(Dziwne atraktory).pdf

TECHNIKA I BIZNES

CHEMIA

otrzymano zwizek o w¸aæciwoæciach

magnetycznych, zwany nitroksydem

4-nitrofenylonitronowym, zawierajcy

w¸aænie w«giel, wodr, azot i tlen Ð te

same sk¸adniki, ktre wyst«puj w ko-

feinie i w niezliczonej liczbie biologicz-

nych zwizkw.

Pierwsze substancje tego typu nie mo-

g¸y znale praktycznych zastosowaÄ,

poniewaý stawa¸y si« magnesami jedy-

nie wtedy, gdy ozi«biono je do tempera-

tury niemal zera bezwzgl«dnego. Obec-

nie nie jest to juý konieczne. Miller

i Epstein opracowali magnes na bazie

organicznej, zachowujcy swoje w¸aæci-

woæci aý do 75¡C. Ten zwizek chemicz-

dzone z atomw wanadu i chromu oto-

czonych ligandami organicznymi, przy-

cigaj inne magnesy w temperaturze

nawet oko¸o 42¡C.

Gregory S. Girolami z University of

Illinois, zajmujcy si« magnesami opar-

tymi na b¸«kicie pruskim, wyjaænia, ýe

nowe materia¸y niemetaliczne magne-

tyzuj si«, gdyý ich atomy s uporzd-

kowane w sztywne sieci zacieæniajce

niektre wizania mi«dzy nimi, co

sprzyja uporzdkowaniu spinw elek-

tronw, ktre si« w nich znajduj. Che-

micy eksperymentuj z tymi siecia-

mi tak, by otrzyma magnesy orga-

niczne, dzia¸ajce nawet w jeszcze

wyýszych niý obecnie tempe-

raturach i konkurujce pod

wzgl«dem si¸y z ýelaznymi

odpowiednikami.

Poniewaý magnesy organicz-

ne funkcjonuj juý w tempera-

turze pokojowej, inýynierowie

rozwaýaj wykorzystanie tych

zalet, ktrych nie maj metale.

Magnesy te powinny ¸atwiej si«

zgina i rozciga, a ponadto

by taÄsze w produkcji od ma-

gnesw metalowych, ktre za-

zwyczaj wytwarza si« w tem-

peraturach zbliýonych do tem-

peratur wn«trza wulkanu. Ela-

styczna pow¸oka magnetyczna

lub duýej g«stoæci magnetycz-

ny noænik danych s dwiema

narzucajcymi si« moýliwoæcia-

mi ich wykorzystania.

Wkrtce po ukazaniu si« pu-

blikacji o magnesach organicz-

nych pracujcych w tempera-

turze pokojowej do Millera

zg¸osi¸a si« firma kosmetyczna

(ãNie jestem pewny, czego

chcieliÓ Ð twierdzi) oraz lekarz

majcy nadziej« na popraw«

dzia¸ania magnetycznych zasta-

wek w sztucznych sercach. Po-

niewaý jednak zwizek wanadu

z TCNE reaguje z tlenem wybu-

chowo, a magnesy z b¸«kitem pruskim

z czasem s¸abn, na szerokie ich zasto-

sowanie trzeba b«dzie jeszcze poczeka.

Mimo tych problemw wizja lekkie-

go, plastycznego magnesu zaintereso-

wa¸a wielu naukowcw. Niektrzy

z nich badaj niezwyk¸ zdolnoæ ma-

teria¸w do zmiany w¸aæciwoæci magne-

tycznych pod wp¸ywem æwiat¸a Ð cech«

atrakcyjn, jeæli chodzi o duý g«stoæ

systemw optycznych s¸uýcych do

przechowywania danych.

Sasha Nemecek

szanie magnesem nad naczy-

niem z opi¸kami ýelaza spra-

wia, iý ustawiaj si« one pionowo na

jednym ze swoich koÄcw. By¸oby jed-

nak czymæ zupe¸nie niezwyk¸ym, gdy-

by poruszanie magnesem nad filiýank

kawy spowodowa¸o nagle wycigni«-

cie ca¸ej zawartej w niej kofeiny

na powierzchni«. Podobnie zdu-

mielibyæmy si«, jeæliby raptem ja-

kaæ stara æwiat¸okopia przywar-

¸a do æcianki lodwki. Trzeba

uczciwie przyzna, ýe nieco fan-

tazjujemy, chemikom uda¸o si«

jednak ostatnio tak zmodyfiko-

wa te same organiczne sk¸adni-

ki, ktre tworz kofein« i niebie-

ski barwnik stosowany do spo-

rzdzania fotokopii, ýe moýna

z nich wytworzy magnesy lýej-

sze, bardziej elastyczne i ¸atwiej-

sze do wyprodukowania niý

zwyk¸e metalowe.

Istnienie magnesw niemeta-

licznych jest moýliwe, poniewaý

magnetyzm nie jest w¸aæciwoæci

metali jako takich, lecz zawartych

w nich elektronw. Jedna z w¸a-

snoæci elektronw zwana spinem

powoduje, ýe zachowuj si« one

jak maleÄkie magnesy, majce

swoje po¸udniowe i p¸nocne bie-

guny. Kiedy spiny wielu s-

siadujcych elektronw s tak sa-

mo skierowane, tworz po pro-

stu znane wszystkim bieguny

magnesu. Niektre metale ¸atwo

si« magnesuj, poniewaý maj

ogromn liczb« elektronw ch«t-

nie ustawiajcych si« w magne-

tycznym porzdku. Takýe pewne sub-

stancje niemetaliczne maj elektrony, na

ktre moýna oddzia¸a podobnie.

Joel S. Miller, pracujcy obecnie w

University of Utah, i Arthur J. Epstein

z Ohio State University odkryli pierw-

szy taki organiczny magnes w roku

1985. Chociaý badany zwizek chemicz-

ny zawiera¸ atomy ýelaza, o jego zdolno-

æci przycigania decydowa¸y przerý-

ne dodatki organiczne. Inni badacze

spreparowali od tej pory magnesy ca¸ko-

wicie organiczne. W Japonii w roku 1991

NIEMETALICZNY MAGNES (wewntrz probwki

z prawej) uzyskano z dwch cieczy

widocznych po lewej stronie.

ny sk¸ada si« z atomw niemagnetycz-

nego metalu Ð wanadu Ð otoczonych

organicznymi czsteczkami tetracyja-

noetenu, inaczej TCNE.

Zesp¸ francuski kierowany przez Mi-

chela Verdaguera z Universit Pierre et

Marie Curie w Paryýu rwnieý wypro-

dukowa¸ magnesy dzia¸ajce w tempe-

raturze pokojowej, ktrych podstaw

jest barwnik zwany b¸«kitem pruskim,

uýywany niegdyæ do nadawania koloru

æwiat¸okopiom i wyrobom tekstylnym.

Te ciemnoniebieskie zwizki, sporz-

å WIAT N AUKI Lipiec 1997 17

Dziwne atraktory

Chemicy wytwarzaj juý

niemetaliczne magnesy

N ikogo nie zaskakuje, ýe poru-

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: