内部ビュー：私たちの周りの世界-2

突然、祖国の大箱で、まだHabréで公開されていない素材の良い選択が発見されました。 残念ながら、1つの投稿ですべてが適合しませんでした-良識の限界を遵守する必要がありますか？！ そのため、尊敬されるHabrユーザーの注意を「Inside Look」サイクルの最後の記事にします。



私たちの周りの世界に関する以前の記事では、紙の写真、またはナプキンの例が、おそらく完全に成功したわけではないかもしれません。 主な問題はサンプルの充電であり、その結果、写真の品質が低いことが判明したため、急いで修正しました。

紙

5〜10 nmのクロム層をスプレーすると、以下の記事のボーナスパートで、プラズマを使用したスプレーとエッチングがどのように行われるかが実証され、写真の品質が大幅に向上しました。 紙が木材から作られていることを疑う人はいないように思えますが、唯一の問題は、それが有機物から作られた事後を理解できるかどうかです。 それは判明-はい、問題ありません：


木材に特徴的な構造：細胞構造と呼吸孔

では、ノーベル実験の類似物を繰り返してみましょう-表面に普通の鉛筆でこすります：


おそらく、粘着テープで鉛筆の表面からグラフェン単層を引き剥がす前にノボセロフとゲームが最初に見たのはこれらの星だったのでしょう

実際、グラファイト粒子のサイズはミクロン（人間の髪の毛の厚さの約1/100）以下であり、透過型顕微鏡で見ると、確かに層状構造が見られます。

次は？ うーん、おそらく炭素のテーマにとどまるでしょう...

炭素繊維

注意： atdの要求に応じて、プリプレグをより正確なカーボンファイバーに変更します。

炭素繊維強化プラスチックとは？！ 良い質問...

細部にまでこだわらないのであれば、普通の布地は燃やすことができるが、空気がなくてもよいと想像してください。 布地を酸化させずに、布地からすべての揮発性物質を除去します。 通常、この手順は、不活性雰囲気または真空で、摂氏1000度以下、場合によってはそれ以上の高温で実行されます。 その結果、いわゆる炭素繊維の織物が残ります。 個々の生地を接着して、炭素繊維またはその種類の1つである炭素を得ることができます。


繊維の対応する方向を持つファブリックの平行および垂直層


完全を期すために、単一のファイバーが垂直に突き刺さっています。

このような素材の用途は、F1車から最新世代の航空機まで、非常に広範囲です。


カーボンファイバー製のスポーツカー（インテークマニホールドまで）-現実。 83ジュネーブモーターショー。

かつて、友人のセルゲイルーリーがカーボンファイバーでコーティングされたボードを人前で壊していた -うまくいかなかった。 ボードはより強力であることがわかりました（はい、示されているビデオには少しトリックがありました-ボードは最高の硬度で動作しました）。

内部では、繊維はアモルファスです。つまり、結晶構造はありませんが、非常に強いので、大きな負荷に耐えることができます。 ちなみに、右下の図の繊維接着スケール-最も可能性の高いグラフェンに注目してください：


プリプレグ繊維の断面

一見すると、繊維の表面は滑らかに見えます。 しかし、この場合のように、滑らかな表面は「構造化」に比べて接着力が悪いため、これは完全に真実ではありません。


「ナノ」粗繊維-最高の接着特性と想像することはできません

このようなナノ粗さにより、接着剤が繊維をよりよく保持できます。 スクラップにするには、クレジットカードよりも軽く、厚さが〜3 mm、幅が5-6以下のプリプレグを、可能な限りあらゆる方法でピッキング、破壊、モックするのに約30分費やしなければなりません！

今まで、この事実は私にとって謎のままです。 この構造は、有機起源の多くの異種サンプルで観察されます-これはプリプレグでも同じです：


他の何よりもフラクタルに近い、非常に美しいパターン

材料についての詳細-ポリエチレンとポリプロピレンの例のポリマー。

ポリマー

特定の資料の入手の詳細は知っていますが、ノウハウや秘密を侵害しないようにするため、意図的にそれらを開示せず、開示しません。 それで、私たちの次のゲストであるポリエチレンになります。

簡単なものから始めましょう-ポリエチレン（PE）。 導電性を改善するために、最初に金属層を薄いポリマーフィルムに適用し、その後、金属層を変形させて引き伸ばしました。


PE-高密度ポリマーフィルム

はい、下の写真で個々のドメインを区別できます-これは驚くべきことで、そのサイズは数十ナノメートルに達することはほとんどありません。 一般に受け入れられている理論によると、PEなどのポリマーは「結晶」ポリマー（物理学者にとっては通常の意味では完全な結晶ではないため引用符で囲まれています）とそれらの間のアモルファス領域で構成されます。

何らかの理由で、何らかの理由で変形が本来より少し大きいことが判明した場合、次の図を見ることができます。


ポリエチレンの同じサンプル、変形のみが予想より少し多かった

比較のため。 いわゆる硬弾性ポリマーと呼ばれる巨大なクラスがあります。つまり、弾性が大きいポリマーです。 たとえば、特別に準備されたポリプロピレン（PP）は、化学ではガラスの代替品として使用され、最大20,000 gの荷重に耐えることができます。


数十ナノメートルの直径の首を形成するために伸びるPPの例

さらに、接着剤の成分からDNA抽出用の緩衝液まで、 PVPまた​​はポリビニルプロピリドンの適用範囲は極めて広い。 これらの写真は、ポリマーの断面を示しています。


PVPの断面

ちなみに、特にロシアと西洋の生産のトピックに関する、さまざまなホリバーの愛好家のための良い例です。

そのため、ポリエチレンがあり、特殊な機械を使用して特定のボリュームから引き出されます。 機械は押出機と呼ばれ、プロセス自体は押出です。 すべての写真の押し出し軸は水平に向けられています。 世界中の工場の機械はほぼ同じです。 アプライドマテリアルに関する最近の投稿のように、いくつかの会社から供給されています。

西洋の生産の例を次に示します。


欧米製PE

ラメラはきちんと詰まっています;実際には「穴」はありません。 特に食品業界での包装に最適なフィルムです。

ロシアで製作された同じ映画：


ロシア製PE

技術プロセスを修正する必要があることを肉眼で見ることができます：ポリマーの圧力を下げるか、温度を上げるために、そしておそらく問題は原料にありますか？！

無生物から少しの間、すべての映画ファンのお気に入りのポップコーン-ポップコーンに移りましょう。

ポップコーン

ポップコーンはどうですか？ これらは、油で加熱された乾燥トウモロコシ粒であり、文字通りの意味で爆発しました。 たとえば、次のように：



ポップコーンの一粒の表面は目立たないように見えます：


トウモロコシの表面

中には「キュービックスタイル」の隠されたセルがあります。 ほとんどの場合、乾燥する前は多少球形または楕円形に伸びていましたが、後に残ったのは立方体のみでした：


乾燥した細胞の立方体の世界の中に隠れて

もちろん、例えば沸騰したオイルのように高温に加熱されたとしても、セルの内部はほんの数秒で取り込んで蒸発することはできません。


調理されたポップコーン細胞は球形に似ている

ただし、セルから薄い壁のみが残る領域があります。


立ち上がって細胞の記憶を尊重し......

だから...あなたはまだ私たちを取り巻く多様性から表示できるように！？

歯

はい、ソビエトの国の多くの子供たちはおそらくまだ一対の乳歯を持っているので、歯の中を見るのは面白いと思います。

それでは、歯の構造について何を知っていますか？ 要するに、すべてがシンプルです。 主な歯組織は象牙質であり、象牙質はエナメル質によって攻撃的な環境から保護されており、歯髄と呼ばれる特別な空洞を通して供給されます。


人間の歯の構造（ 出典 ）

誰の歯なのか正確にはわからない-多分私の歯でさえ、彼らはそれを最大限に使った-それは間違いない。 溝でまだらにされたエナメルは何ですか：


歯面

歯を内側から見ると、象牙質は緻密なエナメル質とは著しく異なっていることがわかります。 これはハニカム構造で、2種類の細孔で構成されており、歯自体の内側のほぼ全体の空間を埋め、毛細血管と神経のための小さなチャネルのみを残します。


象牙質顕微鏡写真


象牙質の2種類の多孔性：サイズが数十ミクロン、サイズが非常に小さい細孔

自然の真にユニークな発明である、ほぼすべての花の切り口で、より大きなサイズの同様のチャンネルを簡単に区別できることに注意する価値があります。 植物では、それらは人間の歯で栄養素を輸送するために使用されます-しかし、同様に、熱、寒さ、酸性物質に対する過剰な感受性に罪があると考える人はほとんどいません。 ある場所のエナメル質が虫歯またはその他のより深刻な病気/損傷であるかどうかを「掃引」し、チャネルのために酸性製品が歯髄および神経と直接接触することを想像してください。 そして、これはすでに不快感を引き起こしています。

ところで、不快なこと-car蝕について話しましょう。 カリエスは食物の残骸を食べ、私たちの歯の表面に住んでいる微生物であることを誰もが知っていますが、現代人のこの敵に直面する人はほとんどいません。 愛してください-car蝕：


虫歯が住んで働いたときに歯の領域...

歯が棚の上に横たわっている10〜15年の間、微生物自体が何らかの形で姿を消した可能性がありますが、歯の表面での彼らの仕事の結果は残った、これは特に電子顕微鏡で-最小の領域でさえ顕著です。

そして今日の人生の休日には弦が閉まります...

ひも理論

約1年前、 GreyCatは 、カットのための新しいアイデアとパターンを求める私の要望に応えて、山にさまざまな弦のパッケージ全体を発行しました。

最初は、文字列に関する別の投稿を書きたいと思いました。他のオブジェクト、パターンの場合のように、文字列で何か面白いものを見つけることができると示唆しました。 しかし、蓄積されたすべての資料から何かがうまくいかなかったため、いくつかの特徴的で有益な例を説明します。

その全長に沿って、文字列は重大な欠陥なしで比較的滑らかに見えます：


人間の髪の毛の直径が2-3の普通の糸

最初に目を引くのは、弦とその端の表面の変形です。たとえば、それらを何らかの方法でねじって、首やデッキに固定します。 その結果、このような金属のねじれによって生じた線を簡単に検出することができます。


ねじれ中の弦の滑らかな表面の変形

変形が大きい場合、弦の内部構造が目に見えます。


もう少しパワー、少し急な角度、ストリングの変形は、まったく異なる結果につながります

もちろん、主な問題はそのような層構造です-それは変形の結果なのか、生産の技術的プロセスの特徴なのでしょうか？！ 残念ながら、この質問に対する答えはありません。

カットは非常に非常に面白く、部分的に上記の変形した文字列の写真のレイヤーに似ています：


文字列カット-音楽の流れる溶岩

そして最後のショットはエレガンスそのものです。 カイは永遠という言葉ではなく、ひもをひねる必要がありました。


永遠...

これはおそらくすべてです-すべての弦は同じように見え、明らかに同じ製造業者によって同じ素材から作られています。

ボーナス回数

多種多様な材料が発熱体として使用されています。 マイクロ炉（科学機器など）には、プラチナとロジウムの合金（10〜15％）が使用されます。そのワイヤーは非常に柔軟で、脆いプラチナの例ではありません。 しかし、特にリン酸塩の存在下での一定の加熱、冷却は、合金の再結晶化につながり、最終的には短絡につながります。

そして、ある日、この日が来ました：


再結晶プラチナ線

いくつかの結晶はそのような規則的な形をしています-明らかに、彼らは長い間形成しており、時にはそれがかつてワイヤだったと想像することは不可能です：


セラミック部品の表面のプラチナ微結晶

ボーナスナンバー2

プラズマエッチングとは？！ とても簡単です。 カソード、アノードを取り出し、空気を排出するチャンバーに入れ、味にガス（アルゴン、酸素など）を加えます。 次に、カソードとアノードの間に高周波電流を流し、実際にプラズマを作成します。

多くの場合、自宅にテスラ変圧器の原理で動作するおもちゃがあります ：


プラズマの平和利用の例（ 出典 ）

プラズマで形成された粒子は反応性が高いため、ほとんどすべての表面を「ナノ」汚染物質から効果的に除去します。

マグネトロンスパッタリングはもう少し複雑なプロセスです。 プラズマをカソードで保持するために、磁場を電界に追加する必要があります。 これは、プラズマが金、クロム、ニッケル、または他の金属または非金属でターゲットを攻撃し、ターゲットから個々の原子を引き裂き、カソードに向かって飛ぶ低エネルギー粒子の雲を作成するように行われます。


コーティングのマグネトロンスパッタリングのための設備の動作原理（ ソース ）

そして今、約束されたビデオ、それが実際の例でどのように見え、どのように動作するか（色のレンダリングが悪いため、酸素プラズマは実際には紫色ですが、青色になりました）：



NB！ 古いプロセッサの素晴らしい選択をしてくれたClevikに感謝します。 私は彼らに価値のあるアプリケーションを見つけ、いつかそれらについてのレビューをすべて同じように書くと思います。

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まず 、Habréで公開されている記事の完全なリスト：

Nvidia 8600M GTチップを開くと、より詳細な記事がここに表示されます。 モダンチップ-内部の外観
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内部ビュー：EPFLの大学院。 パート1
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内部ビュー：私たちの周りの世界-2
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内面図：13個のLEDランプと1本のラム酒。 パート1
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