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Kohlenstoffring

20.08.2019

Chemiker der University of Oxford und des IBM Research Center haben über die erste erfolgreiche Synthese eines Moleküls mit achtzehn ringförmig angeordneten Kohlenstoffatomen berichtet. Und ja, hier liegt kein Irrtum vor, sie haben genau das Molekül erhalten – in einer einzigen Kopie. Diese Synthese unterschied sich jedoch stark von den üblichen chemischen Experimenten. Zunächst nahmen die Forscher ein Molekül, das bereits den Prototyp des künftigen Kohlenstoffrings enthielt, aber durch eine Art „Büroklammern“ stabilisiert wurde, die ein Auseinanderfallen verhinderten.

Das resultierende Werkstück wurde dann auf ein speziell vorbereitetes Substrat gelegt. Danach wurden bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck mit einem Rasterkraftmikroskop genau diese Büroklammern nacheinander von diesem Molekül getrennt, wobei ein Kohlenstoffring aus achtzehn Atomen zurückblieb. Überraschenderweise fiel das Molekül nicht auseinander und blieb intakt auf dem Substrat "liegen".

Vor allem interessierte die Forscher die Frage, wie die Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen im Ring angeordnet sind. Stellen wir uns vor, dass Kohlenstoff vier "Arme" hat - sie symbolisieren vier chemische Bindungen. Wenn sich solche vierarmigen Atome in einem Ring befinden, haben sie zwei Möglichkeiten, sich aneinander festzuhalten. Die erste Möglichkeit besteht darin, dass jedes Atom mit beiden Händen einen Nachbarn links und rechts hält. In diesem Fall sind alle Bindungen im Ring in Länge und Stärke gleich. Alternativ kann das Kohlenstoffatom den linken Nachbarn mit einer Hand und den rechten Nachbarn mit allen anderen drei Händen halten. Dann werden sich Einfachbindungen und Dreifachbindungen im Ring abwechseln. Genau die zweite Option hat sich für einen Kohlenstoffring aus achtzehn Atomen in der Praxis bestätigt.

Was könnte an dieser ungewöhnlichen Substanz nützlich sein, wenn Sie nur einen so großen Aufwand betreiben müssen, um ein Molekül davon zu erhalten? Die Forscher schlagen vor, dass solche Systeme die Eigenschaften von Halbleitern haben könnten, und es ist durchaus möglich, dass sie in Zukunft ihre Anwendung finden werden. Darüber hinaus eröffnet diese Arbeit eine ganz neue Richtung in der Synthese von Kohlenstoffverbindungen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

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

Leben ohne Passwörter 08.02.2015

Entwickler der US-Militärakademie in West Point entwickeln ein neues Mitarbeiteridentifikationssystem, das Passwörter und Biometrie ersetzen kann. Die Regierung hat dem Projekt "Millionen von Dollar" zugeteilt, schreibt Sky News. Die genaue Höhe ist nicht angegeben.

Das Projekt nennt sich Cognitive Fingerprint („kognitive Fingerabdrücke“) und widmet sich der Identifizierung einer Person anhand der Besonderheiten bei der Nutzung eines mobilen Geräts oder PCs. Zum Beispiel, wie schnell er auf der Tastatur tippt, den Mauszeiger bewegt oder wie oft er Rechtschreibfehler macht.

Die neue Technologie könnte den Markt für Identifikationssysteme verändern, heißt es in Projektunterlagen, auf die Sky News zugegriffen hat.

"Wenn Sie mit Technologie interagieren, verarbeitet Ihr Gehirn Informationen auf individuelle Weise. Auf diese Weise hinterlassen Sie eine Art "kognitiven Abdruck", der nur Ihnen innewohnt, so wie Sie Ihren Fingerabdruck auf einem Fingerabdrucksensor hinterlassen", heißt es in den Dokumenten.

„Unser Ziel ist es, ein Identifizierungssystem der nächsten Generation zu schaffen, das auf Standardausrüstung des Verteidigungsministeriums verwendet werden kann“, sagen die Autoren.

Ähnliche Technologien werden derzeit in kommerzieller Software wie Plagiatsprüfungsanwendungen verwendet. Sie vergleichen zwei Texte und entscheiden, ob der zweite Text das Original oder eine modifizierte Kopie des ersten ist. Ebenso erkennt das System hier, ob ein autorisierter Benutzer oder ein Fremder damit arbeitet.

"Wir leben in einer Welt, in der jeder Nutzer Opfer von Betrug, Drohungen oder Geheimdiensten werden kann, weil es im Internet keine ausreichend zuverlässigen Mittel zur Identifizierung gibt. Aus diesem Grund ist jede neue Technologie, die die Identität einer Person bestimmen könnte Der Hintergrund könnte das World Wide Web zu einem zivilisierteren Ort machen“, sagte Sharif Sakr, Stratege von ViaTheWire, gegenüber Sky News.

Die Behörden planen, die neue Technologie in allen Militärabteilungen einzuführen und schließen nicht aus, dass sie in Zukunft auf den kommerziellen Markt kommt. Es wird davon ausgegangen, dass das Schutzniveau von Bankkonten, Konten von Zahlungssystemen und Online-Shops erhöht werden kann. Die neue Technologie könne auch für den Zugriff auf smarte Unterhaltungselektronik genutzt werden, schreibt Sky News unter Berufung auf Dokumente.

Wir fügen hinzu, dass Google auch an der Verbesserung der Identifizierungswerkzeuge arbeitet, aber die von ihm vorgeschlagenen Methoden sind traditioneller. Im Januar 2013 stellte das Unternehmen ein Projekt vor, in dem vorgeschlagen wird, Webdienste mit Zwei-Faktor-Authentifizierung mit physischen Mitteln wie Smartphone oder USB-Dongle bereitzustellen. Die ersten Geräte sind bereits im Verkauf.

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