O se laasaga agai i le nanotechnology

I le faitau afe o tausaga ua mavae, sa taumānatu tagata po o le ā le mea na faia ai tino o loo siʻomia ai. E eseese tali. I Eleni anamua, na faailoa mai ai e saienitisi le manatu e faapea o tino uma e iai ni elemene e lē mavaevae, lea e taʻua o atoms. Oka se itiiti e le mafai ona latou faailoa mai. Mo le tele o seneturi, o manatu o tagata Eleni na tumau pea na o manatu. Na toe faʻafoʻi atu ia i latou i le XNUMXth seneturi, ina ua faia suʻesuʻega e faʻatatau i le tele o molelaʻau ma atoms.

O se tasi o suʻesuʻega iloga faʻasolopito, lea na mafai ai ona faʻatatauina le tele o vaega, na faia Saienitisi Peretania Lord Rayleigh. Talu ai e faigofie ona faʻatino ma i le taimi lava e tasi e matua faʻamaonia, seʻi o tatou taumafai e toe fai i le fale. Ona tatou liliu atu lea i isi faʻataʻitaʻiga e lua e mafai ai ona tatou aʻoaʻoina nisi o mea totino o mole.

O le a le tele o fasimea?

Alaisa. 1. O se metotia mo le sauniaina o se tui mo le tuʻuina o se vaifofo o le suauu i totonu o le penisini ua aveese i totonu; p – poxylina,

c – tui

Sei o tatou taumafai e tali lenei fesili e ala i le faia o le suʻega lea. Mai se tui 2 cm³ aveese le pa'u ma fa'amau lona ala i le Poxiline ina ia fa'atumu atoa ai le paipa e alu i fafo e fa'atatau mo le fa'aofiina o le nila (Ata 1). Matou te faatali mo ni nai minute seia malo Poxilina. A tupu lenei mea, sasaa i totonu o le tui e tusa ma le 0,2 cm³ suauu taumafa ma faamaumau lea tau. O le aofaʻi lea o le suauʻu faʻaaogaina._o. Faatumu le voluma o totoe o le tui i le penisini. Faafefiloi uma vai i se uaea seia maua se vaifofo tutusa ma faʻapipiʻi le tui i luga o soʻo se mea e uu ai.

Ona sasaa lea o le vai mafanafana i totonu o le pesini ina ia loloto lona 0,5-1 cm Faʻaaoga vai mafanafana, ae le vevela, ina ia le mafai ona iloa le ausa maualuga. Matou te tosoina se fasipepa i luga o le vai i le tele o taimi e faʻapipiʻi i ai e faʻamama ai le poleni faʻafuaseʻi.

Matou te aoina sina faʻafefiloi o le suauʻu ma le penisini i totonu o le paʻu ma ave le paʻu i le ogatotonu o le vaʻa ma le vai. Oomi lemu i luga o le solo, matou te pa'u ifo sina mataua itiiti i luga o le vai. O se mataua o le paluga o le suauu ma le penisini o le a salalau lautele i itu uma i luga o le vai ma fausia ai se mea manifinifi ma se mafiafia e tutusa ma le tasi le lautele o vaega i lalo o tulaga sili ona lelei - o le mea ua taʻua. fa'amea mole mole. A maeʻa sina taimi, e masani lava o ni nai minute, o le a faʻaumatia le penisini (lea e faʻavaveina i le siʻitia o le vevela o le vai), ma tuʻu ai se suauʻu monomolecular i luga o le fogaeleele (Fig. 2). O le mea e maua ai e masani ona iai foliga o se liʻo ma le lautele o le tele o senitimita pe sili atu.

Alaisa. 2. Fa'asusu monomolecular o le suauu i luga o le vai

m - pelvis, c - vai, o - suauʻu, D - faʻavae le lautele, g - mafiafia faʻavae

(le tele o le suauu)

Matou te faʻamalamalamaina le vai e ala i le faʻatonuina o se ave o le malamalama mai se moliuila faʻasolosolo i luga. Ona o lenei mea, o tuaoi o le laulau e sili atu ona iloa. E faigofie ona tatou iloa lona lautele D mai se pule o lo'o i luga a'e o le vai. I le iloaina o lenei lautele, e mafai ona tatou faʻatusatusa le vaega o le laulau S e faʻaaoga ai le fua faʻatatau mo le vaega o le liʻo:

Afai matou te iloa le tele o le suauu V₁ o loʻo i totonu o le pa'ū pa'ū, ona faigofie ai lea ona faʻatatau le lautele o le suauʻu mole d, faʻapea o le suauʻu na liusuavai ma fausia ai se faʻamau i luga ole S, o lona uiga:

A maeʻa ona faʻatusatusa fua faʻatatau (1) ma le (2) ma se suiga faigofie, matou te maua se fua faʻatatau e mafai ai ona matou faʻatusatusa le tele o se suauʻu vaega:

Ole auala sili ona faigofie, ae le o le auala sili ona saʻo e fuafua ai le voluma V₁ o le siaki pe fia le tele o mataua e mafai ona maua mai le aofaʻi atoa o le paluga o loʻo i totonu o le tui ma vaevae le voluma o le suauu Vo faʻaaogaina e lenei numera. Ina ia faia lenei mea, matou te aoina le paluga i totonu o se paipa ma faia ni matāua, taumafai e fai tutusa le tele ma le taimi e paʻu ai i luga o le vai. Matou te faia lenei mea seia uma le paluga atoa.

O se auala e sili atu le saʻo, ae sili atu le taimi e faʻaalu ai le faʻaalu pea o se mataua o le suauʻu i luga o le vai, maua se vaega monomolecular o le suauu ma fua lona lautele. O le mea moni, aʻo leʻi faia vaega taʻitasi, e tatau ona sasaa le vai ma le suauʻu muamua mai le pesini ma sasaa mama. Mai fua na maua, o le numera fa'atatau e fa'atatau.

Suia le tau maua i le fua (3), aua neʻi galo e faʻaliliu iunite ma faʻaalia le faʻamatalaga i mita (m) ma le V₁ i mita kupita (m³). Maua le tele o fasimea ile mita. Ole tele ole a fa'alagolago ile ituaiga suau'u e fa'aaogaina. Atonu e sese le i'uga ona o manatu fa'afaigofie na faia, ae maise ona e le'o monomolecular le laulau ma e le tutusa le lapopo'a o le matāua. E faigofie ona iloa o le leai o se vaega monomolecular e taʻitaʻia ai le maualuga o le tau o le d. Ole lapopoa masani ole suauu o loʻo i le va o le 10.^-8-10^-9 m. poloka 10^-9 ua valaauina m nanometer ma e masani ona faʻaaogaina i le faʻalauteleina o fanua e taʻua o nanotechnology.

"Leai" le tele o le vai

Alaisa. 3. Le mamanu o le va'a su'esu'e vai;

g - paipa palasitika manino, p - polyoxylin, l - pule,

t – lipine manino

O faʻataʻitaʻiga e lua o loʻo mulimuli mai o le a mafai ai ona tatou faʻamaonia o molelaʻau o tino eseese e eseese foliga ma lapopoa. Mo le muamua, 'oti ni fasi paipa palasitika manino se lua, e lua uma le 1-2 cm le lautele i totonu ma le 30 cm le umi.O fasi fa'apala ta'itasi e fa'apipi'i i ni fasi mea fa'apipi'i i le pito o se pule fa'afeagai ma le fua (Fig. 3). Tapuni pito pito i lalo o faagaau i ni polokilini. Fa'amau uma pule fa'atasi ma fa'agaau fa'apipi'i i se tulaga tūsa'o. Liligi le vai ia lava i totonu o se tasi o faagaau e fai ai se koluma e tusa ma le afa o le umi o le faagaau, fai mai 14 cm Liligi le aofaiga tutusa o le ethyl alcohol i totonu o le paipa suʻega lona lua.

O lenei matou te fesili, o le a le maualuga o le koluma o le paluga o vai uma e lua? Sei o tatou taumafai e maua se tali ia i latou e faataitai. Liligi le ava malosi i totonu o le fa'agaau vai ma fua vave le maualuga o le vai. Matou te faailogaina lenei tulaga i se maka e le susu i luga o le faagaau. Ona fa'afefiloi uma lea o vai ma se uaea ma toe siaki le maualuga. O le a se mea tatou te matauina? E aliali mai ua fa'aitiitia lea tulaga, i.e. o le tele o le paluga e itiiti ifo nai lo le aofaʻi o voluma o mea e faʻaaogaina e gaosia ai. O lenei mea e ta'ua o le fa'aitiitia o le voluma o le vai. O le fa'aitiitia o le voluma e masani lava o nai pasene.

Fa'ata'ita'iga fa'amatalaga

Ina ia faʻamatalaina le aafiaga faʻamalosi, o le a matou faia se faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga. O mole mole o le ava i lenei su'esu'ega o le a fa'atusalia e fatu pi, ma o mole vai o le fatu poppy. Liligi fatu lapopoa e tusa ma le 0,4 mita le maualuga i totonu o le ipu muamua, vaapiapi, manino, mo se faʻataʻitaʻiga, o se fagu umi Liligi fatu poppy i totonu o le ipu lona lua tutusa le maualuga (ata 1a). Ona matou sasaa lea o fatu poppy i totonu o se ipu ma pi ma faʻaaoga se pule e fua ai le maualuga e oʻo i ai le maualuga o fatu. Matou te faailogaina lenei tulaga i se faʻailoga poʻo se paʻu paʻu vailaʻau i luga o le vaʻa (ata 1b). Tapuni le koneteina ma lulu faatele. Matou te tuʻu saʻo ma siaki pe o le a le maualuga o loʻo oʻo nei i le maualuga o le paluga saito. E aliali mai e maualalo ifo nai lo le faʻafefiloi (ata 1c).

O le faʻataʻitaʻiga na faʻaalia ai ina ua maeʻa faʻafefiloi, o fatu poppy laiti na faʻatumu avanoa avanoa i le va o pi, ma o se taunuuga na faʻaitiitia ai le aofaʻi o loʻo nofoia e le paluga. E tupu foi se tulaga faapena pe a palu vai ma le ava malosi ma isi vai. E o'o mai a latou mole mole i so'o se lapopo'a ma foliga. O se taunuuga, o mea laiti laiti e faʻatumu ai va i le va o vaega tetele ma faʻaititia le voluma o le vai.

Ata 1. O la'asaga nei ole su'esu'ega ole fa'ata'ita'iga fa'amalosi:

a) pi ma fatu poppy i totonu o ipu eseese,

e) fatu pe a maeʻa le faʻamaligiina, i) faʻaitiitia le tele o fatu pe a uma ona faʻafefiloi

A'afiaga fa'aonaponei

I aso nei, ua lauiloa o tino uma o loo siomia ai i tatou e faia aʻe i molelaʻau, ma o na mea, i le isi itu, e faia aʻe i atoms. O molelaʻau ma atoms o loʻo i ai i taimi uma, o le saoasaoa e faʻalagolago i le vevela. Faʻafetai i microscopes faʻaonaponei, aemaise lava le suʻesuʻeina tunneling microscope (STM), e mafai ona mataʻituina ia atoms taʻitasi. O loʻo i ai foʻi metotia faʻapitoa e faʻaaogaina ai se microscope malosi atomic (AFM-), lea e mafai ai ona e faʻanofo saʻo ia atoms taʻitasi ma tuʻufaʻatasia i latou i faiga e taʻua. nanostructures. O le a'afiaga o le fa'amalosi e iai fo'i ona fa'atinoga. E tatau ona tatou amanaia lenei mea pe a filifilia le aofaʻi o nisi vai e manaʻomia e maua ai se faʻafefiloi o le voluma manaʻomia. E tatau ona e amanaia, e aofia ai. i le gaosiga o vodkas, lea, e pei ona e iloa, o faʻafefiloi o le tele o le ethyl alcohol (alcohol) ma le vai, talu ai o le tele o le mea inu e maua ai o le a itiiti ifo nai lo le aofaʻi o voluma o mea.