27 مارس 2023 (أخبار Nanowerk) منذ فترة طويلة كان يشتبه في أن الفوليرين ومشتقاته يمكن أن تتشكل بشكل طبيعي في الكون. هذه جزيئات كربون كبيرة على شكل كرة قدم أو وعاء سلطة أو أنبوب نانوي. أظهر فريق دولي من الباحثين باستخدام مصدر ضوء السنكروترون السويسري SLS في PSI كيف يعمل هذا التفاعل. تم نشر النتائج للتو في المجلة طبيعة الاتصالات ("تخليق طور الغاز لـ C40 وعاء نانو ج40H10").
(رسم: شين جويتل / رالف آي كايزر) "نحن غبار النجوم ، نحن ذهبيون. نحن كربون يبلغ من العمر مليار عام. " في الأغنية التي أداوها في وودستوك ، لخصت المجموعة الأمريكية كروسبي ، ستيلز ، ناش ويونغ ما يتكون منه البشر أساسًا: غبار النجوم. يمكن لأي شخص لديه القليل من المعرفة في علم الفلك تأكيد كلمات الفرقة الأمريكية - فالكواكب ونحن البشر تتكون في الواقع من الغبار من المستعرات الأعظمية المحترقة ومركبات الكربون التي تعود إلى مليارات السنين. الكون مفاعل عملاق وفهم هذه التفاعلات يعني فهم أصول الكون وتطوره - ومن أين أتى البشر. في الماضي ، كان تكوين الفوليرين ومشتقاته في الكون يمثل لغزًا. تم إنشاء جزيئات الكربون هذه ، على شكل كرة قدم أو وعاء أو أنبوب صغير ، لأول مرة في المختبر في الثمانينيات. في عام 1980 ، اكتشف تلسكوب الفضاء بالأشعة تحت الحمراء سبيتزر C60 جزيئات ذات الشكل المميز لكرات كرة القدم ، والمعروفة باسم كرات بوكي ، في السديم الكوكبي Tc 1. وهي بالتالي أكبر الجزيئات التي تم اكتشافها حتى الآن والمعروفة بوجودها في الكون خارج نظامنا الشمسي. لكن كيف يتشكلون هناك بالفعل؟ أكمل فريق من الباحثين من هونولولو (الولايات المتحدة الأمريكية) وميامي (الولايات المتحدة الأمريكية) وتيانجين (الصين) خطوة تفاعل مهمة في تكوين الجزيئات ، بدعم نشط من PSI وخط الأشعة فوق البنفسجية الفراغية (VUV) لضوء السنكروترون المصدر Swiss SLS. يقول رالف كايزر من جامعة هاواي في هونولولو ، الباحث الدولي الرائد في هذا المجال: "تقدم PSI مرافق تجريبية فريدة ولهذا السبب قررنا التعاون مع Patrick Hemberger في PSI".
(رسم: شين جويتل / رالف آي كايزر) "نحن غبار النجوم ، نحن ذهبيون. نحن كربون يبلغ من العمر مليار عام. " في الأغنية التي أداوها في وودستوك ، لخصت المجموعة الأمريكية كروسبي ، ستيلز ، ناش ويونغ ما يتكون منه البشر أساسًا: غبار النجوم. يمكن لأي شخص لديه القليل من المعرفة في علم الفلك تأكيد كلمات الفرقة الأمريكية - فالكواكب ونحن البشر تتكون في الواقع من الغبار من المستعرات الأعظمية المحترقة ومركبات الكربون التي تعود إلى مليارات السنين. الكون مفاعل عملاق وفهم هذه التفاعلات يعني فهم أصول الكون وتطوره - ومن أين أتى البشر. في الماضي ، كان تكوين الفوليرين ومشتقاته في الكون يمثل لغزًا. تم إنشاء جزيئات الكربون هذه ، على شكل كرة قدم أو وعاء أو أنبوب صغير ، لأول مرة في المختبر في الثمانينيات. في عام 1980 ، اكتشف تلسكوب الفضاء بالأشعة تحت الحمراء سبيتزر C60 جزيئات ذات الشكل المميز لكرات كرة القدم ، والمعروفة باسم كرات بوكي ، في السديم الكوكبي Tc 1. وهي بالتالي أكبر الجزيئات التي تم اكتشافها حتى الآن والمعروفة بوجودها في الكون خارج نظامنا الشمسي. لكن كيف يتشكلون هناك بالفعل؟ أكمل فريق من الباحثين من هونولولو (الولايات المتحدة الأمريكية) وميامي (الولايات المتحدة الأمريكية) وتيانجين (الصين) خطوة تفاعل مهمة في تكوين الجزيئات ، بدعم نشط من PSI وخط الأشعة فوق البنفسجية الفراغية (VUV) لضوء السنكروترون المصدر Swiss SLS. يقول رالف كايزر من جامعة هاواي في هونولولو ، الباحث الدولي الرائد في هذا المجال: "تقدم PSI مرافق تجريبية فريدة ولهذا السبب قررنا التعاون مع Patrick Hemberger في PSI".
مفاعل صغير للفوليرين
قام Patrick Hemberger ، العالم الذي يعمل على خط الأشعة VUV في PSI ، ببناء مفاعل صغير لمراقبة تكوين الفوليرين في الوقت الفعلي. جذور كورانولين (C20H9) في مفاعل عند درجة حرارة 1,000 درجة مئوية. هذا الجزيء يشبه وعاء سلطة ، كما لو كان قد تم تشريحه من درجة مئوية60 بوكي بول. هذا الراديكالي شديد التفاعل. يتفاعل مع فينيل أسيتيلين (C4H4) ، والتي ترسب طبقة من الكربون على حافة الوعاء. "بتكرار هذه العملية عدة مرات ، سينمو الجزيء إلى الغطاء النهائي للأنبوب النانوي. أوضح ألكسندر ميبل ، أستاذ الكيمياء في جامعة فلوريدا الدولية وأحد مؤلفي الدراسة ، "لقد تمكنا من إثبات هذه الظاهرة في عمليات محاكاة الكمبيوتر". لكن هذا لم يكن الهدف الوحيد للباحثين: "أردنا أن نظهر أن هذا النوع من التفاعل ممكن جسديًا" ، يضيف رالف كايزر. ينتج عن التفاعل أيزومرات مختلفة - جزيئات لها نفس الكتلة ، لكن هياكل مختلفة قليلاً. باستخدام مقياس الطيف الكتلي القياسي ، تنتج كل هذه المتغيرات نفس الإشارة. لكن النتيجة مختلفة عند استخدام مطيافية الصدفة الضوئية الضوئية ، وهي الطريقة التي اعتمدها الفريق. يوضح باتريك همبرغر: "باستخدام هذه التقنية ، يسمح هيكل منحنى القياس باستخلاص استنتاجات حول كل أيزومر فردي".حل لغز الجزيئات الكلاسيكية على شكل كرة القدم
يقول رالف كايزر: "يحتوي الكون على غابة برية من الجزيئات والتفاعلات الكيميائية - لا يمكن تصنيفها جميعًا بوضوح في إشارات التلسكوبات". نحن نعلم بالفعل من النماذج أن كلاً من الكورانولين والفينيل أسيتيلين موجودان في الكون. أصبح من الممكن الآن التأكد من أن هذه الجزيئات تشكل بالفعل اللبنات الأساسية للفوليرين. "لهذا السبب تعتبر التجربة في PSI ذات قيمة كبيرة بالنسبة لنا." لكن النشر الناجح في طبيعة الاتصالات ليست نهاية القصة. يريد الباحثون إجراء المزيد من التجارب من أجل فهم كيفية تشكل كرات البوكي الكلاسيكية في الكون ، جنبًا إلى جنب مع جزيئات الفوليرين على شكل كرة القدم مع 60 ذرة كربون والأنابيب النانوية الدقيقة مع المزيد من الذرات.- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62682.php
