Израильским учёным удалось создать искусственное золото
Исследователям израильского университета Технион впервые в истории удалось вырастить искусственное золото в лабораторных условиях. Согласно публикации в издании Jerusalem Post, данное открытие – это дело рук аспирантки факультета инженерии материалов Марии Койфман-Кристософ, которая работала под началом профессора Боаза Покрой. Подробности процесса получения искусственного золота учёные опубликовали в журнале Nature Communications.
Технион – это один из ведущих вузов Израиля, специализирующийся на технических науках. Он был открыт в 1924 году, и за время его работы стены заведения покинули тысячи профессиональных инженеров и учёных. Именно здесь в 80-е годы были изобретены оптические волокна, открыты квазикристаллы, а также сотрудники университета сделали огромный вклад в развитие химии. Ничуть не удивительно, что именно исследователи Техниона первыми в мире смогли вырастить искусственное золото.
«При создании искусственного золота мы были мотивированы исключительно научным интересом, — рассказывает Мария Койфман-Кристософ, — но, как оказалось, полученный материал обладает множеством потенциальных преимуществ перед природным золотом».
Искусственный материал был получен в форме пористого монокристалла, который обладает множеством преимуществ перед поликристаллами, ввиду наличия непрерывной кристаллической решётки. Такое золото обладает повышенной механической прочностью, устойчивостью к высоким температурам, а также повышенной проводимостью электричества и тепла.
Источник
Как рождается самородное золото?
Принято считать, что все химические элементы изначальны присутствовали в протопланетном облаке. Из него образовались: металлическое ядро в центре планеты и различные минералы вокруг него. И хотя, это только модель, гипотеза – она главенствуют как основополагающая.
Многие металлы из недр через плюмы (конвекционные потоки в мантии) и вулканизм оказались в поверхностных залежах руды или месторождениях.
А слово то какое: месторождение! Или: самородное золото. Т.е. почему-то в русском языке процесс образования некоторых металлов происходит через их рождение в земле, а не перенос и выпадение откуда-то.
Может быть, это так и есть, тем более, когда смотришь на примеры ниже:
Золото в кварцевой жиле. Видно, что кристаллы кварца в этом конгломерате росли. Но как в бутерброде между ними находится золото. И тоже в своеобразной форме, не похожей на застывший расплав.
Я вкладывал статью ]]> с версией о полой структуре планет и звезд. Это тоже гипотеза, хотя и переворачивающая многие наши представления о мире.
Здесь видно, что золотая жила росла как ледяной узор на стекле – похожий на ветку растения, папоротника.
Сразу вспомнил свидетельства шахтеров и убеждения геологии, что подобные «ветки» и «листья» в слоях каменного угля – это якобы 100% свидетельства того, что уголь имеет биологическое происхождение. Что это закоксованные залежи древней флоры.
Я неоднократно писал, что серы в углях содержится столько, сколько нет ни в одном дереве или траве. Концентрация серы не сопоставима с биологической жизнью. Каменный и бурый уголь – абиогенного происхождения. Это окаменевшие выходы нефти после катастроф. А ветки якобы папоротников – это так растет графит, углерод при определенных условиях.
Вернемся к золоту. Такая картина с ростом золотой жилы, имитирующая ветвь растения – есть рост кристаллов и может происходить либо из расплава, либо из раствора. Я сторонник версии второго. Такое же объяснение и с образованием кристаллов диоксида кремния в граните – из перегретого раствора (бульона) при давлении или при изменении каких-то показателей.
Морозный узор на окне тоже просто так не растет – нужна определенная температура на стекле и наличие влажности в воздухе. Думаю, так же и с золотом. В бульоне начинают расти зерна кварца и «ветвь» золота при изменении физических характеристик бульона.
По геологии золото встречается чаще всего в гидротермальных кварцевых жилах. Т.е. кварц, можно сказать, вырос из растворов гидротермальных выходов. Вероятно всего – и золото так же.
А россыпное золото в песках и грунте – это уже продукт разрушения таких конгломератов, когда потоками водной эрозии разрушало и вымывало эту породу.
Золото может кристаллизовываться, вырастать из раствора и в такие формы:
Слева оно имеет общую структуру с кристаллами кварца. Справа – отдельные кристаллические формы.
Кристаллическое золото, выращенное методом химического транспорта. Т.е. рост золота можно воссоздать и в лаборатории.
Так же растут и другие драгоценные металлы платиновой группы:
Вывод такой: на Земле во время геотектонических катастроф (всемирные вымирания флоры и фауны по геохронологии) происходили процессы, которые приводили к появлению новых месторождений различных металлов и минералов. Думаю, это не постепенный процесс, а связанный с быстрыми катастрофическими явлениями в литосфере. А вот что привело к такой дестабилизации недр?
Материалы по теме
А вот ещё:
Случаи «непорочного» зачатия среди животных
Непорочное зачатие — это непрофессиональный термин для обозначения партеногенеза. Так называется процесс, при котором женщина может развить эмбрион без помощи семенной жидкости. Ученые обнаружили способность к партеногенезу у рептилий, земноводных, рыб и птиц.
Концепция непорочного зачатия может показаться мифической историей из древнего фольклора, но она и правда свойственна некоторым животным.
Обычно, когда мы говорим о деторождении, мы в первую очередь думаем о половом размножении. Это очевидно, так как это наиболее распространенная форма размножения как у животных, так и у растений. С другой стороны, бактерии могут плодиться и по-другому. Они подвергаются делению с образованием дочерних клеток через бинарное деление.
Однако есть ещё один метод как полового, так и бесполого размножения — «непорочное зачатие». Первое и единственное упоминание о нём у человека в литературе — это рождение Иисуса Христа. Концепция непорочного зачатия может показаться мифической историей из древнего фольклора, но она и правда свойственна некоторым представителям фауны. За прошедшие годы у животных наблюдались единичные случаи непорочного рождения.
Партеногенез — это особая форма бесполого размножения. При нем деление неполовых клеток (или, говоря научным языком, митоз соматических клеток) родителя производит новую особь. С другой стороны, партеногенез требует образования яйцеклеток. Так что, в каком-то смысле это неполная форма полового размножения.
Иногда гермафродитизм можно спутать с партеногенезом. Гермафродиты — это организмы, у которых есть как мужские, так и женские половые органы. Некоторые гермафродиты способны к самооплодотворению. Однако, в отличие от партеногенеза, самооплодотворение происходит за счёт слияния мужских и женских гамет.
Причина, по которой у некоторых животных проявляется способность к партеногенезу, не обязательно заключается в отсутствии самца. Недавно проведённое исследование обнаружило партеногенез у самок калифорнийского кондора — а ведь у них был доступ к самцам вида!
Партеногенез — довольно редкое явление у птиц. Чаще всего оно наблюдается у домашних индеек и кур, отделённых от самцов. Однако в этом случае самки кондора имели доступ к фертильным самцам кондоров, но при этом они демонстрировали способность к партеногенетическому воспроизводству.
Учёные обнаружили двух самок калифорнийских кондоров, которые дали потомство без мужской генетической ДНК. Все генетические маркеры у новорожденной птички были унаследованы только от матери.
А был и обратный случай. Например, желтобрюхая водяная змея родила потомство в неволе, несмотря на то, что не контактировала с самцом того же вида в течение восьми лет. Её тело могло решить взять дело в свои «руки» и воспроизвести детёнышей путём партеногенеза.
Хотя детеныш змеи не выжил, этот случай опроверг существующую теорию такого рождения в неволе. Она заключалась в том, что самки животных могли воспроизводить потомство путём партеногенеза, несмотря на то, что находились вдали от самцов, лишь благодаря своей способности накапливать сперму. Однако в этом случае водяная змея была изолирована слишком долго, чтобы иметь возможность хранить семенную жидкость.
Источник
Почему золото нельзя создавать искусственно, как алмазы?
На самом деле существует способ получения золота из ртути .
Ещё в марте 1924 года профессор Токийского университета Хантаро Нагаока на протяжении 4 часов воздействовал электрическим
напряжением 150 000 вольт на изотоп ртути, покрытый диэлектрическим слоем парафинового масла. Тогда ему удалось получить несколько миллиграммов золота и платины.
Однако получать золото искусственным путём гораздо сложнее,
чем алмазы .
В отличие от углерода, золото встречается только в единственной форме. Располагая атомы углерода по-разному, можно получать его аллотропные модификации : графит, алмаз, фуллерен, графен и так далее.
Чтобы искусственно создать алмаз, достаточно взять его любую другую аллотропную модификацию и перестроить атомы под алмазную форму (например, используя высокое давление).
Но чтобы создать золото , для начала, необходим самый простой , подходящий для этого исходный материал — ртуть . Затем необходимо удалить из него 1 электрон, 1 протон и 3 нейтрона , прорвавшись через 80 электронных слоёв. Невероятно трудно удалить протоны и нейтроны, являющиеся частью очень маленького ядра.
Простое сравнение . Чтобы создать алмаз нужно найти несколько автобусов, длиной 10 м, находящихся на стоянке и припарковать
их в другом порядке. Автобусы связаны между собой цепочками, которые придётся разорвать во время перемещения и снова сцепить, когда всё будет на месте.
Теперь к золоту . Представим, что в распоряжении находится 10-метровая сфера . Сверху, в продольном направлении наблюдается нечто, похожее
на 10-метровый автобус, состоящее из 80 плотных металлических листов.
После того, как будут распилены или разорваны все листы, удастся достигнуть центрального ядра, размером с песчинку (около 0.1 мм). При ближайшем рассмотрении становится понятно, что крошечное ядро состоит из 201 более мелкой части .
Множество этих самых кусочков чрезвычайно сильно связаны между собой (сильное ядерное взаимодействие является самым мощным среди 4 фундаментальных сил на малых расстояниях). Теперь с хирургической точностью нужно удалить 4 кусочка из 201 . Но не любые 4. На самом деле здесь 80 кусочков одного вида и 121 кусочек другого . Нужно удалить 1 из 80 и 3 из 121.
Как только всё будет сделано, 79 из 80 ранее разорванных листов укладываются обратно, и вуаля, золото создано . Вот только на все операции внутри ядра есть всего несколько секунд, иначе всё станет непригодным , часть кусочков разлетится.
Кроме того, кусочки будут перемещаться странным волнообразным образным образом , поэтому с первого раза вряд ли получится подобрать необходимую комбинацию. Можно начать с тысячи подобных сфер
надеясь, что в нескольких случаях удастся всё сделать правильно
и вовремя вернуть на место 79 металлических листов.
Источник
Геолог рассказал как образуется золото, и где его искать. Оказывается всё просто.
Происхождение золота
В настоящее время есть несколько теорий появление золота на Земле. Их можно разделить на две большие группы.
- Золото появилось на Земле уже после ее формирования в результате массированного падения небесных тел, содержащих данный металл. Попавшее на поверхность золото распределялось в коре и уже оттуда в результате вулканической и тектонической активности вновь выносилось на поверхность.
- Согласно второй группе теорий, которую поддерживает большая часть ученых, золото входило в состав материи, изначально сформировавшей Землю. Затем также в результате вулканических процессов оно выносилось из глубины и распределялось в коре и попадало наружу.
В обоих случаях, образованием месторождений золота мы обязаны процессам в земной коре, которые приводили к выходу на поверхность растворов, содержащих золото.
- В это трудно поверить, но на глубине, при больших температурах и давлении, в присутствии кислот, серы и других веществ, образовывались растворы золота и кварца. В результате процессов естественной конвекции, горячие растворы по разломам и трещинам в коре поднимались вверх к поверхности земли. По мере подъема, температура и давление падали, что приводило к распаду нестабильных соединений золота с серой и кристаллизации кварцев. Кроме того, соединения серы образовывали сульфиды – пирит, галенит и арсенопирит . Итогом всех этих процессов являлось появление кварцевых жил с включениями золота, а также различных сульфидных месторождений золота (смотрите рисунок выше).
Различия в условиях формирования и химическом составе жил обуславливают различия в формах и количестве содержащегося в них золота. В большинстве из них золото находится в виде мельчайших крупинок, практически не видимых невооруженным глазом. Можно достаточно долго проработать на богатом месторождении, но так ни разу и не увидеть золото в породе. Однако, изредка встречаются различные по форме и размеру кристаллы золота, от нескольких грамм до десятков килограмм.
Но есть еще третья гипотеза происхождения золота. Которой стала более неожиданной среди ученых, что в формировании месторождений золота определенную роль могут играть микроорганизмы. Для проверки этого предположения геохимики поставили ряд экспериментов. Они взяли пробы из термального источника, а также донные морские отложения, выделили из них сообщества микроорганизмов и водорослей, которые живут там постоянно, и стали выращивать их на питательных средах, содержащих растворенное и коллоидное золото.
Контакт продолжался 2 месяца, и затем спектральный анализ показал, что бактерии переводят золото из раствора и взвеси в осадок, — достаточно крупные частицы различной формы, в том числе губчатые наросты, пирамидки, октаэдры. Эти исследования позволили ученым сделать выводы о том, что углерод, находящийся в живых организмах, способствует укрупнению частиц золота и концентрации его в месторождениях.
Так же существуют известные все «Золотые самородки», а как они образуются?
Тут тоже все просто, так как золотые самородки из современных мест добычи — это остатки размывания больших золотоносных жил о которых рассказывается выше. Золотые самородки образуются, потому что золото — очень податливый металл. Во время перемещения мелкие частицы золота могут практически срастаться друг с другом по методу, сходному с холодной сваркой. Тем более, под воздействием давления или движения по руслу реки либо ручья. Так что по этой теории, самородок представляет собой своеобразный «снежный ком» из более мелких самородков, гравия, и прочих субстанций. Этот процесс длился тысячи или миллионы лет.
Как и где можно найти золото ?
Интерес к поиску золота не угасает уже много веков. И сейчас всё труднее становится найти что-то из этого драгоценного металла. Однако, имея нужные знания и умения, это возможно.
Лучший способ начать поиск золота — это проверить те области, которые раньше (или сейчас) считались золотоносными. Ищите старые рудники, реки и ручьи, где вели поиск старатели, и у вас прибавится шансов на успех.
Источник