Ultragyors vízforralási módszert dolgoztak ki

Az egyelőre csak elméleti szinten kidolgozott eljárás során terahertzes impulzusokkal hevítenék a másodperc töredéke alatt több száz fokosra a vízmintákat, hogy a képződő „minifelhőben” megfigyelhetővé váljanak azok a reakciók is, amelyek tanulmányozására eddig nem volt lehetőség.

Ultragyors vízforralási módszert dolgoztak ki

Egészen új módot dolgoztak ki a hamburgi CFEL kutatói a víz ultragyors felforralására. Az egyelőre csak elméleti szinten felvázolt metódussal elviekben a másodperc billiomod része alatt 600 Celsius fokkal növelhető meg egy kisebb mennyiségű víz hőmérséklete. Ha a technika a gyakorlatban is működőképesnek bizonyul, ez lesz a leggyorsabb vízmelegítési módszer, amit eddig kidolgoztak.

Az elképzelés új utakat nyithat a hevített mintákkal folytatott kísérletek terén. A kémiai és biológiai folyamatok túlnyomó többsége vizes közegben zajlik, és a víz ezekben nem egyszerűen egy passzív oldószer, hanem sok esetben maga is aktívan részt vesz az eseményekben, stabilizál, illetve elősegít egyes reakciókat, mondja Oriol Vendrell, a projekt egyik kutatója, aki szerint az új forralási eljárás számos tudományterület fejlődéséhez járulhat hozzá.

A melegítés az elképzelések szerint koncentrált terahertzes besugárzással történne. Ez utóbbi az elektromágneses spektrum mikrohullámok és infravörös sugárzás közötti tartományába eső sugárzása, amely kiválóan alkalmas például szerves molekulák azonosítására. Intenzív terahertzes impulzusokat szabadelektron-lézerrel lehet létrehozni, amely nagy sebességre gyorsított elektronokat kényszerít szlalompályára. Az eközben kibocsátódó elektromágneses sugárzást a rendszer egyetlen „villanásba” koncentrálja, a képződő terahertzes impulzus pedig rendkívül rövid idő alatt meggyengíti a vízmolekulák közti kötéseket, és intenzív rezgést vált ki bennük.

A módszerrel teavizet persze sosem fogunk forralni, mivel a kutatók által lefolytatott szimulációk alapján a drámaian gyors hőmérsékletnövelés csak nagyon kis mennyiségek, nagyjából egy nanoliter víz esetében működőképes. Ezt viszont a szempillantás töredéke alatt 600 Celsius fokkal forróbbá teszi, ráadásul úgy, hogy a folyadékra jellemző sűrűség megmarad és a vízmolekulák is egyben átvészelik a kalandot, korábbi strukturált elrendeződésük azonban felbomlik.

Kísérleti alkalmazásra azonban bőven elég ez a vízmennyiség is, mondják a kutatók. A hevítés során keletkező, majd röviddel később szét is eső „minifelhőben” ugyanis az elképzelések szerint kiválóan megfigyelhetők lesznek olyan reakciók is, amelyek tanulmányozására eddig nem volt lehetőség, például hogy hogyan álnak össze a kisebb szerves molekulák egy új anyaggá. A kutatócsoport jelenleg azt tanulmányozza, hogy a terahertzes besugárzás hogyan hat az oldószerben levő szerves és szervetlen molekulákra.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward