原子状酸素：有用な特性。 原子状酸素は何ですか？

壊滅的な火災によって損なわれた貴重な絵を想像してみてください。 苦労さまざまな色に適用される美しい色は、黒煤の層の下に消えています。 それは、取り返しのつかないほど失われた傑作を思われます。

科学マジック

しかし、絶望しないでください。 絵は、物質が原子状酸素と呼ばれる、強力な目に見えないが作成され、その中の真空チャンバ内に配置されています。 数時間または数日以内に、ゆっくりと、しかし確実に葉を襲撃し、色が再び現れ始めます。 透明ニスの新鮮な層で覆われ、絵は、かつての栄光に戻りました。

魔法だと思われるかもしれないが、それは科学です。 研究センターGlennovskom（GIZ）NASAの科学者によって開発された方法は、そうでなければ取り返しのつかない損傷を受けることになる芸術作品の保存修復のための原子状酸素を使用します。 物質はまた、完全に大幅に炎症のリスクを低減し、人体のために設計された外科用インプラントを殺菌することができます。 糖尿病患者のために、それはテストのために必要な血液の一部のみが以前に患者が自分の状態を制御することができることが必要れるグルコース監視デバイスを、改善することができます。 物質は、医学の新しい可能性を開いた骨細胞の良好な接着のためのポリマー表面をテクスチャすることができます。

そして、それは空気から直接得ることができる強力な物質です。

原子・分子状酸素

酸素は、いくつかの異なる形で存在しています。 我々はO ₂と呼ばれるbreatheがガスは_、つまり、それは二つの原子で構成されています。 原子がある 酸素は、式 そのうち- O（原子）。 化学元素の第三の形態- O _3。 例えば、地球の上層大気で見つかった、このオゾン、。

長い時間のために地球の表面上の自然条件での原子状酸素が存在することはできません。 それは非常に高い反応性を持っています。 例えば、水中の酸素原子が形成する 過酸化水素を。 しかし、紫外線の大量がある空間に、O ₂分子がより容易原子の形を形成するように分割されています。 96％の低地球軌道内の雰囲気は酸素原子から成ります。 NASAによるスペースシャトルミッションの夜明けにその存在が問題を引き起こします。

良いに害

彼らは（彼らは深刻な侵食とテクスチャリングを施した）霜で覆われていたかのように、その構造のスペースシャトル材料の最初の数便が見えた後にブルース・バンクスによると、シニア物理学「Alfaportaは」、ブランチGlennovskogoセンターで宇宙環境の研究に従事。 原子状酸素は、有機材料が徐々に彼らを傷つける宇宙船をクラッドと反応します。

損傷の原因を調査するGIZ。 その結果、研究者だけで原子状酸素から宇宙船を保護する方法を確立していない、彼らはまた、地球上の生命を改善するために、この化学元素の潜在的な破壊力を使用する方法を発見しました。

空間での浸食

宇宙船は、（表示どこISSベースの有人車両された）低地球軌道にあるときに、残留雰囲気から形成された原子状酸素は、それらが破損することにより、宇宙船の表面と反応することができます。 現像ステーションでは、電源システムは、ポリマーから作製された太陽電池素子が原因アクティブ酸化剤の作用に急速な分解を受けることが懸念されています。

柔軟なガラス

NASAは解決策を発見しました。 Glennovskogo研究センターの科学者のチームは、積極的な要素の作用を通された太陽電池パネルのための薄膜コーティングを開発しました。 シリカまたはガラスを、既に酸化され、それは、原子酸素によって損傷を受けることができません。 研究者は、透明シリカガラスのコーティングを作成して、それが柔軟になるように薄くなっています。 この保護層は、しっかりと樹脂パネルに接着し、その熱特性のいずれかを損なうことなく、浸食から保護されます。 カバレッジは、まだ成功し、国際宇宙ステーションの太陽電池パネルを保護し、また、太陽光発電ステーション「ミール」を保護するために使用されています。

銀行によると、太陽電池パネルは、成功した空間での滞在10年以上を可決しました。

のパワーを活用

原子状酸素に耐性コーティングの開発の一部であったテストの数百を過ごした後、研究センターGlennovskogoからの科学者のグループがどのように化学を理解する上で経験を積んで。 専門家は、他の積極的な要素を使用しての可能性を見ました。

銀行によると、グループは、有機材料の浸食の表面の化学的性質の変化を意識するようになりました。 原子状酸素の性質は、単に従来の化学物質に反応していない任意の有機物、炭化水素を除去することができるようなものです。

研究者は、それを使用する多くの方法を発見しました。 彼らは、原子状酸素は、あなたがそれらを相互にこだわることなく、ハーメチックシールでコンポーネントを作成する場合に便利ですガラス、シリコーン表面を回すことを学びました。 このプロセスは、国際宇宙ステーションを密封するために設計されています。 また、科学者たちは原子状酸素は、航空機の構造材料を改善するために、だけでなく、それは生物医学様々な用途に使用することができるよう、人々の利益のために、芸術の損傷を受けた作品を復元し、維持することができることを見出しました。

カメラとポータブルデバイス

表面上の原子状酸素の影響の様々な方法があります。 最も一般的に使用される真空チャンバ。 その大きさは、従来のインストール1.2×1.8×0.9メートルにシューボックスによって異なる_。2つの O分子が原子状酸素の状態に分割され、マイクロ波またはラジオ周波数放射線を使用すること。 チャンバは、ユニット内の活性物質の濃度を示すポリマーの侵食速度のサンプルを入れました。

物質を塗布する別の方法は、特定の標的へのオキシダントの狭い流れを向けることを可能にする携帯機器です。 処理された表面の大きな面積を覆うことができるようなフロー電池を作成することができます。

さらに研究として産業の成長数は原子状酸素の使用に興味があります。 NASAは、ほとんどの場合、様々な事業分野で成功したとなっているパートナーシップ、合弁事業や子会社、さまざまな組織しました。

身体への原子状酸素

化学元素の研究用途は宇宙空間に限定されるものではありません。 原子状酸素は、有用な性質を特定し、彼らが模索されるようによりますが、多くの医療用途を発見しました。

それは、ポリマーの表面をテクスチャに使用し、それらができる骨と一緒に成長できるようになります。 ポリマーは、通常、骨細胞を反発されるが、化学的に活性な要素は、テクスチャ強化接着を生成します。 筋骨格系の疾患の治療 - これは、原子状酸素をもたらす別の利点をもたらします。

この酸化剤はまた、生物学的に活性な外科用インプラントから不純物を除去するために使用されてもよいです。 でも細菌細胞のすべての痕跡を除去することが困難な場合がインプラントの表面を滅菌する現在の慣行と、エンドトキシンと呼ばれます。 これらの有機物質が、生きていないので、殺菌は、それらを削除することはできません。 エンドトキシンは、確立されたインプラントの患者の痛みや潜在的な合併症の主要な原因である移植後の炎症を引き起こす可能性があります。

原子状酸素、プロテーゼをきれいにし、大幅に術後炎症のリスクを低減、有機物質の痕跡をすべて削除することを可能にする有用な特性。 これは、操作や患者の痛みの軽減の結果の向上につながります。

糖尿病患者のための救済

技術はまた、ブドウ糖やその他の医療および生物学的モニターのセンサーに使用されています。 これらは、アクリル、光ファイバ、テクスチャ原子状酸素を適用します。 この処理は、部品化学物質感知モニターと血清より効果的な接触を可能にする、繊維は赤血球を除外することを可能にします。

ミラー、シャロン、宇宙環境の部門と実験Glennovskogo NASA研究センターでは、電気技師によれば、テストはより正確になり、同時に、血液の非常に小さな容積を必要と血糖テストを測定します。 あなたは、ほぼどこにでも体にショットを取得することができ、砂糖のレベルを決定するために十分な量の血液を得ました。

原子状酸素を得るための別の方法 - 過酸化水素。 それは、分子よりもはるかに強力な酸化剤です。 これは、過酸化物を分解しやすさによるものです。 このによって形成された原子状酸素は、はるかに精力的な分子を運営しています。 これが生じ、実用的である 過酸化水素のアプリケーション： 染料及び微生物の分子の破壊。

復元

不可逆的な損傷の危険性のある技術の研究は、材料無傷のパターンを残す原子状酸素を用いることができる有機汚染物質を除去する場合。 プロセスは、炭素や煤などのすべての有機材料を除去するが、通常塗料に影響を及ぼしません。 顔料は、一般的に、無機起源を持ち、すでに酸化され、これは、彼らが酸素を損傷しないことを意味します。 有機色素は また、慎重にカウント露光時間内に格納することができます。 原子状酸素のみ塗装の表面に接触しているので、布は、完全に安全です。

芸術作品は、酸化剤が形成された真空チャンバ内に配置されています。 画像への損傷の程度に応じて20〜400時間が残っている可能性があります。 修復が必要な損傷部分の特殊な治療のために、それはまた、原子状酸素の流れを使用することができます。 これは、真空チャンバ内のアートワークを配置する必要がなくなります。

すすや口紅 - 問題はありません

博物館、ギャラリー、教会は芸術の彼らの作品を保存して復元するために、GIZに連絡し始めました。 研究センターは、ジャクソン・ポロックの損傷を受けた絵を復元する絵画で口紅を除去する能力を実証している Endi Uorhola とクリーブランドの聖スタニスラウスの煙キャンバス教会によって損傷セーブを。 チームGlennovskogo研究センターは、フラグメントを復元するために、原子状酸素を使用失ったと考えられている - ラファエロの「椅子のマドンナ」の何世紀も昔のイタリアのコピーは、クリーブランドのセントアルバン監督教会に属します。..

銀行によると、この化学元素は非常に有効です。 芸術の復元では、正常に動作します。 しかし、これはあなたがボトルで買うことができるものではありませんが、それははるかに効果的です。

将来の研究

原子状酸素にステークホルダーの多様で動作するように弁済基づいNASA。 Glennovsky研究センターは、その貴重な芸術作品のホーム火災の影響を受けている人、だけでなく、企業を果たすなどイーデンプレーリー、のライトポイント医療などの生物医学的用途でこの材料を使用する可能性を求め ミネソタ州を。 同社は、原子状酸素の多くの用途を発見したと、よりを見つけることが起こっています。

銀行によると、多くの未踏の領域がありました。 これは、宇宙技術のための多数のアプリケーションを発見されたが、おそらくより多くのは、宇宙技術の外に潜んでいます。

人間のサービスでスペース

科学者のチームは、同様にそれらが既に有望見られるように、原子状酸素を使用する方法を模索していきたいと考えています。 多くの技術が特許を取得している、とGIZチームは、同社がライセンスして人類にさらに多くの利益をもたらすことを、それらのいくつかを、商品化することを期待しています。

特定の条件下では、原子状酸素は、損傷を引き起こす可能性があります。 NASAの研究者のおかげで、この物質は、今に貢献行っている 宇宙探査を し、地球上の生命。 それは芸術のか、人間の健康の貴重な作品の保存であるかどうかは、原子状酸素は強力なツールです。 彼と一緒に作業するには、百倍に報われて、結果がすぐに表示されます。