Қайран өрттен қираған баға жетпес картинаны елестетіңіз. Көптеген реңктерде мұқият жағылған әдемі бояулар қара күйе қабаттарының астында жоғалып кетті. Шедевр қайтарымсыз жоғалған сияқты.
Ғылым сиқыры
Бірақ үмітіңізді үзбеңіз. Сурет вакуумдық камераға орналастырылған, оның ішінде атомдық оттегі деп аталатын көзге көрінбейтін күшті зат жасалады. Бірнеше сағат немесе күн ішінде бляшка баяу, бірақ сенімді түрде жоғалады және түстер қайтадан пайда бола бастайды. Мөлдір лакпен жаңа бояумен аяқталған кескіндеме бұрынғы даңқын қайтарады.
Бұл сиқыр сияқты көрінуі мүмкін, бірақ бұл ғылым. NASA-ның Гленн зерттеу орталығының (GRC) ғалымдары әзірлеген әдіс қалпына келтірілмейтін зақымдалған өнерді сақтау және қалпына келтіру үшін атомдық оттегін пайдаланады. Сондай-ақ затадам ағзасына арналған хирургиялық импланттарды толығымен зарарсыздандыруға қабілетті, қабыну қаупін айтарлықтай төмендетеді. Қант диабетімен ауыратын науқастар үшін бұл пациенттердің жағдайын бақылай алуы үшін тестілеу үшін бұрын қажет қанның бір бөлігін ғана қажет ететін глюкозаны бақылау құрылғысын жақсартуы мүмкін. Бұл зат сүйек жасушаларының жақсырақ адгезиясы үшін полимерлердің бетін құрылымдай алады, бұл медицинада жаңа мүмкіндіктер ашады.
Ал бұл күшті затты тікелей ауадан алуға болады.
Атомдық және молекулалық оттегі
Оттегі бірнеше түрлі формада болады. Біз тыныс алатын газ O2 деп аталады, яғни ол екі атомнан тұрады. Сондай-ақ формуласы O (бір атом) болатын атомдық оттегі бар. Бұл химиялық элементтің үшінші түрі - O3. Бұл, мысалы, Жер атмосферасының жоғарғы қабатында болатын озон.
Атомдық оттегі табиғи жағдайда жер бетінде ұзақ уақыт болуы мүмкін емес. Оның реактивтілігі өте жоғары. Мысалы, судағы атомдық оттегі сутегі асқын тотығын түзеді. Бірақ ультракүлгін сәулелену көп болатын кеңістікте O2 молекулалары оңай ыдырап, атомдық пішінді құрайды. Жердің төменгі орбитасындағы атмосфераның 96% атомдық оттегі. NASA ғарыш кемесі миссияларының алғашқы күндерінде ол қиындықтар туғызды.
Жақсылыққа зиян
Брюс Бэнкстің айтуы бойынша, аға физикГленн орталығының ғарыштық ортаны зерттеу бөлімшесі Alphaport-та шаттлдың алғашқы бірнеше ұшуынан кейін оның құрылыс материалдары аязға жабылған сияқты болды (олар қатты эрозияға ұшыраған және текстураланған). Атомдық оттегі органикалық ғарыш кемесі тері материалдарымен әрекеттесіп, оларды біртіндеп зақымдайды.
GIZ залалдың себептерін тергеуді бастады. Нәтижесінде зерттеушілер ғарыш аппараттарын атомдық оттегінен қорғау әдістерін жасап қана қоймай, олар жердегі тіршілікті жақсарту үшін осы химиялық элементтің ықтимал жойғыш күшін пайдаланудың жолын тапты.
Ғарыштағы эрозия
Ғарыш кемесі Жердің төмен орбитасында болғанда (ұшқышы бар көліктер ұшырылатын және ХҒС орналасқан жерде) атмосфераның қалдық бөлігінен түзілген атомдық оттегі ғарыш кемесінің бетімен әрекеттесіп, оларға зақым келтіруі мүмкін. Станцияның электрмен жабдықтау жүйесін дамыту кезінде полимерлерден жасалған күн батареяларының массивтері осы белсенді тотықтырғыштың әсерінен тез бұзылады деген алаңдаушылық болды.
Икемді шыны
NASA шешімін тапты. Гленн ғылыми-зерттеу орталығының бір топ ғалымдары коррозиялық элементтің әсеріне төзімді күн батареялары үшін жұқа қабықшалы жабын жасады. Кремний диоксиді немесе шыны қазірдің өзінде тотыққан, сондықтан оны атомдық оттегі зақымдай алмайды. Зерттеушілермөлдір кремний шыныдан жасалған жабын жасады, соншалықты жұқа, ол икемді болды. Бұл қорғаныс қабаты панельдің полимеріне қатты жабысып, оның жылу қасиеттерін бұзбай, оны эрозиядан қорғайды. Бұл жабын осы уақытқа дейін Халықаралық ғарыш станциясының күн массивтерін сәтті қорғады және Мирдің күн батареяларын қорғау үшін де қолданылды.
Күн панельдері ғарышта он жылдан астам сәтті өмір сүрді, деді Бэнкс.
Қуатты қолға үйрету
Атомдық оттегіге төзімді жабынды әзірлеудің бір бөлігі болған жүздеген сынақтарды жүргізу арқылы Гленн зерттеу орталығының ғалымдар тобы химиялық заттардың қалай жұмыс істейтінін түсіну тәжірибесіне ие болды. Сарапшылар агрессивті элементті пайдаланудың басқа мүмкіндіктерін көрді.
Бэнкстің айтуынша, топ беттік химияның өзгеруі, органикалық материалдардың эрозиясы туралы хабардар болды. Атомдық оттегінің қасиеттері қарапайым химиялық заттармен оңай әрекеттеспейтін кез келген органикалық көмірсутекті жоюға қабілетті.
Зерттеушілер оны қолданудың көптеген жолдарын тапты. Олар атомдық оттегінің силикондардың беттерін шыныға айналдыратынын білді, бұл компоненттерді бір-біріне жабыстырмай герметикалық түрде жабуға пайдалы болуы мүмкін. Бұл процесс Халықаралық ғарыш станциясын жабу үшін әзірленген. Сонымен қатар, ғалымдар атомдық оттегінің зақымдалған жасушаларды қалпына келтіріп, сақтай алатынын анықтады.өнер туындылары, ұшақ құрылымдарының материалдарын жетілдіреді, сондай-ақ адамдарға пайда әкеледі, өйткені оны әртүрлі биомедициналық қолданбаларда қолдануға болады.
Камералар және портативті құрылғылар
Атомдық оттегінің бетке әсер етуінің әртүрлі жолдары бар. Көбінесе вакуумдық камералар қолданылады. Олардың өлшемдері аяқ киім қорабынан 1,2 x 1,8 x 0,9 м қондырғыға дейін өзгереді. Микротолқынды немесе радиожиілік сәулеленуді пайдалану арқылы O2 молекулалары атомдық оттегі күйіне дейін ыдырайды. Камераға полимер үлгісі орналастырылған, оның эрозия деңгейі қондырғы ішіндегі белсенді заттың концентрациясын көрсетеді.
Заттарды қолданудың тағы бір жолы - тотықтырғыштың тар ағынын белгілі бір мақсатқа бағыттауға мүмкіндік беретін портативті құрылғы. Өңделген беттің үлкен аумағын жаба алатын осындай ағындардың батареясын жасауға болады.
Зерттеу жұмыстары жүргізілген сайын, атомдық оттегін пайдалануға қызығушылық танытқан өнеркәсіптер саны артып келеді. NASA көптеген коммерциялық салаларда табысты болған көптеген серіктестіктер, бірлескен кәсіпорындар және еншілес компаниялар құрды.
Ағзаға атомдық оттегі
Бұл химиялық элементтің қолдану аясын зерттеу тек ғарыш кеңістігімен шектелмейді. Пайдалы қасиеттері анықталған, бірақ одан да көп бөлігі әлі де зерттелетін атомдық оттегі көптеген медициналық зерттеулерді тапты.қолданбалар.
Ол полимерлердің бетін текстуралау және оларды сүйекпен біріктіру үшін қолданылады. Полимерлер әдетте сүйек жасушаларын итермелейді, бірақ химиялық белсенді элемент адгезияны күшейтетін текстураны жасайды. Бұл атомдық оттегінің тағы бір пайдасы – тірек-қимыл аппаратының ауруларын емдеуге әкеледі.
Бұл тотықтырғышты хирургиялық импланттардан биологиялық белсенді ластаушы заттарды кетіру үшін де пайдалануға болады. Заманауи зарарсыздандыру тәжірибесінің өзінде, импланттардың бетінен эндотоксиндер деп аталатын барлық бактериялық жасуша қалдықтарын жою қиын болуы мүмкін. Бұл заттар органикалық, бірақ тірі емес, сондықтан зарарсыздандыру оларды жоюға қабілетті емес. Эндотоксиндер имплантациядан кейінгі қабынуды тудыруы мүмкін, бұл имплантацияланған науқастардағы ауырсынудың және ықтимал асқынулардың негізгі себептерінің бірі болып табылады.
Атомдық оттегі, оның пайдалы қасиеттері протезді тазалауға және органикалық материалдардың барлық іздерін жоюға мүмкіндік береді, операциядан кейінгі қабыну қаупін айтарлықтай төмендетеді. Бұл операциялардың жақсы нәтижелеріне және науқастардың ауырсынуына әкеледі.
Диабетиктерге арналған жеңілдік
Технология глюкоза сенсорларында және өмір туралы басқа мониторларда да қолданылады. Олар атомдық оттегімен текстураланған акрилді оптикалық талшықтарды пайдаланады. Бұл өңдеу талшықтарға қызыл қан жасушаларын сүзуге мүмкіндік береді, бұл қан сарысуының онымен тиімдірек байланысуына мүмкіндік бередіхимиялық сезімталдық мониторының құрамдас бөлігі.
NASA-ның Гленн зерттеу орталығының ғарыштық орта және эксперименттер бөлімінің инженер-электрикі Шарон Миллердің айтуынша, бұл сынақты дәлірек етеді, сонымен бірге адамның қанындағы қантты өлшеу үшін әлдеқайда аз қан көлемін қажет етеді. Сіз денеңіздің кез келген жеріне дерлік инъекция жасай аласыз және қандағы қант деңгейін орнату үшін жеткілікті қан аласыз.
Атомдық оттегін алудың тағы бір жолы – сутегі асқын тотығы. Бұл молекулалық затқа қарағанда әлдеқайда күшті тотықтырғыш. Бұл пероксидтің оңай ыдырауына байланысты. Бұл жағдайда түзілетін атомдық оттегі молекулалық оттегіге қарағанда әлдеқайда энергетикалық әрекет етеді. Бұл сутегі асқын тотығын практикалық қолданудың себебі: бояғыштар мен микроорганизмдердің молекулаларының жойылуы.
Қалпына келтіру
Өнер туындыларына қайтымсыз зақымдану қаупі төнгенде, атомдық оттегі органикалық ластаушы заттарды кетіру үшін қолданыла алады, осылайша кескіндеме материалы бұзылмаған. Процесс көміртегі немесе күйе сияқты барлық органикалық материалдарды жояды, бірақ әдетте бояуда жұмыс істемейді. Пигменттер негізінен бейорганикалық болып табылады және қазірдің өзінде тотыққан, яғни оттегі оларды зақымдамайды. Органикалық бояғыштарды экспозиция уақытын мұқият сақтау арқылы да сақтауға болады. Кенеп толығымен қауіпсіз, өйткені атомдық оттегі тек кескіндеме бетіне тиеді.
Өнер туындылары вакуумдық камераға орналастырыладытотықтырғыш түзіледі. Зақымдану дәрежесіне байланысты кескіндеме 20-дан 400 сағатқа дейін сақталуы мүмкін. Атомдық оттегінің ағынын қалпына келтіруді қажет ететін зақымдалған аймақты арнайы өңдеу үшін де қолдануға болады. Бұл өнер туындыларын вакуумдық камераға орналастыру қажеттілігін жояды.
Күйе мен ерін далабы проблема емес
Мұражайлар, галереялар мен шіркеулер өнер туындыларын сақтау және қалпына келтіру үшін GIC-ке хабарласа бастады. Зерттеу орталығы Кливлендтегі Әулие Станислаус шіркеуінде Джексон Поллактың бүлінген картинасын қалпына келтіру, Энди Уорхол картинасында ерін далабын алып тастау және түтіннен зақымдалған кенептерді сақтау мүмкіндігін көрсетті. Гленн зерттеу орталығының командасы Кливлендтегі Әулие Албан епископтық шіркеуіне тиесілі Рафаэльдің Мадоннасының көп ғасырлық итальяндық көшірмесі, жоғалған деп есептелген бөлікті қалпына келтіру үшін атомдық оттегін пайдаланды.
Банктердің айтуынша, бұл химиялық элемент өте тиімді. Көркем реставрацияда ол тамаша жұмыс істейді. Рас, бұл бөтелкеде сатып алуға болатын нәрсе емес, бірақ ол әлдеқайда тиімді.
Болашақты зерттеу
NASA атомдық оттегіге қызығушылық танытқан әртүрлі тараптармен өтелетін негізде жұмыс істеді. Гленн зерттеу орталығы үйдегі өрт кезінде баға жетпес өнер туындылары зақымданған адамдарға, сондай-ақ затты пайдалану жолдарын іздейтін корпорацияларға қызмет көрсетті. LightPointe Medical of Eden Prairie, Миннесота сияқты биомедициналық қолданбаларда. Компания атомдық оттегінің көптеген қолданылуын ашты және көбірек іздеп жатыр.
Банктердің мәліметінше, зерттелмеген аймақтар көп. Ғарыштық технологияларға арналған қолданбалардың едәуір саны табылды, бірақ ғарыштық технологиядан тыс жерде жасырылған қосымшалар көп болуы мүмкін.
Ғарыш адамға қызмет етуде
Ғалымдар тобы атомдық оттегін пайдалану жолдарын, сондай-ақ қазірдің өзінде табылған перспективалы бағыттарды зерттеуді жалғастыруға үміттенеді. Көптеген технологиялар патенттелді және GIZ командасы компаниялар олардың кейбірін лицензиялап, коммерцияландырады деп үміттенеді, бұл адамзатқа одан да көп пайда әкеледі.
Белгілі бір жағдайларда атомдық оттегі зақым келтіруі мүмкін. NASA зерттеушілерінің арқасында бұл зат қазір ғарышты игеруге және жердегі тіршілікке оң үлес қосуда. Баға жетпес өнер туындыларын сақтау болсын, адамдарды емдеу болсын, атомдық оттегі – ең күшті құрал. Онымен жұмыс істеу жүз есе сыйақы алады және оның нәтижесі бірден көрінеді.
