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Die Hauptkomponente des interstellaren ionisierten Gases wurde gewonnen

01.08.2017

Dreiatomiger Wasserstoff (Trihydrogen, H3+) spielte und spielt die wichtigste Rolle in der Astrochemie, bei den Prozessen, durch die neue Sterne entstehen und durch die das Universum die Form angenommen hat, in der wir es heute sehen. Spezialisierte astronomische Instrumente ermöglichen es Wissenschaftlern, überall im Weltraum Spuren von dreiatomigem Wasserstoff zu sehen, aber die Prozesse, durch die diese Moleküle in großen Mengen produziert werden, blieben den Wissenschaftlern bis vor kurzem ein Rätsel.

Mit leistungsstarken Lasern haben Wissenschaftler der University of Michigan das Geheimnis der Bildung von dreiatomigem Wasserstoff gelöst, indem sie im Labor den Mechanismus der Bildung dieser Moleküle reproduziert haben, die den Raum vom Zentrum unserer Galaxie bis zur Ionosphäre der Erde füllen.

Um den Prozess der Bildung von dreiatomigem Wasserstoff nachzubilden, verwendeten die Wissenschaftler einen Starkfeldlaser (Starkfeldlaser), dessen Licht als eine Art Katalysator für die Umwandlungsreaktion diente. Und um die ablaufenden Prozesse zu verfolgen, wurden Femtosekunden-Laserlichtpulse verwendet, die es ermöglichten, die schnellen Prozesse der Bildung chemischer Bindungen von H3+-Molekülen zu verfolgen.

„Wir haben festgestellt, dass der Hauptakteur der Umwandlungsreaktionen das gewöhnliche Wasserstoffmolekül H2 ist. Diese Reaktion folgt jedoch einem völlig neuen ‚Weg‘, über den wir bis vor kurzem fast nichts wussten“, sagt Professor Marcos Dantus (Marcos Dantus) , - "Weitere Studien zu diesem Thema werden es uns ermöglichen, Erklärungen für die gelegentlich unwahrscheinlichen und unerklärlichen chemischen Reaktionen zu finden, die wir beobachten."

Einer der Gründe, warum ionische Umwandlungsreaktionen kaum verstanden werden, ist, dass alle Prozesse in so kurzen Zeitintervallen ablaufen, dass sie sogar schwer zu messen sind. Die gesamte Reaktion, einschließlich der Momente der Spaltung und der Bildung von drei chemischen Bindungen, dauert 100 bis 240 Femtosekunden. Dies ist weniger als für eine fliegende Kugel erforderlich ist, um eine Entfernung zurückzulegen, die dem Durchmesser eines Atoms entspricht.

Der Prozess, durch den ein H2-Molekül ein zusätzliches Proton erhält, um zum dreiatomigen Wasserstoff H3+ zu werden, ist auffallend ungewöhnlich. Das neutrale Wasserstoffmolekül H2, das aus der Ionisierung eines Moleküls einer organischen Verbindung entsteht, bleibt in unmittelbarer Nähe des gebildeten Ions, bis es auf eines der Protonen des verbleibenden Säure-Base-Ions "trifft". Nach einem solchen „Treffen“ wird dem Ion das Proton entzogen und das Wasserstoffmolekül H2 selbst verwandelt sich in ein H3+-Ion.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Prototyp einer intelligenten Brille mit Autofokus 05.07.2019

Eine von Wissenschaftlern der Stanford University (USA) entwickelte Brille wird einer Milliarde Menschen helfen, die an Presbyopie – „seniler Myopie“ – leiden. Die intelligenten Linsen, Autofokal genannt, sind mit einer neuen Software ausgestattet, die es ihnen ermöglicht, laut der Website der Universität automatisch zu fokussieren.

Presbyopie ist eine Augenkrankheit, bei der eine Person Kleingedrucktes oder kleine Objekte aus nächster Nähe nicht sehen kann. Diese "Altersmyopie" betrifft die Sehorgane fast aller Menschen - ab dem 40. bis 45. Lebensjahr. Der Grund für die Anomalie liegt, wie man heute annimmt, darin, dass die Augenlinse mit der Zeit ihre Elastizität verliert und der für die Fokussierung zuständige Ziliarmuskel schwächer wird. Für einige Menschen reicht eine Lesebrille aus, um die durch die Krankheit verursachten Schwierigkeiten zu überwinden, aber für viele Menschen ist die Verwendung einer Gleitsichtbrille die einzige Lösung neben einer Operation.

Herkömmliche Brillen mit Gleitsichtgläsern haben jedoch auch Nachteile. Um beispielsweise richtig zu fokussieren, muss ihr Besitzer seinen Kopf ausrichten. Stellen Sie sich vor, Sie fahren ein Auto und schauen in den Seitenspiegel, um auf eine andere Fahrspur zu wechseln. Gleitsichtgläser haben entweder einen sehr geringen oder keinen peripheren Fokus. Der Fahrer muss seine Augen von der Straße abwenden, auf die er durch die Oberseite der Brille blickt, und sich dann um fast 90 Grad drehen, um den nächsten Spiegel durch die Unterseite der Linse zu sehen. Diese visuelle Verschiebung kann die Navigation in der Welt erschweren, zu Unfällen und Verletzungen führen.

Datenbrillen funktionieren ähnlich wie die Augenlinse. Die Linsen sind mit Flüssigkeit gefüllt: Sie werden konvex oder flach, wenn sich das Sichtfeld ändert. Sie sind außerdem mit Eye-Tracking-Sensoren ausgestattet, die bestimmen, wohin eine Person schaut, und die genaue Entfernung zum gewünschten Objekt berechnen. Das Team hat diese Linsen oder Eye-Tracking-Geräte nicht erfunden, sondern ein Softwaresystem entwickelt, das Augenbewegungsdaten verwendet, um die mit Flüssigkeit gefüllten Linsen konstant und perfekt scharf zu halten.

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