Безошибочные осциллирующие катализаторы

09.03.2020

Команда исследователей Миннесотского университета создала технологию осциллирующего катализатора, который может ускорять определенные химические реакции без побочных процессов или ошибок.

Во многих химических процессах сегодня используются катализаторы. Они ускоряют химические реакции, снижая энергию их активации. Химическая реакция, происходящая на поверхности катализатора, такого как металл, ускоряется быстрее, чем нежелательные побочные процессы. Если целевая реакция протекает намного быстрее, чем любая другая побочная, то катализатор хорошо подходит для синтеза наиболее ценных продуктов. Но иногда даже незначительная примесь побочных продуктов может существенно загрязнить конечное соединение. К тому же не во всех реакциях побочные процессы протекают значительно медленнее основных - иногда они даже сравнимы с ними по скорости.

Чтобы решить эти проблемы, ученые из Миннесотского и Делавэрского университетов, Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Массачусетского университета в Амхерсте разработали новый класс катализаторов, которые значительно ускоряют целевые химические реакции с помощью колебаний. Когда частота и амплитуда воздействующей волны совпадают с характеристиками целевой реакции, то она становится в тысячи раз быстрее всех побочных процессов.

"Все химические реакции имеют собственные частоты, как струны на пианино или гитаре, - рассказывает ведущий автор исследования Пол Дауенхауэр. - Когда мы находим эту правильную частоту нужной реакции, то катализатор становится почти совершенным - расточительные побочные процессы практически полностью прекращаются".

Открытие имеет особое значение для производства ключевых химических веществ в энергетике, материаловедении, пищевой и медицинской промышленности. Наиболее важные химические вещества производятся в огромных промышленных масштабах, так что даже хорошо развитые катализаторы образуют некоторые побочные продукты, создавая тысячи тонн отходов в год. Теперь исследователи знают, как справиться с этим.

<< Назад: Арбузный снег 10.03.2020

>> Вперед: Антибиотики из канабиса 09.03.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Искусственная древесина 23.05.2020 Новый материал, созданный в Университете Науки и техники Китая, обладающий легким весом, столь же крепкое, как и древесина, но не имеет стандартных слабых характеристик древесины, не горит и не впитывает воду. Для создания синтетической древесины взяли раствор полимерной смолы и добавили немного( щепотку) порошка хитозана, полимера катионного полисахарида основного характера, получаемого из панцирей крабов и креветки. Они высушили раствор методом сублимации, получив в результате структуру, заполненную крошечными порами и каналами, с подложкой из хитозана. Затем они нагрели смолу до температуры 200 градусов Цельсия (для вулканизации последней), создав таким образом крепкие химические связи. В отличие от настоящих деревьев, новому материалу не нужны годы, пока он вырастет. Кроме того, новый материал практически не впитывает воду; образцы, погруженные в воду и в сильную кислотную ванну, находились там в течение 30 дней, практически не растеряв или ослабив своих качеств, в то время как образцы дерева Бальса, тестированного в таких же условиях, потеряли две трети своей прочности и 40 процентов сопротивления к смятию. Новый материал практически не поддавался возгоранию и прекращал гореть, как только был удален из пламени. Имитационная древесина могла бы применяться в производстве надежной стойкой тары. А такое свойство нового синтетического материала как пористость представляется важной, так как выполняет роль ловушки воздуха, что могло бы сделать такое вещество отличным изоляционным материалом, подходящим для строительства зданий. Не оказывающие неблагоприятного воздействия на окружающую среду альтернативы полимерным смолам также смогли бы повысить интерес к новому материалу.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026