Алюминий

Автор веб-страницы - ученица 11 класса Иванова Эльвира

Эссе

В 1751 г. М.В.Ломоносов в своем знаменитом “Слове о пользе химии” писал: “Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие. Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся -везде обращаются перед очами нашими успехи ее применения». Современная химия настолько крупная отрасль естествознания, что многие из ее разделов являются самостоятельными, хотя и тесно взаимосвязанными научными дисциплинами. Мы все чаще слышим слова "нанонаука", "нанотехнология", "наноструктурированные" материалы и объекты. Отчасти они уже вошли в повседневную жизнь, ими обозначают приоритетные направления научно-технической политики в развитых странах.

Но развитие нанотехнологий в самых различных областях науки и техники не происходило бы без каких-либо химических элементов. Взять, к примеру, алюминий. Лёгкий, прочный, стойкий к коррозии и функциональный – именно это сочетание качеств сделало алюминий главным конструкционным материалом нашего времени. Алюминий есть в домах, в которых мы живем, автомобилях, поездах и самолетах, на которых мы преодолеваем расстояния, в мобильных телефонах и компьютерах, на полках холодильников и в современных интерьерах. А ведь еще 200 лет назад об этом металле мало что было известно. Его называют «крылатым металлом», почему? Вероятно, потому что алюминий широко используется в авиации. Все корпуса самолетов и даже ракет: и боевых, и космических- делают из сплавов алюминия, так как эти сплавы очень прочные. Но данный элемент применяется не только в строении ракет и самолетов, но так же он применяется в строительстве, электротехнике, пищевой промышленности, полиграфии, заточке инструментов и быту.

Нанотехнология получила свое развитие не только в химии, но и в других широко известных науках, таких как биология, физика, а также в медицине. Нанотехнология дает возможность детально изучать химические процессы на молекулярном уровне, процессы ионного обмена клетки с окружением, величину электрического тока в нервных волокнах и т. д. в первую очередь это относится к изучению химических процессов на поверхности и внутри живой клетки.

Делая вывод, можно сказать, что химия относится к решению наиболее актуальных проблем современного человечества. В последние годы много говорят о нанотехнологиях. И, конечно, ключевую роль в развитии нанотехнологии играет химия.

Научные факты

Алюминий – серебристо-белый металл, 13-й элемент периодической таблицы Менделеева. Невероятно, но факт: алюминий – самый распространенный металл на Земле, на него приходится более 8% всей массы земной коры, и это третий по распространенности химический элемент на нашей планете после кислорода и кремния. При этом алюминий не встречается в природе в чистом виде из-за своей высокой химической активности. Вот почему мы узнали о нем относительно недавно. Формально алюминий был получен лишь в 1824 году, и прошло еще полвека, прежде чем началось его промышленное производство.

Алюминиевый сплав, разработка которого начата в 1940-х годах, на протяжении длительного времени был актуален в изготовлении автомобилей, авиастроении и других прорывных областях промышленности. Данный материал был хорош во всем, кроме одного. Хотя материалы, сделанные из сплава с алюминием, были так же прочны как сталь и легче сталей в 3 раза, алюминий практически не поддавался обычным методам сварки. Поэтому не удавалось собирать цельные панели или части двигателя.

Нанотехнологии позволяют инженерам сварить ранее не свариваемый алюминиевый сплав так же просто и эффективно, как и другие металлические детали. Поскольку сплав силен на разрыв и легок, AA 7075 может помочь увеличить эффективность использования топлива и батарей транспортного средства, поэтому он уже часто используется для создания фюзеляжа и крыльев самолета, где материал обычно соединяется болтами или заклепками, а не сваркой. Сплав также был использован для продуктов, которые не требуют подобных соединений, как чехлы смартфонов и карабины для скалолазания, электроника. Однако сложность сварки алюминия вне сварки определенным типом проволоки усложняет внедрение этого материала в другие области промышленности.