Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Ciekła woda o temperaturze 170 stopni Celsjusza


Bardzo szybko ogrzewając wodę potężnym laserem rentgenowskim można ją przegrzać do temperatury 170 stopni Celsjusza bez zamieniania w parę – informuje pismo “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).

European XFEL to międzynarodowa placówka badawcza, która rozciąga się od ośrodka DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron – Niemiecki Synchrotron Elektronowy – laboratorium fizyki i ośrodek badawczy) w Hamburgu do sąsiedniego miasta Schenefeld w Szlezwiku-Holsztynie. Tam właśnie znajduje się najpotężniejszy laser rentgenowski na świecie, zdolny do generowania 27 000 intensywnych błysków rentgenowskich na sekundę.

Opisywane eksperymenty polegały na naświetlaniu 120 takimi błyskami cienkiej, wypełnionej wodą rurki ze szkła kwarcowego. Poszczególne błyski były oddalone od siebie o mniej niż milionową część sekundy (dokładnie 0,886 mikrosekundy).

W trakcie badań naukowcom udało się zaobserwować wodę, która pozostawała w stanie ciekłym nawet w temperaturze powyżej 170 stopni Celsjusza. Wyniki mają fundamentalne znaczenie dla planowania i analizy badań wrażliwych próbek za pomocą laserów rentgenowskich.

„Zadaliśmy sobie pytanie, jak długo i jak mocno woda może być podgrzewana przez laser rentgenowski i czy nadal zachowuje się jak woda - wyjaśnia główny autor Felix Lehmkühler z DESY. - Na przykład, czy nadal działa jako chłodziwo w wysokich temperaturach?”.

Dokładna wiedza na temat przegrzanej wody jest również niezbędna dla wielu badań próbek wrażliwych na ciepło, takich jak polimery lub próbki biologiczne.

„Dzięki błyskom rentgenowskim byliśmy w stanie podgrzać wodę do 172 stopni Celsjusza w ciągu dziesięciu tysięcznych sekundy bez jej parowania” - wyjaśnia Lehmkühler. Takie opóźnienie wrzenia można zwykle zaobserwować tylko do około 110 stopni Celsjusza. „Ale to nie jedyna anomalna cecha” - podkreśla fizyk. Naukowcy zbadali ruch nanosfer krzemu unoszących się w wodzie jako markery dynamiki próbki. „W skrajnie przegrzanej wodzie zaobserwowaliśmy, że ruch nanosfer dwutlenku krzemu znacznie odbiega od oczekiwanego losowego ruchu molekularnego Browna. Wskazuje to na nierównomierne ogrzewanie próbki” - mówi Lehmkühler. Istniejące modele teoretyczne nie mogą jeszcze w zadowalający sposób wyjaśnić tego zachowania.

Dzięki szybkiej sekwencji błysków European XFEL naukowcy byli w stanie bardzo szczegółowo obserwować ten proces. „To, co czyni European XFEL wyjątkowym, to wysoka częstotliwość powtarzania, czyli duża liczba impulsów na sekundę - wyjaśnia współautor Adrian Mancuso, szef instrumentu SPB/SFX w European XFEL, na którym odbywały się eksperymenty. - I mamy na miejscu całe oprzyrządowanie - takie jak szybkie kamery”. Na przykład, Adaptive Gain Integrating Pixel Detector (AGIPD) opracowany przez konsorcjum kierowane przez DESY może wykonać około 350 zdjęć seryjnych w odstępach zaledwie 220 miliardowych części sekundy (nanosekund).

Taka konfiguracja nie tylko pozwoliła na wygenerowanie przegrzanej wody, ale także umożliwiła naukowcom przeprowadzenie precyzyjnie kontrolowanych serii eksperymentów z błyskami rentgenowskimi o zmniejszonej intensywności. „Używając filtrów krzemowych, dostroiliśmy energię impulsów, abyśmy mogli dokładnie kontrolować, jak bardzo woda była podgrzewana - zaznacza Lehmkühler. - Na przykład byliśmy w stanie określić, jak silne powinny być błyski rentgenowskie, aby temperatura próbki wodnej pozostała mniej więcej stała”.

Umożliwia to naukowcom lepsze planowanie eksperymentów z próbkami wrażliwymi na ciepło przy użyciu lasera rentgenowskiego. Z drugiej strony efekt ogrzewania można również wykorzystać w sposób celowy, jeśli znany jest jego dokładny przebieg. Zespół planuje dalsze badania w ramach Centrum Badań nad Wodą Molekularną (CMWS), które jest obecnie tworzone w DESY.


Źródło: pap.pl

Recenzje



http://laboratoria.net/aktualnosci/30012.html
Informacje dnia: Kontakt z naturą pomaga chronić psychikę w czasie epidemii Ślady demencji w siatkówce Gala wręczenia Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Sztuczna inteligencja "widzi" szum w uszach Co znaczy wysoki procent testów pozytywnych? Ponad 100 studentów SUM wolontariuszami w szpitalach „covidowych” Kontakt z naturą pomaga chronić psychikę w czasie epidemii Ślady demencji w siatkówce Gala wręczenia Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Sztuczna inteligencja "widzi" szum w uszach Co znaczy wysoki procent testów pozytywnych? Ponad 100 studentów SUM wolontariuszami w szpitalach „covidowych” Kontakt z naturą pomaga chronić psychikę w czasie epidemii Ślady demencji w siatkówce Gala wręczenia Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Sztuczna inteligencja "widzi" szum w uszach Co znaczy wysoki procent testów pozytywnych? Ponad 100 studentów SUM wolontariuszami w szpitalach „covidowych”

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje