WiŻ
9

MATERIAŁY

AEROŻEL UJAWNIA NANOSTRUKTURĘ

Wnętrze „zamrożonego dymu” przestało być tajemnicą.

AEROŻELE składają się nawet w 99% z powietrza i ważą tyle co nic, są jednak wyjątkowo wytrzymałe na ścinanie i skręcanie. Te zaskakujące przy tak małej gęstości cechy materiały te zawdzięczają porom o rozmiarach nanometrów. O tym, że nanopory istnieją, byliśmy przekonani, lecz z powodu ich rozmiarów nigdy nie udało się nam zaobserwować ich struktury przestrzennej. Mikroskopia elektronowa pozwala bowiem analizować jedynie dwuwymiarowe przekroje próbek, rentgenowska - ma kłopoty z utrzymaniem odpowiedniej rozdzielczości na różnych głębokościach materiału.

Problem rozwiązali badacze z kilku amerykańskich laboratoriów, m.in. z Lawrence Livermore National Laboratory. Do zobrazowania struktury przestrzennej nanopo-rów aerożelu z etanolanu tantalu wykorzystano dyfrakcję rentgenowską. Wiązka promieniowania rentgenowskiego przechodzi tu przez materiał i tworzy na matrycy CCD obraz dyfrakcyjny. Próbka jest

następnie przesuwana i obracana, po czym proces się powtarza. Choć sekwencje zdjęć (ok. 150) otrzymuje się w ciągu góra dwóch dni, gotowe obrazy 3D można zobaczyć dopiero po kilku miesiącach. Tyle czasu zajmuje przetwarzane źródłowych klatek przez oprogramowanie, które porównuje intensywność wiązki w różnych punktach różnych obrazów i buduje na tej podstawie trójwymiarowy obraz próbki z nanometrową rozdzielczością. Struktura aerożelu była znacznie bardziej skomplikowana niż wszystko, co widzieliśmy na wcześniejszych obrazach otrzymanych tą techniką - skomentował Ste-fano Marchesini, naukowiec z Berkeley Lab. Wyniki są zgodne z hipotezą, że 85% masy materiału występuje w formie kulistych węzłów, reszta zaś tworzy między nimi cienkie „rozporki”. Taki model tłumaczy obserwowane gwałtowne załamanie wytrzymałości aerożelu poniżej krytycznego progu gęstości. W kolejce do zbadania już czekają kolejne próbki, w tym mikrostruktury biologiczne.    (JCH)

Aerożele mogą być zbudowane z różnych materiałów. Krzemowy jest znakomitym

izolatorem.

Paluchy, przeciwstawne kciuki, gardło oraz śmiech, płacz i pocałunki. Zaledwie sześć cech i zachowań odróżnia nas od zwierząt. Wskazują one ten punkt na drodze ewolucji, w którym ludzie poszli w innym kierunku niż pozostałe istoty. Oryginalna, bogata w informacje I prowokująca książka!

SŁOWO NA WRZESIEŃ

KRATON

Najstarsza część skorupy ziemskiej, która zachowała się w niemal niezmienionym stanie od początku ery paleozoicznej (co najmniej). Jest twarda, sztywna i mało aktywna tektonicznie. Kratony są fragmentami dawnych kontynentów, które istniały na Ziemi w prekambrze (skończył się 542 min lat temu). Częściowo zniszczone, obrosły następnie młodszymi osadami lądowymi. Stąd ich inne określenie - cokoły lub rdzenie kontynentalne. Dla geologów szczególnie cenne są obszary zwane tarczami, gdzie prastare skały budujące kraton odsłaniają się na powierzchni. Takich miejsc jest na Ziemi niewiele. Są to m.in.: północno-wschodnia Kanada, Grenlandia, Skandynawia, dorzecze Amazonki, Indie, zachodnia Australia, duża część Afryki. Tarcze dają badaczom wgląd w odległe dzieje Ziemi. Najstarsze znane nam skały to gnejsy Acasta w obrębie tarczy kanadyjskiej. W liczących ponad 3,5 mld lat skałach tarczy australijskiej i grenlandzkiej odkryto ślady działalności żywych organizmów. W zachodniej Australii znaleziono też najstarsze minerały - cyrkony sprzed 4,2-4,4 mld lat. Najnowsze badania tych cyrkonów wskazują, że krótko po powstaniu Ziemia była całkiem przyjemnym, gościnnym dla życia globem - z wodą i względnie niskimi temperaturami powietrza.

Isua na Grenlandii są zbudowane ze skał liczących 3,8 mld lat.

^ Dom Wydawniczy REBIS Sp. z o.o.

skr. poczt. 107,60-959 Poznań 2, tel. [phone], [e-mail], www.rebis.com.pl