“เราตกใจมากที่เห็นโครงสร้างผลึกของโมเลกุล” Hiroyuki Isobe . กล่าวศาสตราจารย์ด้านการวิจัยในภาควิชาเคมีแห่งมหาวิทยาลัยโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น ในขณะที่เขาอธิบายงานล่าสุดของเขาในการสังเคราะห์ฟีนีนนาโนทิวบ์ (pNTs) ท่อนาโนเป็นแบบแอนะล็อกของท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) – รีดแผ่นตาข่ายคาร์บอนแบบรังผึ้งซึ่งการค้นพบโดย Sumio Ijima ในปี 1990
สร้างความตื่นเต้นอย่างต่อเนื่อง
มานานหลายทศวรรษ ใน pNTs Isobe และผู้ทำงานร่วมกันที่มหาวิทยาลัยโตเกียว สำนักงานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศญี่ปุ่น Riken และมหาวิทยาลัย Tohoku ในญี่ปุ่น ได้แทนที่อะตอมของ CNT ด้วยวงแหวนฟีนีน ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของเบนซีน โดยที่แต่ละโมเลกุลเป็นวงแหวนคาร์บอนหกตัว . ผลที่ได้คือท่อนาโนที่มีตำแหน่งว่างเป็นระยะๆ ทำให้เกิดโครงสร้างผลึกที่มีรูพรุน ซึ่ง Isobe อธิบายว่า “สวยงามและเรียบง่ายอย่างน่าอัศจรรย์”
รูพรุนเปลี่ยนคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของท่อนาโนและอาจมีหน้าที่ที่น่าสนใจในการดักจับโมเลกุลอื่น ๆ – 63% ของวัสดุเป็นโมฆะและนักวิจัยได้ดักจับโมเลกุล C 70ใน pNTs เรียบร้อยแล้ว นอกจากนี้ Isobe ยังเน้นถึงความสำคัญของความแตกต่างพื้นฐานบางอย่างระหว่าง pNT และบรรพบุรุษ CNT
“pNT เป็นหน่วยของโมเลกุล และเมื่อคุณมีมันอยู่ในมือ โมเลกุลทั้งหมดในผงจะมีความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง และน้ำหนักโมเลกุลเท่ากัน CNT ไม่ใช่เอนทิตีระดับโมเลกุล แต่เป็นสปีชีส์เคมีที่ประกอบด้วยส่วนผสมของโครงสร้างต่างๆ” ตามที่เขาอธิบาย ความแตกต่างนี้เปิดโอกาสให้เข้าใจลักษณะทางเคมีที่การศึกษาคุณสมบัติของสารผสม CNT ไม่สามารถให้ได้
เคมีของรูขุมขนของรูพรุนของท่อนาโนเป็นที่สนใจเป็นพิเศษสำหรับ Isobe ซึ่งตีพิมพ์บทความหลายฉบับในช่วงทศวรรษ 2000 เกี่ยวกับการขนส่งโมเลกุลผ่าน รูพรุน ระดับ นาโน จากการศึกษาเกี่ยวกับท่อนาโนคาร์บอน การขนส่งประเภทนี้เป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจกระบวนการทางชีววิทยา เคมี และกายภาพที่หลากหลาย
“ในตอนนั้น เราได้พูดคุยกันมากมาย
เกี่ยวกับเคมีที่รูขุมขน ซึ่งจบลงด้วยการอภิปรายแบบคาดเดา” เขาบอก กับ Physics Worldขณะที่เขาอธิบายว่าการผสมผสานของโครงสร้างต่างๆ ที่มีอยู่ในตัวอย่างของ CNTs ทำให้ไม่สามารถเรียนรู้อะไรได้เลย เกี่ยวกับลักษณะทางเคมีของรูพรุน CNT “ฉันมีแรงจูงใจตามธรรมชาติในการออกแบบ “รูขุมขนบน CNTs” ด้วยโมเลกุล”
การสังเคราะห์และอื่น ๆเส้นทางที่นักวิจัยใช้ในการผลิต pNTs เริ่มต้นด้วย 1,3-dibromobenzene ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดโดยที่อะตอมของโบรมีนจะแทนที่ไฮโดรเจนที่เชื่อมโยงกับอะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมในโมเลกุลเบนซีนในตำแหน่งที่หนึ่งและสามรอบวงแหวน จากนั้นพวกเขาปฏิบัติตามขั้นตอนเก้าขั้นตอนที่รัดกุมซึ่งส่งผลให้เกิด pNT แม้ว่าโครงสร้างโมเลกุลเป็นผลมาจากการออกแบบที่ออกแบบมาโดยเฉพาะและผลิตขึ้นโดยใช้กลยุทธ์สังเคราะห์ที่ประณีตบรรจง แต่ Isobe ก็ยังรู้สึกประทับใจเมื่อเห็นโครงสร้างผลึกของมัน
ท่อนาโนคาร์บอนนักวิจัยคำนวณประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของวงแหวนฟีนีนแต่ละวงที่เชื่อมสัมพันธ์กับอีกวงหนึ่งที่ 91% แม้จะมีหลายขั้นตอนของกระบวนการ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังคงทำให้ผลผลิตโดยรวมของ pNTs จากไดโบรโมเบนซีนอยู่ที่ 0.7% Isobe และผู้ทำงานร่วมกันได้ใช้ห้องทดลองที่ได้รับการปรับปรุงใหม่เมื่อเร็วๆ นี้ใน Graduate School of Science แห่งมหาวิทยาลัยโตเกียว ประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์มิลลิกรัมของผลิตภัณฑ์ แต่กำลังมองหาวิธีที่จะปรับปรุงขั้นตอนดังกล่าว ซึ่งอาจเป็นไปได้ที่หลายร้อยมิลลิกรัมและแม้กระทั่งกรัม
อีกทางหนึ่งที่น่าสนใจคือความเป็นไปได้
ของการทำโพลิเมอไรเซชันของ pNT การใช้ดัชนีความยาวเดียวกันกับที่ใช้อธิบายท่อนาโนคาร์บอน pNT มักจะมีดัชนีเจ็ด (นั่นคือวงแหวนเบนซินเจ็ดวงยาว) แม้ว่า CNT นี้จะมากกว่าสองเท่าของ CNT ที่ยาวที่สุดโดยไม่มีข้อบกพร่อง ซึ่งจำกัดอยู่ที่ดัชนีสามตัว แต่โพลีเมอไรเซชันสามารถบรรลุ ได้นานกว่า
“การตรวจสอบทางทฤษฎีของ pNT เวอร์ชันที่ไม่มีที่สิ้นสุดระบุว่าท่อนาโนควรมีลักษณะของเซมิคอนดักเตอร์” Isobe กล่าวอธิบายว่ารูพรุนเป็นระยะ ๆ บน CNTs เปิดช่องว่างของวงดนตรี “แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ท้าทาย แต่ “polymerization of pNT” ก็ควรเป็นเป้าหมายที่น่าสนใจเช่นกัน”
ในอนาคต ทีมงานมีเป้าหมายที่จะใช้เทคนิคนี้ร่วมกับการตรวจเอกซเรย์ที่เชื่อมโยงกันด้วยแสง ซึ่งเป็นวิธีการถ่ายภาพที่ใช้กันทั่วไปในการมองเห็นด้านหลังของดวงตา พวกเขาหวังว่าการตรวจสอบโดยตรงของเซลล์แต่ละเซลล์จะให้ข้อมูลเพิ่มเติมและช่วยให้นักวิจัยสามารถออกแบบวิธีการรักษาแบบใหม่สำหรับโรคจอประสาทตาได้ดีขึ้น
“การพัฒนาเหล่านี้ให้คำมั่นสัญญาในวันที่เราสามารถศึกษาโรคเกี่ยวกับจอประสาทตาในมนุษย์ในระดับเซลล์และประเมินการรักษาเพื่อรักษา” Austin Roordaจาก University of California, Berkeley แสดง ความคิดเห็น
สัญญาณเอ็กซ์เรย์ที่น่าประหลาดใจที่มาจากหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแลคซีไกลโพ้นสามารถให้ข้อมูลที่สำคัญสำหรับการพิจารณาว่าวัตถุขนาดใหญ่เหล่านี้ก่อตัวอย่างไร
คุณสมบัติพื้นฐานที่สุดสองประการของหลุมดำคือมวลและสปินของมัน ถ้าคุณรู้สิ่งเหล่านี้ “คุณก็รู้ทุกอย่างที่ควรรู้เกี่ยวกับหลุมดำ” Dheeraj Pashamจากสถาบัน Kavli Institute for Astrophysics and Space Research ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ซึ่งเป็นผู้นำการสังเกตการณ์กล่าว
การวัดมวลของหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางดาราจักรนั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา นักดาราศาสตร์เพียงแค่กำหนดความเร็วของดาวฤกษ์ที่โคจรรอบวัตถุ และยิ่งหลุมดำมีมวลมากเท่าใด ดาวฤกษ์ก็ยิ่งเคลื่อนที่เร็วขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม การวัดว่าหลุมดำหมุนอย่างไรนั้นซับซ้อนกว่าเพราะการสปินมีผลเฉพาะกาล-อวกาศใกล้กับขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำเท่านั้น
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย
