oxigênio atômico: propriedades úteis. O que é o oxigênio atômico?

Imagine uma pintura de valor inestimável que foi marcado por um incêndio devastador. cores bonitas meticulosamente aplicados em uma variedade de cores, desapareceram sob camadas de fuligem preta. Pareceria, obra irremediavelmente perdido.

magia científica

Mas não se desespere. A pintura é colocado numa câmara de vácuo dentro da qual substância cria um poderoso, chamado oxigénio atómico invisível. Dentro de algumas horas ou dias, lenta mas seguramente invadir as folhas e as cores começam a aparecer novamente. Coberto com uma camada fresca de verniz transparente, a pintura voltou à sua antiga glória.

Pode parecer que é mágico, mas é uma ciência. O método, desenvolvido por cientistas do centro de pesquisa Glennovskom (GIZ) NASA usa o oxigênio atômico para a conservação e restauração de obras de arte, que de outra forma seriam irreparavelmente danificados. A substância é também capaz de esterilizar completamente implantes cirúrgicos desenhados para o corpo humano, o que reduz significativamente o risco de inflamação. Para os pacientes com diabetes, pode melhorar o dispositivo de monitorização de glucose, para que apenas uma porção do sangue necessário para o teste anteriormente exigido que os pacientes podem controlar a sua condição. A substância pode ser texturizada superfície de polímero para uma melhor adesão das células ósseas, que abre novas possibilidades na medicina.

E é uma poderosa substância pode ser obtido diretamente do ar.

Atómica e oxigénio molecular

Oxigénio existe em várias formas diferentes. O gás que respire chamado O _2, isto é, que consiste em dois átomos. Há atómica de oxigénio, a fórmula dos quais – O (átomo). A forma dada terceiro elemento químico – O _3. Este ozônio, que, por exemplo, encontrado em atmosfera superior da Terra.

oxigênio atômico em condições naturais sobre a superfície da Terra por um longo tempo não pode existir. Ele tem uma reactividade extremamente elevada. Por exemplo, o oxigénio atómico em água formam peróxido de hidrogénio. Mas no espaço, onde há uma grande quantidade de radiação ultravioleta, a molécula de O ₂ são mais facilmente quebrados de modo a formar a forma atómica. A atmosfera em órbita terrestre baixa em 96% consiste em oxigénio atómico. No alvorecer da missão espacial pela NASA a sua presença causa problemas.

Dano ao bom

De acordo com Bruce Banks, uma física sênior "Alfaporta" envolvidos na investigação do ambiente espacial no centro Glennovskogo o ramo, após os primeiros vôos dos materiais ônibus espacial de sua construção parecia que eles estavam cobertos com a geada (eles foram submetidos a erosão severa e texturização). O oxigénio atómico reage com materiais orgânicos para revestimento sonda gradualmente danificá-los.

GIZ para investigar as causas dos danos. Como resultado, os pesquisadores não só métodos de protecção nave espacial de oxigênio atômico estabelecido, eles também encontraram uma maneira de usar o potencial poder destrutivo desse elemento químico para melhorar a vida na Terra.

Erosão no espaço

Quando a sonda está em órbita terrestre baixa (que são apresentadas e onde os veículos tripulados baseados ISS), o oxigénio atómico formado a partir da atmosfera residual, pode reagir com a superfície do veículo espacial, em que tenham sido danificados. Na estação de desenvolvimento, os sistemas de energia tem havido preocupações que os elementos de baterias solares feitas a partir de polímeros sofrem uma degradação rápida, devido à acção de um oxidante activo.

vidro flexível

NASA encontrou uma solução. Uma equipe de cientistas da Glennovskogo Research Center desenvolveu um revestimento de película fina para os painéis solares que eram imunes à ação do elemento agressivo. De sílica ou de vidro, já é oxidado, de modo que não pode ser danificado pelo oxigénio atómico. Os investigadores têm criado um revestimento de vidro de silica transparente, é tão fina que era flexível. Esta camada protectora é firmemente aderido ao painel de resina e protegê-lo contra a erosão, sem prejudicar qualquer uma das suas propriedades térmicas. Cobertura ainda é sucesso protege os painéis solares da Estação Espacial Internacional, e também tem sido usado para proteger a estação fotovoltaica "Mir".

De acordo com Banks, painéis solares passou com sucesso mais de dez anos de permanência no espaço.

Aproveitando o poder da

Depois de passar centenas de testes que fizeram parte do desenvolvimento de revestimentos resistentes ao oxigênio atômico, um grupo de cientistas do Centro de Pesquisa Glennovskogo ganhou experiência na compreensão de como o produto químico. Especialistas viu a possibilidade de utilizar outros elementos agressivos.

De acordo com Banks, o grupo tornou-se consciente da mudança na química de superfície da erosão de materiais orgânicos. Propriedades de oxigênio atômico é tal que é capaz de remover qualquer orgânicos, hidrocarbonetos, que não é simplesmente reagir a produtos químicos convencionais.

Pesquisadores têm encontrado muitas maneiras de usá-lo. Eles aprenderam que o oxigênio atômico transforma a superfície de silicone no vidro, que pode ser útil se você criar componentes com uma vedação hermética sem eles colem umas às outras. Este processo foi concebido para selar a Estação Espacial Internacional. Além disso, os cientistas descobriram que o oxigênio atômico pode restaurar e manter as obras danificadas da arte, para melhorar os materiais de construção de aeronaves, bem como para beneficiar as pessoas como ele pode ser usado em uma variedade de aplicações biomédicas.

Câmeras e dispositivos portáteis

Existem várias maneiras de influência do oxigênio atômico na superfície. As câmaras de vácuo mais vulgarmente utilizados. O seu tamanho varia de caixas de sapato, antes da instalação de 1,2 x 1,8 x 0,9 m. Usando microondas ou frequência rádio radiação ₂ O moléculas são quebradas estado de oxigénio atómico. A câmara foi colocada uma amostra da taxa de erosão do polímero, que indica a concentração da substância activa no interior da unidade.

Outro método de aplicação de uma substância é um dispositivo portátil que permite a dirigir um fluxo estreito do oxidante para um alvo específico. Pode criar tal bateria de fluxo capaz de cobrir uma grande área da superfície tratada.

Como mais investigação um número crescente de indústrias está interessado no uso de oxigênio atômico. NASA organizou uma variedade de parcerias, joint ventures e subsidiárias, que na maioria dos casos se tornaram sucesso em várias áreas de negócio.

oxigênio atômico para o corpo

aplicações de pesquisa do elemento químico não é limitada ao espaço exterior. oxigênio atômico, propriedades úteis são identificados, mas eles são mais a ser explorado, encontrou muitas aplicações médicas.

É usado para texturização da superfície de polímeros e torna-os capazes de crescer em conjunto com o osso. Os polímeros são geralmente repelir células ósseas mas elemento quimicamente activo gera adesão de aumento de textura. Isto leva a um outro benefício, que traz o oxigênio atômico – tratamento de doenças do sistema músculo-esquelético.

Este oxidante também pode ser utilizada para remover as impurezas a partir dos implantes cirúrgicos biologicamente activas. Mesmo com a prática corrente de esterilização da superfície de implantes pode ser difícil de remover todos os vestígios de células bacterianas, chamados endotoxinas. Estas substâncias orgânicas, mas não vivo, então a esterilização não é capaz de removê-los. Endotoxinas podem causar inflamação do pós-implantação, que é uma das principais causas de dor e potenciais complicações em pacientes com implante estabelecida.

O oxigénio atómico, propriedades úteis, que tornam possível a limpar a prótese e remover todos os vestígios de materiais orgânicos, reduzindo significativamente o risco de inflamação pós-operatória. Isto leva a uma melhoria nos resultados das operações e redução da dor em pacientes.

Alívio para os diabéticos

A tecnologia também é usado nos sensores de glicose e outros monitores médicas e biológicas. Aplicam-se fibras ópticas acrílicas, oxigénio atómico texturizado. Este tratamento permite que as fibras para filtrar as células vermelhas do sangue, permitindo que o soro de contacto mais eficaz com o monitor de detecção química componente.

De acordo com Miller, Sharon, um engenheiro elétrico no Departamento do ambiente espacial e experimentos centro de pesquisa Glennovskogo NASA, faz o teste mais preciso, e ao mesmo tempo para medir teste de açúcar no sangue necessário um volume muito menor de sangue. Você pode obter um tiro quase qualquer parte do corpo e obter uma quantidade suficiente de sangue para determinar o nível de açúcar.

Outra maneira de obter oxigénio atómico – peróxido de hidrogénio. Ele é um oxidante muito mais poderoso do que molecular. Isto é devido à facilidade com que se decompõe o peróxido. oxigênio atômico formado por isso, opera de forma muito mais enérgica molecular. Isto é causado e prático de aplicação do peróxido de hidrogénio: a destruição das moléculas de corantes e microorganismos.

restauração

Quando uma obra de arte em risco de danos irreversíveis para remover os contaminantes orgânicos podem ser utilizados oxigénio atómico, que deixam intacto o padrão de material. O processo remove todo o material orgânico, tal como carbono ou fuligem, mas normalmente não tem nenhum efeito sobre a pintura. Pigmentos geralmente têm origem inorgânica e já são oxidados, e isto significa que eles não danificarão o oxigénio. corantes orgânicos também podem ser armazenados em um tempo de exposição contagem cuidado. O pano é completamente seguro, porque o oxigênio atômico está em contato apenas com a superfície da pintura.

obras de arte são colocados numa câmara de vácuo na qual o oxidante é formado. Dependendo do grau de dano para a imagem pode ficar durante 20 a 400 horas. Para um tratamento especial da área danificada em necessidade de restauração, que também pode ser utilizado um fluxo de oxigénio atómico. Isso elimina a necessidade de colocar o trabalho artístico em uma câmara de vácuo.

Fuligem e batom – não há problema

Museus, galerias e igrejas começaram a entrar em contato com a GIZ, para salvar e restaurar as suas obras de arte. Research Center demonstrou a capacidade de restaurar a pintura danificada de Jackson Pollock, remover batom com pinturas Endi Uorhola e salvar danificados pela igreja lona fumaça de St. Stanislaus em Cleveland. Equipe Glennovskogo Research Center usou o oxigênio atômico para restaurar o fragmento é considerado perdido – séculos de idade cópia italiana de Raphael "Madonna da cadeira", pertencente à Igreja Episcopal de St. Alban em Cleveland ..

De acordo com Banks, este elemento químico é muito eficaz. Na restauração de arte trabalha muito bem. No entanto, isso não é algo que você pode comprar em uma garrafa, mas é muito mais eficaz.

Estudos futuros

NASA em uma base reembolsável para trabalhar com uma variedade de partes interessadas no oxigênio atômico. Glennovsky Research Center serve indivíduos, cujo valor inestimável obras de arte tem sido afetada por incêndios domésticos, bem como corporações, procurou a possibilidade de utilizar este material em aplicações biomédicas, tais como LightPointe de Medicina de Eden Prairie, Minnesota. A empresa tem encontrado muitos usos de oxigênio atômico e vai encontrar ainda mais.

De acordo com Banks, havia muitas áreas inexploradas. Foi descoberto um grande número de aplicações para a tecnologia espacial, mas provavelmente muitos mais estão à espreita fora das tecnologias espaciais.

Espaço no serviço do homem

Uma equipe de cientistas espera continuar a explorar formas de usar o oxigênio atômico, bem como aqueles que já encontrou promissor. Muitas tecnologias foram patenteadas e equipe GIZ espera que a empresa vai licenciar e comercializar alguns deles, que trará ainda mais benefícios para a humanidade.

Sob certas condições, o oxigénio atómico podem causar danos. Graças a pesquisadores da NASA, esta substância é agora a fazer uma contribuição positiva para a exploração espacial , e a vida na Terra. Se é a preservação de obras de arte ou de saúde humana, o oxigênio atômico é uma ferramenta poderosa. Trabalhar com ele é recompensado cem vezes, e os resultados são imediatamente visíveis.