Blogger Widgets Το στέκι των Φυσικών Επιστημών Animated Blue Pencil
****Καλώς ήρθατε στο στέκι των Φυσικών Επιστημών!****Welcome to my blog. Hope you enjoy it!!*****

Τρίτη, 30 Σεπτεμβρίου 2014

Βάτραχος "μινιατούρα" σε κίνδυνο!!

Μπογκοτά
  
Ομάδα ειδικών ανακοίνωσε ότι ένα μικροσκοπικό είδος βατράχου που εντοπίστηκε το 2011 στον Παναμά ανήκει σε ένα άγνωστο μέχρι σήμερα είδος που βρίσκεται μάλιστα υπό εξαφάνιση. Πρόκειται για ένα μικροσκοπικό βάτραχο που μπορεί να χωρέσει πάνω σε ένα ανθρώπινο… νύχι. 
 
Εντυπωσιακός και μυστηριώδης
 

Ο Andinobates geminisae όπως ονομάστηκε το νέο είδος ανήκει στα είδη των βατράχων που παράγουν τοξικό δηλητήριο και διαθέτει μια σειρά από ιδιαίτερα χαρακτηριστικά. Ο Α.geminisae έχει λείο δέρμα με έντονο κόκκινο χρώμα ενώ επίσης διαθέτει ένα εντελώς ξεχωριστό κόασμα από εκείνα των υπόλοιπων τοπικών αμφίβιων. Πρόκειται για χαρακτηριστικά που κάνουν πολλούς να απορούν πώς είχε διαφύγει από την προσοχή των ερευνητών τόσα χρόνια.
Ερευνητές με επικεφαλής τον Αντριου Κρόφορντ του Τμήματος Βιολογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου των Ανδεων στη Κολομβία χρειάστηκαν τρία χρόνια για να αποκωδικοποιήσουν το DNA του μικροσκοπικού βατράχου και να διαπιστώσουν ότι ανήκει σε ένα νέο άγνωστο είδος. Τώρα οι ερευνητές θα επικεντρώσουν την έρευνα τους στην ανάλυση και μελέτη του δηλητηρίου που παράγει. Παράλληλα θα ξεκινήσει προσπάθεια προστασίας του Α.geminisae ο οποίος όπως και τα υπόλοιπα αμφίβια του πλανήτη πλήττεται από ασθένειες αλλά και την απώλεια του φυσικού του περιβάλλοντος.
Θοδωρής Λαίνας Βήμα Science 

Σάββατο, 27 Σεπτεμβρίου 2014

Νέον και .... viva Las Vegas!!!

Βίος και Πολιτεία

«Η λάμψη του κατακόκκινου φωτός που έβγαινε από τον γυάλινο σωλήνα έλεγε τη δική της ιστορία και ήταν θέαμα να σταθείς σ' αυτό και ποτέ να μην το ξεχάσεις. Αξιζε όλον αυτόν τον μόχθο των δύο προηγούμενων χρόνων». Αυτά έγραφε ο Μόρις Τράβερς, βοηθός του Ουίλιαμ Ράμσεϊ στο University College του Λονδίνου το 1898, όταν επιτέλους κατάφεραν να απομονώσουν σε αέρια μορφή το στοιχείο νέον. Σε κανονικές συνθήκες το νέον είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο που όμως όταν βρεθεί σε άλλες συνθήκες εκπέμπει μια έντονη κόκκινη λάμψη.

Πέρασαν μερικά χρόνια έως ότου οι άνθρωποι ανακαλύψουν τη δυναμική αυτής της λάμψης. Ιδιαίτερα στη διαφήμιση και στην τέχνη. Αλλά στη συνέχεια έφθασαν μέχρι την υπερβολή. Δημιούργησαν πόλεις ολόκληρες που η έλξη τους στον περαστικό οδηγό έχει στηριχτεί στη λάμψη των φωτεινών πινακίδων, όταν μάλιστα τυχαίνει να είναι μεγαλύτερες και από τα διαφημιζόμενα κτίρια. Και το πρώτο που έρχεται στο μυαλό είναι προφανώς το Λας Βέγκας. Βέβαια την αρχή την είχε κάνει πολύ πριν, με πειράματα που ξεκίνησε το 1902, ο Γάλλος Ζορζ Κλοντ και το 1913 επιτέλους άναβε στα Ηλύσια Πεδία φωτεινή επιγραφή με τη μάρκα βερμούτ CINZANO με κατακόκκινα γράμματα. Το 1923 το φως αυτό περνάει τον Ατλαντικό και γνωρίζει μια τεράστια επιτυχία στις Ηνωμένες Πολιτείες. Και όχι μόνο στις διαφημιστικές επιγραφές που έκαναν διάσημη και την Τάιμς Σκουέαρ στη Νέα Υόρκη, κοντά στο Μπρόντγουεϊ, αλλά μπαίνοντας και σε έργα εικαστικά, που έφθασαν να έχουν υψηλές τιμές, όπως αυτά του διάσημου στην Αμερική κυρίως, ελληνικής όμως καταγωγής, Στίβεν Αντωνάκος (1926-2013) και της Χρύσας (Βαρδέα-Μαυρομιχάλη, 1933-2013). Το ίδιο αυτό φως έχει πρωταγωνιστήσει ακόμη και σε γνωστά βιβλία του 20ού αιώνα.
Μπορούμε να πούμε ότι το νέον έλουσε κυριολεκτικά με το κόκκινο φως του τον περασμένο αιώνα.

Γιατί το είπαν έτσι

Ενας πιτσιρίκος δεκατριών ετών είναι κατά κάποιον τρόπο ο νονός του στοιχείου αυτού. Πρόκειται για τον γιο του Ουίλιαμ Ράμσεϊ που ξεκίνησε σαν βοηθός του διάσημου Λόρδου του Ρέιλι στην τελευταία δεκαετία του 19ου αιώνα. Στο εργαστήριο του Κέιμπριτζ είχαν ανακαλύψει ότι το άζωτο το προερχόμενο από τη χημική επεξεργασία δειγμάτων ορυκτών παρουσιαζόταν στις μετρήσεις πιο ελαφρύ από αυτό που έμενε αντίστοιχα όταν έκαιγαν το οξυγόνο του αέρα για να μείνει πάλι άζωτο. Ο Ράμσεϊ βρήκε τρόπο να ενώνεται το άζωτο από την επεξεργασία των ορυκτών, οπότε και πάλι έμεινε ποσότητα αερίου που έδωσε ένα φάσμα πρωτόγνωρο. Ηταν το πρώτο από τα λεγόμενα «αδρανή αέρια», το αργόν. Στη συνέχεια βρήκαν και τα άλλα και μόνον ένα τους διέφευγε. Μετά από πολλές προσπάθειες των Ράμσεϊ και Τράβερς τον Ιούνιο του 1898 προέκυψε αυτό που ο μικρός Γουίλι πρότεινε να το ονομάσουν Novum και τελικά του έδωσαν ένα πιο ελληνικό όνομα, το είπαν Neon.

Αριθμοί Κυκλοφορίας

Ατομικός αριθμός:  10                                           

Ατομικό βάρος: 20.1797
Σημείο τήξης:  -249οC
Σημείο ζέσης: -246οC
Πυκνότητα: 0,9 gr/λίτρο
Αριθμός ισοτόπων: 19

Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 65 δισεκατομμύρια τόνοι από το αέριο αυτό στην ατμόσφαιρα της Γης (0,0018%).

Τι θέλει από τη ζωή μας

Θεωρείται μη τοξικό και ακίνδυνο εξαιτίας της μη αντίδρασής του με τα άτομα άλλων στοιχείων. Είναι ελαφρύτερο από τον αέρα. Αρα ένα μπαλόνι με νέον μέσα ανεβαίνει όταν το αφήσουμε έξω στην ατμόσφαιρα. Εχει 40 φορές μεγαλύτερη ψυκτική ικανότητα από το ήλιον. Αν πάντως δεν απαιτούνται πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, αφού το ήλιον φθάνει στους -269 βαθμούς Κελσίου, χρησιμοποιείται και το νέον, που φθάνει έως -246 βαθμούς Κελσίου.

Πόλεμος και Ειρήνη

Είναι σχετικά σπάνιο στη Γη αλλά σε ολόκληρο το Σύμπαν υπολογίζεται ότι είναι το πέμπτο πιο διαδεδομένο στοιχείο. Σχηματίζεται κυρίως σε αστέρες με μάζα μεγαλύτερη από 8 δικούς μας ήλιους. Σε ένα σπίτι υπάρχουν περίπου 10 λίτρα από το αέριο αυτό.

Είναι ακριβότερο στην παραγωγή του διότι δεν υπάρχει άλλος τρόπος, όπως γίνεται π.χ. με το ήλιον, παρά με διαδοχικές αποστάξεις του υγροποιημένου αέρα. Και πάλι προκύπτει αναμεμειγμένο με ήλιον και πρέπει να χρησιμοποιηθεί ενεργός άνθρακας για να προσροφηθεί το ήλιον και να προκύψει το νέον.

Μια άλλη χρήση του, ενδιαφέρουσα αλλά πολύ εξειδικευμένη, είναι στα αέρια που μαζί με το οξυγόνο εισπνέουν όσοι επιχειρούν καταδύσεις σε μεγάλο βάθος (blending gases). Συνήθως το οξυγόνο αναμειγνύεται με ήλιον αλλά αυτό έχει κάποια μειονεκτήματα, όπως το ότι παραμορφώνει τη φωνή στις ενδοεπικοινωνίες και διαρρέει πολύ πιο εύκολα από τυχόν κενά στον εξοπλισμό λόγω μικρού μοριακού βάρους. Το νέον είναι προτιμότερο αλλά και πολύ ακριβότερο.
Η παλαιότερη γενιά συσκευών λέιζερ χρησιμοποιούσε το δίδυμο ήλιον-νέον (He-Ne), αλλά τώρα έχουν αντικατασταθεί από άλλους, πιο ευέλικτους συνδυασμούς.

Απορίες λογικές και μη

Τι διαφορά υπάρχει ανάμεσα στο φως από τους λαμπτήρες φθορισμού και σε αυτό από τους σωλήνες νέον;
Στα φωτιστικά σώματα φθορισμού υπάρχουν ατμοί υδραργύρου σε χαμηλή πίεση και όταν μπαίνει τάση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων αρχίζουν ηλεκτρόνια να φεύγουν από τα άτομα και με τις συγκρούσεις τους με αυτά κάνουν άλλα ηλεκτρόνια που δεν έχουν αποσπαστεί από τα άτομα να μη φύγουν αλλά μόνον να πάρουν ενέργεια και να βρεθούν σε διαφορετικές τροχιές. Επιστρέφοντας εκπέμπουν υπεριώδες φως, αόρατο για το ανθρώπινο μάτι. Τα φωτόνια αυτού του αόρατου φωτός πέφτοντας επάνω στο φθορίζον επίχρισμα το κάνουν, παίρνοντας ενέργεια, να εκπέμψει πίσω ορατό φως. Στους γυάλινους σωλήνες με αέριο νέον έχουμε και εκεί απόσπαση ηλεκτρονίων από τα άτομα και διέγερση άλλων σε ανώτερες στιβάδες αλλά η επιστροφή τους, αντίθετα από τα σώματα φθορισμού, αποδίδει φωτόνια στην ορατή για εμάς περιοχή και ιδιαίτερα στο κόκκινο.

Τελικά ποιο αέριο δίνει ποιο χρώμα;
Αν θέλουμε να είμαστε ακριβείς το νέον δίνει φως με μόνο κόκκινο ζωηρό χρώμα. Για τα υπόλοιπα χρώματα ισχύει το εξής: για το ροζ χρησιμοποιείται ήλιον, για το ιώδες άργυρος, για το μπλε κρυπτόν και για το λευκό ξένον. Μερικοί πάντως επιμένουν όλα να τα λένε «νέον». 
Γαλδαδάς Άρης Έντυπη Έκδοση Βήμα Science

Κυριακή, 21 Σεπτεμβρίου 2014

Μετά το γραφένιο.. έρχεται το γερμανένιο!!

Βερολίνο  

Ένα υποσχόμενο «δισδιάστατο» υλικό, του οποίου η ύπαρξη είχε προταθεί θεωρητικά πριν από μια πενταετία, δημιουργήθηκε για πρώτη φορά από ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες σε Ευρώπη και Κίνα. Είναι το «γερμανένιο», ξάδελφος του περίφημου γραφένιου που υπόσχεται επανάσταση στην ηλεκτρονική.

Τα νέα υλικά


Την τελευταία δεκαετία, ερευνητές σε όλο τον κόσμο αναπτύσσουν μια σειρά νέων υλικών στα οποία όλα τα άτομα βρίσκονται διατεταγμένα στο ίδιο επίπεδο -πρόκειται ουσιαστικά για φύλλα πάχους ενός μόλις ατόμου, τα οποία θεωρούνται «δισδιάστατα» και δεν απαντώνται στη φύση.

Το πιο διάσημο υλικό της νέας κατηγορίας είναι το γραφένιο, χημικός ξάδελφος του γραφίτη, του οποίου η ανακάλυψη το 2004 βραβεύτηκε με το Νόμπελ Φυσικής του 2010. Έκτοτε έχουν παρουσιαστεί δισδιάστατες μορφές του κασσίτερου, του πυριτίου και άλλων στοιχείων, ακόμα και δισδιάστατα πολυμερή. Το νέο μέλος της οικογένειας είναι τα μονοατομικά φύλλα γερμανίου, ενός σχετικά σπάνιου στοιχείου που χρησιμοποιείται σήμερα στις οπτικές ίνες και την ηλεκτρονική.

Η τεχνική

Ευρωπαίοι ερευνητές αναφέρουν στην επιθεώρηση «New Journal of Physics» ότι δημιούργησαν γερμανένιο ακολουθώντας την ίδια τεχνική που είχε εφαρμοστεί για το «πυριτένιο», το αντίστοιχο υλικό από πυρίτιο.

Το νέο υλικό παράχθηκε με την απόθεση μεμονωμένων ατόμων γερμανίου πάνω σε ένα λεπτό υπόστρωμα από χρυσό σε συνθήκες κενού και υψηλής θερμοκρασίας. Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι πρόκειται για γερμανένιο με φασματοσκοπικές μετρήσεις και με την εξέταση της δομής του με μικροσκόπιο σήραγγας, ικανό να διακρίνει μεμονωμένα άτομα.

Τη δημιουργία γραφενίου αναφέρει ότι πέτυχαν ανεξάρτητα ερευνητές στην Κίνα. Αυτό που μένει τώρα είναι να επιβεβαιωθούν οι θεωρητικοί υπολογισμοί για τις ιδιότητες του νέου υλικού. Το γερμανένιο «αναμένεται να παρουσιάσει εντυπωσιακές ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες και θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ευρέως σε όλη τη βιομηχανία ηλεκτρονικών» αναφέρει η ερευνητική ομάδα στη Γερμανία, την Ισπανία και τη Γαλλία.

Μια από τις πιθανές εφαρμογές θα ήταν η χρήση του γραφενίου ως «τοπολογικού μονωτή» στους μελλοντικούς κβαντικούς υπολογιστές. Το πρόβλημα βέβαια με το γερμάνιο είναι ότι δεν υπάρχει σε άφθονες ποσότητες όπως ο άνθρακας που χρησιμοποιείται στο γραφένιο: η ετήσια παραγωγή σε παγκόσμιο επίπεδο δεν ξεπερνά τους 120 τόνους το χρόνο.
Βήμα Science

Παγκόσμιο ρολόι

Blogger Widgets