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Der Graphenfilter fängt alles außer Wasser ein

06.02.2012

Graphen, dieses Material mit einer Dicke von einem Kohlenstoffatom, fügte der langen Liste seiner Eigenschaften völlig unerwartet eine weitere hinzu - es erwies sich als undurchlässig für alle Gase und Flüssigkeiten, mit Ausnahme von Wasser, das es durchdringt, ohne es zu bemerken Barriere.

Diese Entdeckung wurde vom Labor von Professor Andre Game von der University of Manchester gemeldet. In diesem Fall sprechen wir nicht von reinem Graphen, sondern von seinem Derivat - Graphenoxid. Es ist ein Graphenfilm, der mit anderen Molekülen wie OH-Hydroxylgruppen beschichtet ist. Aus solchen Filmen schufen die Forscher durch Übereinanderlegen ein Schichtmaterial. Es ist hunderte Male dünner als ein menschliches Haar, behält aber die Stärke und Elastizität von Graphen und ist einfach zu handhaben. Wenn ein Metallbehälter mit einer solchen Membran bedeckt ist, lässt er keine Flüssigkeit oder Gas ein, einschließlich Helium, das selbst durch millimeterdickes Glas dringt.

Dass sich die Graphenmembran als durchlässig für Wasser und Wasserdampf herausstellte, kam für die Forscher völlig überraschend. Die Antwort gestaltete sich knifflig – es stellte sich heraus, dass Graphenoxidschichten so angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein freier Raum ist, der der Größe eines Wassermoleküls entspricht. Bei anderen Molekülen funktioniert dieser Trick nicht: Bei niedriger Luftfeuchtigkeit schrumpft die Folie und lässt keinen Durchgangsraum, bei normaler Luftfeuchtigkeit ist dieser Raum mit Wassermolekülen verstopft, daher ist die Membran in beiden Fällen undurchlässig.

"Für Wodka ist eine solche Membran ein idealer Brenner", sagt der Hauptautor des Artikels, Raul Nair. "Nur zum Spaß haben sie versucht, ihn durch einen Film zu filtern. Jedes Mal wurde das Getränk stärker und stärker. "Ich nie staunen Sie nicht mehr über Graphen“, sagt Andre Geim. - Materialien können sich einfach nicht seltsamer verhalten. Was Graphen sonst noch für uns bereithält, können wir nur erahnen.

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Reflexionen über abstrakte Themen führen zu Inspiration 24.07.2020

Die Geschichte ist reich an Manifestationen von "Heureka": Sie sagen, dass Wissenschaftler von Archimedes bis Isaac Newton und Albert Einstein, die über abstrakte Themen nachdachten, Inspirationsimpulse erlebten. Die Mechanismen, die für dieses psychologische Phänomen verantwortlich sind, bleiben jedoch unklar. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass eine einfache Pause von der Arbeit keine Inspiration schafft, Aktivitäten, die die Gedanken schweifen lassen, eher die Kreativität fördern.

Diese Entdeckung wurde von den Psychologen Benjamin Baird und Jonathan Schooler von der UC Santa Barbara gemacht. Die Forscher gaben 145 Studenten im Grundstudium zwei Aufgaben zu "ungewöhnlichen Verwendungen" und zwei Minuten, um so viele Verwendungen wie möglich für Alltagsgegenstände wie Zahnstocher, Kleiderbügel und Ziegel aufzulisten.

Nach Ablauf der zwei Minuten erhielten die Teilnehmer eine 12-minütige Pause, in der sie sich ausruhten, komplexe Gedächtnisaufgaben erledigten, die ihre volle Aufmerksamkeit erforderten, oder an nicht belastenden Reaktions-/Timing-Aufgaben teilnahmen, die dabei halfen, Gedanken zu zerstreuen. Die vierte Schülergruppe hatte keine Pause. Dann bekamen alle Teilnehmer vier Aufgaben zur ungewöhnlichen Verwendung, darunter zwei bereits erledigte.

Im Durchschnitt schnitten Schüler, die an einer einfachen Aufgabe teilnahmen, bei ihrem zweiten Versuch bei wiederholbaren Aufgaben um 41 % besser ab. Im Gegensatz dazu zeigten die Schüler der anderen drei Gruppen keine Verbesserung.

In der zweiten Runde bewältigten Teilnehmer, die mit nicht belastenden Tätigkeiten beschäftigt waren, neue Aufgaben für ungewöhnliche Anwendungen nicht besser als die anderen.

Neben der Schlussfolgerung, dass Pausen allein kreatives Denken nicht fördern, führt Bairds Arbeit auch zu einer Erklärung eines der großen Rätsel der Psychologie: Warum wir „hängen“. Aus Sicht der Evolution erscheint die Zerstreuung der Gedanken völlig unzweckmäßig und aufgrund der Tatsache, dass sie die Effektivität der körperlichen Aktivität der Menschen gefährdet. Bairds Forschung zeigt jedoch, dass es echte Vorteile hat, in diesen Zustand einzutauchen, wenn man über schwierige Probleme nachdenkt. Als das Überleben von kreativen Lösungen abhing, war es vielleicht das „Einfrieren“, das die Menschen rettete.

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