Тройная точка воды, которую мы наблюдаем на гифке – это комбинация давления и температуры, при которой жидкая вода, твёрдый лёд и водяной пар могут сосуществовать в устойчивом равновесии. Такое равновесие наступает приблизительно при 273,1575 К (0,0075°C) и парциальном давлении пара 611,657 паскалей (0,00603659 атмосферы). В этой точке H₂O можно превратить в лёд, воду или пар лишь немного изменив давление и температуру.
#физика

Спирт всему голова!

Ученые разрабатывают катализатор для превращения этанола в ценные химические вещества и топливо.

– Спирт, спиртяга, спиртушечка! – Такие родные слова для любого алконавта и бухарика. Но этиловый спирт – это не только смысл жизни и горючее для наших проспиртованных друзей, но и топливо для бензобака, и множество других важнейших химических веществ, которые могут заменить большое количество продуктов на основе нефти. Но есть проблемка – процессы преобразования этанола в ценные продукты пока малоэффективны.

Вот нелюбители жидкости номер два из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) разработали новый катализатор, который превращает этанол в кетоны С₅+, которые могут служить строительными блоками для всего: от растворителей до реактивного топлива.

Для получения нового алкокатализатора учёные объединили оксид цинка и диоксид циркония. Однако такие катализаторы на основе смешанных оксидов обычно не достигают высокой селективности: в результате получается слишком много нежелательных побочных продуктов.

Но исследователи добавили в эту смесь еще один супер ингредиент: палладий. В результате палладий и цинк образовали сплав, который ведет себя совсем иначе, чем его составные части, катализируя только необходимые стадии реакций, которые приводят к образованию кетонов С₅+. Новый катализатор объединяет несколько реакций в одну стадию. Этанол встречается с катализатором при высокой температуре (370°C) и давлении. Затем спирт быстро превращается в продукты, содержащие более 70% кетонов С₅+ (схема на картинке). При этом катализатор остаётся стабильным и после 2000 часов использования. Конечная цель – получить катализатор, который прослужит от 2 до 5 лет.

Так что помни, теперь этиловый спирт – это не только настойка боярышника, пиво «Охота. Крепкое» и основа для антисептика, но и отличное сырьё для ценнейших кетонов С₅+. Конечно, если у вас есть катализатор на основе Pd–Zn сплава.
Инфа отсюда.
#химия

Сегодняшняя магия совсем простая. Конечно, все слышали, что при нагревании тела расширяются, а при охлаждении сжимаются. Доказательство этому на гифке: нагретый латунный шарик не проходит через кольцо, но если его охладить в обычной воде, то он сжимается и легко проходит через кольцо.
#физика

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей (34%) выбрало ответ Старт Falcon. И это неверный ответ. Как мы видим на картинке, это были украшенные гирляндами ёлки.

Администрация сокращает отрыв от Посетителей:
Зоопарк—Посетители 5:6

О! Сегодня свечная магия. Казалось бы, мы все привыкли к тому, что поднеси спичку к фитилю свечки – и свет озарит вашу землянку, как днём. Ну, почти. Однако всё не так просто. Дело в том, что в свечке горит не фитиль, а испарившийся воск парафиновой свечи. Но парафин в чистом виде – не горит, а горят только его пары. Именно когда мы зажигаем фитиль свечки, парафин нагревается и плавится. Он пропитывает фитиль и, нагреваясь ещё сильнее, начинает испаряться и гореть. Поэтому парафин практически невозможно зажечь без фитиля, пламя от которого и вызывает испарение парафина. Вот на гифке и поджигают не дым, а пары парафина, которые и возвращают пламя обратно на фитиль.
#физика

Небо в алмазах

Учёные научились делать алмазы за считанные минуты и при комнатной температуре.

Искусственные брюлики за несколько минут – это, конечно, мечта ювелиров и рэперов. Однако австралийские учёные рассматривают их только в качестве основы для новых инструментов по разрезанию сверхтвёрдых материалов, новых видов защитных покрытий и других промышленных применений, где твёрдость является необходимой характеристикой.

В то время как традиционные алмазы образуются в течение миллиардов лет в толще земной коры, где экстремальные давления и температуры создают необходимые условия для кристаллизации углерода, учёные работают над более быстрыми и простыми способами ковки этих драгоценных камней.

Вот австралийцы и использовали так называемую ячейку с алмазной наковальней – устройство, используемое исследователями для создания такого экстремального давления, которое необходимо для получения сверхтвёрдых материалов. С её помощью учёным смогли получить давление, равное 640 африканским слонам, наступившим на кончик балетной туфли. Именно такое давление вызвало реакцию между атомами углерода в устройстве, которое мы видим в руках одной из его разработчиков на картинке.

Помимо очень высокого давления, на углерод воздействовали «сдвигом», то есть к нему приложили силу скручивания или скольжения. Это позволило атомам углерода перемещаться и занимать нужные места в структуре, что привело к образованию не только обычного алмаза, но и лонсдейлита – гексагональной полиморфной модификации алмаза.

Если обычные алмазы можно встретить в обручальном кольце, то алмазы из лонсдейлита встречаются реже. Например, в местах падения метеоритов. Детально изучив полученные образцы с помощью электронной микроскопии, команда учёных обнаружила, что полученные материалы образовывались полосами, которые романтично настроенные австралийцы назвали алмазными «реками»: между берегов из лонсдейлита находились «реки» из обычных алмазов.

Так что помни, лонсдейлит – не совсем обычные алмазы, однако их можно использовать не только для бусиков и колечек, но и для резки сверхтвёрдых материалов на горнодобывающих предприятиях.
Инфа отсюда.
#химия

Я в последнее время редко рекомендую другие каналы, так как почти перестал их читать – и времени нет, и желания. Но сегодня хочется не только порекомендовать, но и поздравить один из немногих каналов, которые я действительно читаю – это набравший 2К подписчиков Русский research.

Как вы знаете, я оооочень редко пишу о новостной и научно-образовательной политике в России. Это не потому, что мне нечего сказать, а потому, что те мысли, комментарии и вопросы, которых у меня предостаточно, уже озвучены в Русский research. Причём они лучше аргументированы и сформулированы, чем это делаю я в своей голове. Для меня удивительно, как же точно совпадают мои ощущения с теми оценками, которые делает автор Русского research. В общем, если хотите знать, что я думаю об этом всём безобразии, происходящем вокруг – загляните в этот отличный канал.
https://t.iss.one/trueresearch

Всего 0,5 миллилитра нитроглицерина, а как бахнуло!

Нитроглицерин или 1,2,3-тринитроксипропан - крайне неустойчивая и взрывоопасная жидкость. Очень чувствительна к ударам, трению, резкому нагреву. Но если взять твёрдые адсорбенты и пропитать их нитроглицерином, то это сделает его относительно безопасным для хранения и использования. Это и есть знаменитый динамит.

Как обычно, не перестаём восхищаться профессионализмом снимающих такие ролики - техника безопасности на высоте! В общем, ребятки, если вам ещё нужны руки, глаза и другие части тела - никогда так не делайте.
#химия

Cyberpunk 2020

Установлен новый рекорд расчёта квантово-механических свойств для больших молекулярных систем.

Порой люди используют компьютеры не только для того, чтобы шпилить в Sims или заливать на YouTube видосы с распаковкой Лего, а и для квантово-механических расчётов, которые могут решить важные проблемы в получении энергии, очистке воды или производстве топлива, лекарств, пищевых продуктов, текстиля и другой необходимой нам ерунды.

Именно квантово-механические расчёты, например, по методу Хартри-Фока, помогают определить электронную структуру и энергию квантово-механических молекулярных систем.

Для расчёта действительно больших молекул, состоящих из множества атомов, или просто большого числа молекул требуется достаточно много времени. Порой очень много времени. Вот доктор Джузеппе Барка из Австралийского национального университета и создал новый алгоритм квантово-механических расчётов, который должен всё дивно оживить и ускорить.

Запустив свой новый алгоритм на суперкомпьютере Summit (на картинке) в Национальной лаборатории Ок-Ридж в США, наш австралийский любитель компьютеров побил мировой рекорд по выполненным вычислениям по методу Хартри-Фока, задав новые стандарты в высокопроизводительных вычислениях.

Масштаб вычислений был просто огромный, но расчеты длились чуть более получаса с использованием 26 268 графических процессоров NVIDIA V100. Выполненные расчёты имитировали 20 063 молекулы воды с ранее недостижимым разрешением.

Интересно, что графические процессоры в вычислительном отношении более мощные и энергоэффективные, чем центральные процессоры, но их намного сложнее использовать. Поэтому использование десятков тысяч ядер графических процессоров с такой эффективностью является действительно сложной вычислительной задачей.

Так что помни, пока обычные люди радуются новому SSD у PS5 и улучшенным RT и тензорными ядрами RTX 3080, учёные развлекаются с суперкомпьютерами с 25 тысячами графических процессоров и добиваются... может и не прорыва в квантовых вычислениях, но точно большого успеха.
Инфа отсюда.
#техно

Квадрокоптеры хороши не только в съёмке домиков Единороссов, но и в физике. Например, сегодня с помощью квадрокоптера можно понаблюдать за тем, как лучше всего кататься на доске для сёрфинга. На гифке наложены графики изменения скорости при движении перпендикулярно волне (синяя линия) и вдоль неё (красная линия). Как видим, если двигаться под углом к фронту волны, то можно добиться скорости, которая будет превышать скорость самой волны.
#физика

Подведём итоги вчерашней загадки. Большинство Посетителей (38%) выбрало ответ Бриллиантовый зелёный. И это верный ответ. На картинке вчера было увеличенное изображение частиц, раствор которых у нас используют как антисептик с таким родным названием - Зелёнка.

А счёт нашего противостояния:
Зоопарк—Посетители 5:7

А сегодня у нас чудо-расчудесное или прозрачный германий! Но прозрачный только в инфракрасном диапазоне.

По интернетам ходят слухи, что это видео фейк. Но это не так. Дело в том, что германий, как и положено порядочному металлу, в видимом оптическом диапазоне непрозрачен, а вот, например, стекло прозрачно. Если же мы попробуем посмотреть на германий и стекло в инфракрасном диапазоне, то нас ждёт сюрприз: обычное стекло окажется непрозрачным, а вот германий будет вполне себе прозрачным для инфракрасных лучей. Именно благодаря этому сверхчистый металлический германий крайне важен в производстве линз для инфракрасной оптики. Особенно для оптики тепловизионных камер, работающих в диапазоне длин волн от 8 до 14 микрон.
#физика #химия

FloWave – это бассейн для генерации волн и течений диаметром 25 метров и глубиной 5 метров. Бак для испытаний, вмещающий более 2,4 миллионов литров воды, разделён на две части подвижным полом толщиной в один метр. В верхней часть бассейна глубиной два метра по кругу установлено 168 волноводов, а в нижней половине находится 28 устройств подвода потока, которые могут создавать потоки воды с максимальной скоростью течения в 1,6 метра в секунду.

Так как резервуар круглой формы, то волны и потоки воды в нём могут действовать в любой комбинации и в любом направлении. И даже можно запускать сходящиеся круговые волны, как на гифке. Их называют Шип-волна.
#физика