KITE_FEAT

Καλή Σαρακοστή!!

Ο Quasi-Kite χαρταετός πέταξε για να επιδείξει το νομπέλ Χημείας, με το οποίο βραβεύθηκε το 2011 ο Ισραηλινός καθηγητής Dan Shechtman για την ανακάλυψη των ημι-κρυστάλλων. H ανακάλυψη έγινε το 1982 και προκάλεσε τεράστια έκπληξη και ενθουσιασμό στον επιστήμονα καθώς ο κρύσταλλος του εμφάνιζε πενταπλή συμμετρία πέρα από τους κανόνες της κρυσταλλογραφίας που επιτρέπουν μόνο διπλή, τριπλή, τετραπλή ή εξαπλή συμμετρία.

KITE_NOT_FEATΒήμα 5.10.11
Τάσος Καφαντάρης

Στοκχόλμη

Η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών ανακοίνωσε σήμερα ότι το εφετινό βραβείο Νομπέλ Χημείας – ύψους 10 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών, ήτοι ενός περίπου εκατ. ευρώ – απονέμεται στον καθηγητή επιστήμης υλικών του ισραηλιτικού πολυτεχνείου Technion, Ντάν Σέχτμαν (Dan Shechtman). Ο λόγος;
Η εκ μέρους του ανακάλυψη ενός νέου τύπου κρυστάλλων, των λεγόμενων ημικρυστάλλων (quasicrystals).

Κρύσταλλοι πενταπλής συμμετρίας

Συνέβη από έναν… μη χημικό… όταν δεν έπρεπε: Τον Απρίλιο του 1982, ο μηχανολόγος και μεταλλογράφος Ντάν Σέχτμαν βρισκόταν σε εκπαιδευτική άδεια από το πανεπιστήμιο John Hopkins των ΗΠΑ (NBS). Το πρωί της 8ης Απριλίου κοίταξε στο ηλεκτρονικό του μικροσκόπιο έναν κρύσταλλο από ταχέως ψυχθέν κράμα αλουμινίου και μαγγανίου και… καθάρισε τα γυαλιά του. Ξανακοίταξε και σιγουρεύτηκε ότι αυτό που έβλεπε ήταν αντίθετο στο κλασικό «θεώρημα περιορισμού» της κρυσταλλογραφίας.
Δηλαδή, ενώ κατά το θεώρημα αυτό οι κρύσταλλοι μπορούν να εμφανίζουν περιοδική συμμετρία κατά τη διάταξη των ατόμων τους (διπλή, τριπλή, τετραπλή ή εξαπλή συμμετρία εκ περιστροφής), ο κρύσταλλος που έβλεπε εμφάνιζε πενταπλή συμμετρία (απεριοδική). Ταραγμένος, ο Σέχτμαν άρχισε να κάνει μετρήσεις και να κρατάει σημειώσεις. Διαπίστωσε ότι η αναλογία των αποστάσεων μεταξύ των ατόμων του περίεργου αυτού κρυστάλλου σχετιζόταν με τον περίφημο Χρυσό Λόγο του Πυθαγόρα.

Αμφισβήτηση και επιμονή

Αυτό που επακολούθησε, αρχικά, ήταν αυτό που συχνότατα συμβαίνει σε όσους τολμούν να αμφισβητήσουν την καθεστώσα γνώση: Όταν ο Σέχτμαν έγραψε εργασία με τα ευρήματά του, του ζητήθηκε να παραιτηθεί από το εργαστήριο όπου εργαζόταν. «Γνώριζα ότι το σχήμα της περίθλασης δεν οφειλόταν σε διδύμους (που προκύπτουν από μια συνήθη κρυσταλλική ατέλεια)», δήλωσε σε κατοπινή συνέντευξή του, «αλλά δεν είχα καμία εξήγηση για το τι πραγματικά συνέβαινε».

Μη μπορώντας να θεμελιώσει θεωρητικά τα πειραματικά του δεδομένα, πιθανότατα θα είχε πέσει στην αφάνεια αν δεν τύχαινε να δείξει την εργασία του στον John Cahn, εξέχοντα ερευνητή στην επιστήμη των υλικών. Ακολουθώντας τις συμβουλές του Cahn και του Denis Gratias – ειδικού στη μαθηματική κρυσταλλογραφία στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών (CNRS) της Γαλλίας – ο Σέχτμαν και ο συνάδελφός του στο Technion, Άιλαν Μπλεχ (Ilan Blech) υπέβαλαν από κοινού στο περιοδικό Physical Review Letters, τον Οκτώβριο του 1984, μια αναθεωρημένη εκδοχή της εργασίας. Δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο του 1984, περισσότερα από δύο χρόνια μετά το αρχικό πείραμα του Σέχτμαν.

Αναγνώριση και τιμές

Από τότε, η εργασία αυτή έχει ανεβεί στην 8η θέση παγκοσμίως των δημοσιεύσεων αναφοράς (most cited). Ερευνητές από κάθε μήκος και πλάτος της Γης αποδύθηκαν σε έναν αγώνα δρόμου για την διερεύνηση και υλοποίηση τέτοιων απεριοδικών κρυστάλλων, των «ημικρυστάλλων» ή «οιωνεί κρυστάλλων» (quasicrystals) όπως επικράτησε να λέγονται, μολονότι η Διεθνής Ένωση Κρυσταλλογράφων (IUC) τους ενέταξε επίσημα στους κρυστάλλους.

Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές που ακολούθησαν τα ίχνη του Σέχτμαν έχουν καταφέρει να δομήσουν εργαστηριακά εκατοντάδες νέα είδη ημικρυστάλλων, άλλους με διεδρική συμμετρία και άλλους με εικοσαεδρική. Σαν να μην έφτανε όμως αυτό, εντόπισαν σε ποταμό της Ρωσίας και ορυκτά που εμπεριέχουν φυσικά σχηματισμένους ημικρυστάλλους. Τέλος, μία σουηδική εταιρεία εντόπισε ημικρυστάλλους σε σε ένα είδος ατσαλιού, όπου η παρουσία τους καταλήγει να ενισχύει το ατσάλι. Η πρακτική εφαρμογή του ευρήματος του Σέχτμαν έχει ήδη αρχίσει, με πρώτους αποδέκτες του τους πετρελαιοκινητήρες και τα τηγάνια της κουζίνας. Ο 70χρονος σήμερα Ντάνιελ Σέχτμαν δικαίως επιβραβεύθηκε ως ο άνθρωπος που… δικαίωσε τον Πυθαγόρα.

Χημικές διαμορφώσεις χαρταετού

Στην υπερμοριακή Χημεία ο Χαρταετός χρησιμοποιείται και για να περιγράψει την διαμόρφωση υπερμοριακών δομών που έχουν ανοιχτή επιφάνεια. Στο παρακάτω σχήμα παρατηρείται η ενάλλαγη διαμόρφωσης μίας υπερμοριακής δαγκάνας από την κλειστή (πάνω στο σχήμα-Vase) στην ανοιχτή μορφή του Χαρταετού (κάτω στο σχήμα-Kite). Η συγκεκριμένη έρευνα αφορά την μελέτη υπερμοριακών δυναμικών υποδοχέων.

KITE_CONFORM

Πηγή βιβλιογραφίας & εικόνας : https://www.pinterest.com/pin/351632683380823198/ & http://www.diederich.chem.ethz.ch/research/supramolec_nano.html.


Κοινοποίησε αυτό το άρθρο

Πρόσφατα άρθρα κατηγορίας

Βραβείο Νόμπελ Χημείας 2018

[caption id="attachment_3675" align="aligncenter" width="550"] Niklas Elmehed/Royal Swedish Academy of Sceinces[/caption] Η Φράνσις Άρνολντ, ο Τζορτζ Σμιθ  και ο Γκρέγκορι Γουίντερ τιμήθηκαν με το βραβείο Νομπέλ Χημείας 2018 για τις έρευνές...

Περισσότερα »

Η Χημεία ταξιδεύει στην Ελλάδα – Λαύριο Αττικής

Το Λαυριο βρίσκεται στο νοτιοανατολικό άκρο της Αττικής, απέχει δε 52 χιλιόμετρα από την Αθήνα. Η έκταση του Δήμου σήμερα περιλαμβάνει 42.000 στρέμματα και το μεγαλύτερο μέρος του βρίσκεται...

Περισσότερα »

Χημικό ταξίδι τέχνης…μέσα στο χρόνο!

Πάρα πολλά έργα τέχνης έχουν απωλέσει τα αρχικά τους χαρακτηριστικά, καθώς έχουν υποστεί τη φθορά του χρόνου. Ένα από αυτά τα έργα τέχνης (ένα αρχαίο πορτρέτο μία γυναίκας της...

Περισσότερα »

Είναι τόσο ΄΄αθώες΄΄ οι εκτυπώσεις με μελάνια toner ;

Οι εκτυπωτές Laser λειτουργούν με toners, τα οποία είναι γνωστό ότι περιέχουν καταλυτικά δραστικά νανοσωματίδια. Κατά την εκτύπωση αυτά τα νανοσωματίδια εκπέμπονται στον αέρα, όπου δύναται να αντιδράσουν με...

Περισσότερα »

Nόμπελ Χημείας 2017 – Cryo-Electron Microscopy

To Νόμπελ Χημείας του 2017 απονεμήθηκε στους Jacques Dubochet του Πανεπιστημίου της Λωζάνης, Joachim Frank του Πανεπιστημίου Columbia και Richard Henderson του εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας στο Cambridge της Αγγλίας...

Περισσότερα »

Ένας χρυσός…τοξικός βάτραχος!

Μία από τις πιο ισχυρές τοξίνες που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα είναι ένα στεροειδές αλκαλοειδές, η βατραχοτοξίνη. Παράγεται από τον χρυσό δηλητηριώδη βάτραχο της Κολομβίας και αρκεί μόλις 0.1mg για να...

Περισσότερα »

B΄Κύκλος Ομιλιών «Επιστήμη και Θρησκεία: Μια περίπλοκη σχέση»

Επιστήμη και Θρησκεία: μια περίπλοκη σχέση Διοργάνωση: Ινστιτούτο Ιστορικών Ερευνών (ΙΙΕ)- Τομέας Νεοελληνικών Ερευνών Επιστημονικός υπεύθυνος: Ευθύμιος Νικολαΐδης, Δ/ντής Ερευνών ΙΙΕ/ΕΙΕ Υπεύθυνος Οργάνωσης: Νίκος Λιβανός, Επιστημονικός Συνεργάτης ΙΙΕ/ΕΙΕ Με αφορμή το πρόγραμμα «Επιστήμες και...

Περισσότερα »

Έκθεση με Θέμα «Εικαστικές Αντιδράσεις»

  Ο Πρόεδρος Χρήστος Τεντόμας και το Διοικητικό Συμβούλιο του Οργανισμού Πολιτισμού, Αθλητισμού και Νεολαίας του Δήμου Αθηναίων σας προσκαλούν στα εγκαίνια της έκθεσης του Συλλόγου Υπαλλήλων του Γενικού Χημείου του Κράτους Σάββατο 7 Ιανουάριου...

Περισσότερα »

22ο Πανελλήνιο Συνέδριο Χημείας – Έναρξη live streaming

Στο πλαίσιο του εορτασμού των 90 χρόνων του ΑΠΘ διοργανώνεται στη Θεσσαλονίκη το 22ο Πανελλήνιο Συνέδριο Χημείας από την Ένωση Ελλήνων Χημικών, τον Σύνδεσμο Χημικών Βορείου Ελλάδος σε συνεργασία με το...

Περισσότερα »

Έξυπνα Χρώματα: Ρεύμα με ένα απλό βάψιμο

Θερμοηλεκτρικό χρώμα επιτρέπει στους τοίχους να μετατρέπουν την θερμότητα σε ηλεκτρισμό Στην εποχή μας τα νανοϋλικά έχουν κατακλύσει την καθημερινή μας ζωή. Μία από τις σημαντικότερες εφαρμογές που βρίσκουν είναι...

Περισσότερα »

Βραβείο Νόμπελ Χημείας 2016

Στις 5 Οκτωβρίου 2016 η Βασιλική Ακαδημία Επιστημών της Σουηδίας ανακοίνωσε την απονομή του  Βραβείου Νόμπελ Χημείας για το 2016 στους επιστήμονες Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart, Bernard L....

Περισσότερα »

Βιβλία για τη νανοτεχνολογία και τη νανοχημεία

Η τελευταία δεκαετία ήταν ιδιαίτερα δραστήρια από επιστημονική άποψη στα θέματα Νανοτεχνολογίας και Νανοχημείας.  Με τον όρο Νανοτεχνολογία (nanotechnology) οι επιστήμονες περιγράφουν επιστημονικά πειράματα και έρευνα με υλικά (οργανικά...

Περισσότερα »

Τα καλύτερα βιβλία Οργανικής Χημείας

Οργανική Χημεία θεωρείται ο κλάδος της επιστήμης της Χημείας που καλύπτει όλες τις οργανικές ενώσεις, δηλαδή τις ενώσεις που έχουν τουλάχιστον ένα άτομο άνθρακα και υδρογόνου. Σε σχέση με...

Περισσότερα »

Τα πιο σημαντικά περιοδικά θετικών επιστημών – Εξειδικευμένα επιστημονικά περιοδικά για την επιστήμη της Χημείας

Τα επιστημονικά περιοδικά σε διεθνή κλίμακα που κυκλοφορούν είναι δύσκολο να εκτιμηθούν με ακρίβεια, αλλά υπολογίζονται ότι ο αριθμός τους ξεπερνάει τις 20 χιλιάδες .Αναφέρονται ως επιστημονικά περιοδικά με...

Περισσότερα »

Χημεία…Ολυμπιακών διαστάσεων!

Τα αγωνίσματα που λαμβάνουν χώρα στις πισίνες των Ολυμπιακών αγώνων προσελκύουν ένα μεγάλο μέρος του ενδιαφέροντος του κοινού λόγω και της ποικιλίας των αγωνισμάτων (ταχύτητα, καταδύσεις, ρυθμική-ενόργανη) . Μπορεί η...

Περισσότερα »

Νέα μέθοδος μετατρέπει το θαλασσινό νερό σε πόσιμο

Η αφαλάτωση του θαλάσσιου νερού παραμένει μια μέθοδος, η οποία ως ενεργειακά ασύμφορη δε δύναται να συνεισφέρει σε μεγάλο βαθμό στην παραγωγή πόσιμου νερού. Επιστήμονες από τη Σιγκαπούρη δημιούργησαν ένα...

Περισσότερα »

Ελπιδοφόρα σύμπλοκα ρηνίου <<καταλύουν>> την προστασία του περιβάλλοντος

Επιστήμονες απο τη Γαλλία και την Κίνα δημιούργησαν έναν καταλύτη-σύμπλοκο Ρηνίου, ο οποίος υπό την επίδραση ορατού φωτός δύναται να μειώσει τη συγκέντρωση του CO2. Η συγκεκριμένη μεθοδολογία καθώς...

Περισσότερα »

Η χημεία πίσω από την μπάλα του EURO ‘Beau Jeu’

“Beau Jeu” στα γαλλικά σημαίνει όμορφο παιχνίδι και αποτελεί την επίσημη μπάλα των αγόνων του Ευρωπαϊκού Πρωταθλήματος Ποδοσφαίρου EURO2016 που γίνεται αυτές τις μέρες στην Γαλλία. Αυτά τα παιχνίδια...

Περισσότερα »

Οι βλαβερές επιπτώσεις του τσιγάρου στην υγεία

Με αφορμή την παγκόσμια ημέρα κατά του καπνίσματος καλό θα είναι όσοι καπνίζουν να γνωρίζουν τις χημικές τοξικές ουσίες που παίρνουν και όσοι δεν καπνίζουν να γνωρίζουν γιατί δεν...

Περισσότερα »

Mικροσκόπιο για κινητά με 15€ !!!!

Είναι γνωστά τα ερωτήματα που εδώ και καιρό πλανώνται τόσο στα σχολεία όσο και στην κοινωνία.  Σωστή ή λάθος η χρήση των tablets και των smart-phone στα σχολεία? Πώς...

Περισσότερα »

Διαγωνισμός Φωτογραφίας & Βίντεο: Αγαπημένες στιγμές στην Επιστήμη

Favorite Science Moments – Photo & Video Competition Αποτυπώστε τις αγαπημένες σας επιστημονικές στιγμές!!!! Έχετε φωτογραφίες από τα υλικά που φτιάχνετε στο εργαστήριο, την διάταξη στην οποία δουλεύετε ή από κάποια...

Περισσότερα »

Αναγόρευση James Watson σε Επίτιμο Δημότη Σπετσών “The DNA Double Helix, as a Hallmark in modern Science and Society”

Το 17ο Συνέδριο Ιατρικής Χημείας με τίτλο: "Από τη Μοριακή Βιολογία στην Ιατρική Χημεία", θα πραγματοποιηθεί στις Σπέτσες, 29-31 Αυγούστου, 2016 στην ιστορική Αναργύρειο και Κοργιαλένειο Σχολή Σπετσών στο...

Περισσότερα »

Άρωμα…από άρωμα βιβλίου

Οι βασικές γνώσεις της Χημείας συνήθως σχηματοποιούνται μέσω των βιβλίων της δευτεροβάθμιας και της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης. Επομένως, είναι καταλυτική η ύπαρξη των βιβλίων για την εκμάθηση της Χημείας. Τι...

Περισσότερα »

ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ως παράγων αντιμετώπισης της οικονομικής κρίσης

Η τεχνολογική επανάσταση την οποία διανύουμε από τις αρχές του 21ου αιώνα έχει τρία βασικά χαρακτηριστικά που την διαφοροποιούν από την προηγούμενη την  βιομηχανική επανάσταση. Το πρώτο χαρακτηριστικό είναι ότι...

Περισσότερα »

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε τα επικίνδυνα εκρηκτικά έγκαιρα και αποτελεσματικά;

Σε προηγούμενο άρθρο αναφερθήκαμε στην εκρηκτική ουσία  triacetone triperoxide με αφορμή την τρομοκρατική επίθεση στις Βρυξέλλες και τους μεγάλους κινδύνους που προκύπτουν όταν η επιστήμη της Χημείας χρησιμοποιείται κακόβουλα.  [caption...

Περισσότερα »

Nanocookies ως υλικό ανόδου για μπαταρίες

Η απόδοση μπαταριών λιθίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα υλικά ηλεκτροδίων τους. Νανοδομές οξειδίων μετάλλων μετάπτωσης χρησιμοποιούνται ως εναλλακτικά υλικά για την αντικατάσταση του γραφίτη (ως ηλεκτρόδιο ανόδου)....

Περισσότερα »

Η κακόβουλη χρήση της Χημείας στα χέρια των τρομοκρατών

Οι βόμβες που χρησιμοποιήθηκαν  στο αεροδρόμιο καθώς και στο μετρό των Βρυξελλών περιείχαν την χημική ένωση triacetone triperoxide (TATP), η οποία χρησιμοποιείται ως αυτοσχέδιο εκρηκτικό χαμηλού κόστους.  Η συγκεκριμένη...

Περισσότερα »

Χρόνια Πολλά Ελλάδα!

Μπορεί η επιστήμη της Χημείας να συναντήσει την επιστήμη της Ιστορίας και πιο συγκεκριμένα της Ελληνικής; Μία τέτοια συνάντηση αποτελεί η σύνθεση του αστεριού της Βεργίνας από Έλληνες...

Περισσότερα »

Χημικά Drones

Σε ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον άρθρο, το οποίο σαν θέμα κοσμεί και το εξώφυλλο του αντίστοιχου τέχους, το περιοδικό Chemical and Engineering News της American Chemical Society (ACS) παρουσιάζει τους...

Περισσότερα »

Ανοιχτές Πόρτες 2016 – Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών

Η Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών (ΣΕΜΦΕ) του ΕΜΠ ανοίγει τις πόρτες της στους μαθητές των Λυκείων. Την Πέμπτη 7 και Παρασκευή 8 Απριλίου 2016 διοργανώνουμε εκδηλώσεις που σκοπό έχουν...

Περισσότερα »