует несколько изомеров). Свойства изомеров C18N2 ученые изучили по отдельности, а для C17N3 они рассмотрели только одну конфигурацию, в которой атомы азота находятся на максимальном отдалении друг от друга (смотри рисунок).

    Для начала исследователи рассчитали, как замещение углерода азотом сказывается на свойствах фуллерена, например, на энергетический зазор между сильно и слабо заполненными электронными оболочками (так называемый HOMO-LUMO gap). Оказалось, что в изомерах C18N2 этот зазор немного больше, чем в чистом C20, а в соединениях C19N и C17N3 он, наоборот, в несколько раз меньше.

    Затем химики изучили процесс образования дефектов в подобных соединениях. Согласно с предыдущими теоретическими исследованиями, наименьшую энергию активации в таких соединениях имеют дефекты Стоуна-Уэйлса, которые могут быть рассмотрены как поворот связи углерод—углерод вокруг своего центра на 90 градусов. Оказалось, что у соединений с азотом энергия активации значительно меньше, чем у чистого фуллерена. Так, для C19N она составила примерно 2,98 электронвольт, для различных изомеров C18N2 — от 3,51 до 2,21 электронвольт, а для C20 — 4,93 электронвольт. Такое падение энергии, скорее всего, вызвано тем, что в первую очередь в подобных соединениях разрушается связь между атомами азота и углерода.

    Наконец, ученые пересчитали эти значения энергии во время жизни молекул, используя закон Аррениуса. При комнатной температуре падение энергии активации при замещении атомов углерода атомами азота несущественно: время жизни молекул уменьшается, но остается достаточно большим, чтобы его можно было положить бесконечности. Например, время жизни C20 примерно равно 1067 секунд, а C17N3 — 1021 секунд. Другими словами, при комнатной температуре все исследованные соединения остаются стабильными. Однако при больших температурах (порядка 500 градусов Цельсия) эта разница уже более заметна, и хотя чистый фуллерен все так же остается стабильным, молекулы с азотом распадаются (точнее, полимеризуются) за время от одной секунды до нескольких десятков минут.

    Кроме того, аналогичным образом ученые смоделировали соединение C19B, в котором замещающим элементом выступает бор, а не азот. Энергия активации в этом случае практически не отличается от энергии для чистого C20 и составляет около 4,47 электронвольт. Это значит, что замещение атомов углерода на атомы бора слабо влияет на свойства соединений (в частности, на время жизни).

    Теория функционала плотности часто применяется учеными для численного исследования свойств различных молекул. Например, с помощью этой теории Китайские химики рассчитали параметры соединения углерода и скандия, похожего на фуллерен и напоминающего волейбольный мяч. А Бельгийские исследователи показали, что хотя фуллерен C50 удовлетворяет критерию суперароматичности, он таковым не является.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/01/16/MEPhI-fullerene

<< 491|492|493|494|495|496|497|498|499|500 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100