30. グラフェンを用いた溶液の蒸発・揮発・浮遊とそのイオン化による化学雲

2022年5月2日 09:18

2021年8月25日
ミカンデルセン

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はじめに

ケムトレイルとは、飛行機が残した化学物質の痕跡のことで、その秘密性と自由にアクセスできる科学的資料の欠如のために、解明が最も困難な現象の1つである。以前の記事で、(Herndon, JM; Hoisington, RD; Whiteside, M. 2020) の論文を分析し、直接燻蒸による化学雲の存在を示したが、水蒸気の放射スペクトルには反応しなかった。シリカエアロゲルを含む「対流圏および成層圏エアロゾル噴射」の存在も明らかにされており、グラフェンを含む可能性もある（Vukajlovic, J.; Wang, J.; Forbes, I.; Šiller, L. 2021）、太陽地球工学の項目を参照。これらの行動の理由や最終的な目的にかかわらず、空の燻蒸が紛れもない事実であることは、エアロゾルサンプルの研究でも明らかです（Pöschl, U. 2005; Shiraiwa, M; Sosedova, Y.; Rouvière, A.; Yang, H.; Zhang, Y.; Abbatt, JP; Pöschl, U. 2011）。

このエントリでは、上空で観測される化学物質の雲は、ケムトレイルや航空機からの散布だけではない可能性を論じています。
化学雲の現象は、見た目以上に複雑である可能性があります。水/肥料/植物保護剤/食品添加物やグラフェンなどの蒸発によって発生する化学雲がある可能性が高いです。
酸化グラフェン上での水の加速蒸発、農業環境における農薬の蒸発、グラフェンの浮遊とそのイオン化の効果に関する必須文献をレビューしています。

グラフェンによる水の蒸発の事実

グラフェンの用途のうち、水に関するものは、水のろ過と除染の両方である（Sun, X.F.; Qin, J.; Xia, P.F.; Guo, B.B.; Yang, C.）。 M.; Song, C.; Wang, S.G. 2015｜徐, C.; Cui, A.; Xu, Y.; Fu, X. 2013｜Fathizadeh, M.; Xu, W.L.; Zhou, F.; Yoon, Y.; Yu, M. 2017）、またその蒸発制御のために、このような研究が行われた。本節で分析するのは、後者のアプリケーションである。特に、（Wan, R.; Shi, G. 2017）による研究では、グラフェンと接触した水の蒸発量を可能な限り多くするための最適な方法を発見することを目的としています。研究者らは、「固体表面における微量あるいはナノスケールの水の蒸発は、蒸散、医療診断、チップ製造、スプレー冷却、インクジェット印刷など、さまざまな生物・産業プロセスにおいて基本的に重要である」と述べている。これらの用途・応用例のうち、噴霧・曇りは農業において、作物の温度や水分バランスをサポートする「マイクロスプレー」灌漑に広く利用されている。Wan, R.; Shi, G. 2017）によると、彼らは「疎水性-親水性のパターン化表面におけるナノスケールの水の蒸発は、均一な濡れ性を持つどの表面よりも予想外に速く、そのような促進はパターン化ドメインのサイズに関連している」ことを見出し、グラフェンまたは酸化グラフェンはその分散性と吸着能力から、この蒸発プロセスの触媒として最も適した材料であることを明らかにした。また、実験に使用したグラフェン膜の「非酸化領域での蒸発量は相当なものである」と結論付けている。一方、「水の厚みが減ることで、最外層の水分子に対する固体表面の影響が大きくなり、この水分子の水素結合の寿命が長くなるため、最外層の水分子が蒸発しにくくなる」とも述べられている。これは、グラフェンの分子構造の完全性に依存して水の蒸発量が変化することを意味し、蒸発プロセスの制御や仲介の扉を開くものである。
酸化グラフェンのGOパターンによる水蒸気蒸発制御

図1. 酸化グラフェンのGOパターンによる水の蒸発制御。(Wan, R.; Shi, G. 2017)。

Huang, Y.; Lu, J.; Meng, S. 2018）の研究では、「グラフェンコーティングは、親水性表面では蒸発速度を抑え、疎水性表面では蒸発を促進することによって水の蒸発を制御する」と述べて、これらの結果を裏付けている。さらに、「グラフェンは蒸発に対して "透明 "である」とも指摘する。親水性表面をグラフェンでコーティングすると、濡れ角の調整により、水滴の接触線が劇的に短くなったり長くなったりする。これが蒸発速度の変化につながる」。これらの知見から、以下のことが明らかになりました。

これらの結論は、グラフェンの分子構造とその酸化度合いに応じて水が蒸発しうることを明らかにしたものであり、この観察は（Tong, WL; Ong, WJ; Chai, SP; Tan, MK; Hung, YM 2015）でも確認されたものである。これらの事実は、以下の事実の記述で確認されるように、グラフェンもその重量と分子構造から水蒸気とともに見出される可能性があることを示唆している。
Gr（グラフェン）を含むSiの蒸発過程を観察した蒸発モデル。時間経過に伴って粒子が上昇する様子を見ることができる。

図2. Gr(グラフェン)入りSiの蒸発過程を観察した蒸発モデル。時間経過とともに粒子が上昇する様子に注目。(Tong WL; Ong WJ; Chai SP; Tan MK; Hung YM 2015)

グラフェンを用いた蒸発は、c0r0n@v｜rusで観察されるのと同様の温度・圧力条件下で可能である。これは、（Grinchuk, PS; Fisenko, EI; Fisenko, SP; Danilova-Tretiak, SM 2020）の研究によって実証されており、彼らは液体エアロゾルの等温蒸発速度とc0r0n@v |rus の生存率をこのような条件で解析しています。研究者による観察は、「実験で固体基質の蒸発中に水性試料中の生存ウイルス濃度が減少する効果が観察されたことは、物理的メカニズムの存在に関する我々の仮定を裏付けるものである」と述べている点で非常にユニークである。異なる実験データによって確認された、少なくとも1つの定性的な類似点がある。1ミクロンの水滴を蒸発させると、酸化グラフェンシートが大きく変形することが実験的に確認されている。グラフェンは、弾性係数が1TPa（テラパスカル）にも達する、非常に耐性の高い材料です」。研究者たちは知らず知らずのうちに、ウイルスが酸化グラフェンと同じ機械的特性を持ち（Wang, WN; Jiang, Y.; Biswas, P. 2012 | Frank, IW; Tanenbaum, DM; van-der-Zande , AM; McEuen, PL 2007）、蒸発速度や形態と定性的に一致している証拠を発見したのである。これは、次節で説明するように、研究者たちが、推定上の（実証も配列決定も単離もされていない）c0r0n@v｜rusと同じ外観の酸化グラフェンを高い確率で観察したためであると考えられる。

農薬や肥料の蒸発・揮発・溶脱の事実

酸化グラフェンが水溶液や液体中にあると蒸発することを念頭に置くと、先ほど説明したように、肥料や植物衛生製品の形で農業に集中的に使用すると、その一部が蒸発して、化学雲という明らかな結果につながる可能性があってもおかしくはないだろう。この意味で、（ピーターソン、EM;グリーン、FB、スミス、PN 2020）の貢献は、肥料、植物衛生製品、家畜のための動物用医薬品から化学雲の形成が可能であるかどうかを明らかにするために不可欠である。その要旨は、「産業用牛の飼育場から動物用医薬品が粒子状物質を介して空輸される」という最近の発見を肯定するものであった。これは、牛の治療に必要な薬剤をエアロゾル化した雲を介して治療することが一つの方法であることを裏付けています（McEachran, AD; Blackwell, BR; Hanson, JD; Wooten, KJ; Mayer, GD; Cox, SB; Smith , PN 2015）。
農畜産場におけるケミカルクラウドの形成

図3.農畜産場における化学雲の形成農畜産農家における化学雲の形成。(Peterson, E.M.; Green, F.B.; Smith, P.N. 2020)。

しかし、彼の研究の目的は、「肉牛の飼育場から発散される全浮遊粒子によって、殺虫剤もどの程度環境中に運ばれるのか」を明らかにすることである。肉牛飼育場から採取した粒子状物質サンプルで定量された16種類の農薬のうち、ペルメトリンは67%以上の頻度で検出され、平均濃度は1211.7 ± 781.0 (SE) ng /m3 であった」。この記述から、農場で使用されている農薬や植物衛生製品が、非常に高い割合で化学雲に含まれていたことがわかります。イミダクロプリドは平均濃度 62.8 ± 38.2 (EE) ng/m3 で検出され、処理された種子の植え付け作業から出る粉塵中の公表濃度に相当する。" この結果にさらにもう一つ重要なことがある。この結果は非常に重要である。なぜなら " イミダクロプリド " (C9H10ClN5O2) はニコチンから作られるネオニコチノイドまたは神経活性殺虫剤で、葉面散布または灌漑水による根面散布が行われるからである。興味深いことに、「paichongding」という名前ではあるが、「imidacloprid」を用いた酸化グラフェンの特許が存在する。これは、殺生物剤の販売に関する 1998 年 2 月 16 日の欧州議会および理事会指令 98/8/CE が、イミダクロプリド、アバメクチン、アベルメクチン、および明らかに健康に有害なその他の化学化合物を、(その揮発性と蒸発性により) 密閉した温室以外での使用を禁止したためと思われる。特許によると（CN107581193A。吴重言；李忠；吴成伟；徐晓勇；熊燕玲；邵旭升；吴静；陆静；吴言富。徐其文2016）、"paichongding "は、国際労働機関ILOの危険物質ファイルから推測できるように、クロロピリジン、ピリジンおよび "イミダゾール "と同じである" hexahydro imidazoles " or loからなる殺虫剤で、正確には" imidacloprid "の成分の1つである。このエントリーの付録1には、エバーメクチンを含むグラフェンオキシド、パイチョンジンの特許がいくつか含まれています。詳細は、酸化グラフェンを用いた肥料および植物検疫製品の特許カタログを参照してください。
(Peterson, EM; Green, FB; Smith, PN 2020) の分析に戻ると、「過去50年間に設立された多くのフィードヤードは、高平原に似た比較的降雨量の少ない地域にあることが分かっている。これらの地域（米国平原、メキシコ、南米、オーストラリア北部）は乾燥しやすく、フィードヤードからの微粒子生成と農薬放出を悪化させる。したがって、世界中のフードコートでは、気候条件にかかわらず、PM（微粒子）を介して殺虫剤が地域環境へ空中拡散する可能性がある」。このシナリオは、スペインの平野部や農畜産場、特に湿度と温度が蒸発と浮遊粒子の浮遊に最適な夏の期間のシナリオと一致する可能性があります。

揮発による損失を防ぐことを目的とした肥料の固定化技術に関する論文で、酸化グラフェンGOが含まれているものは非常に勉強になります。(ul-Islam, S.; Nisar, S.; Kmail, A.; Umar, A. 2018) の著作では、24時間後に約40%の揮発性を特徴とするあらゆる種類の肥料（尿素と窒素）を固定するためにグラフェンが農地で集中的に使用されていることが示されています。他の著作もこの問題の分析を共有しており（Yuan, W.; Shen, Y.; Ma, F.; Du, C. 2018）、その損失は「a）温室効果に寄与するアンモニアの形での揮発、b）水域の富栄養化につながる硝酸塩の形での溶出、c）流出」の3要素によることが示されています。そこで研究者らは、これらの問題を回避するために、酸化グラフェンとポリアクリル酸ポリマーの複合体を作ることを検討した。酸化グラフェンの吸着能力はよく知られているので、肥料の放出制御が可能だが、紫外線によって酸化グラフェンの分子構造が破壊され、量子ドットが生成し、肥料が放出されることも知られている。また、吸着した化学物質は蒸発・揮発しやすく、浮遊による粒子の雲は発生しやすい。興味深いことに、これらの研究では、酸化グラフェンに光が当たって肥料が満タンに放出された後に何が起こるかを取り上げているものはなかった。
Yanagi, R.; Takemoto, R.; Ono, K.; Ueno, T. 2021）によると、酸化グラフェンは、太陽光によって生じる熱によって浮遊することができるという。これは、グラフェンが空気よりも密度が低いため、特に高多孔質である場合に起こる。多孔性は、酸化グラフェンのエアロゲルや肥料・植物防疫剤において、吸着力や放出制御力を高めるための基本的な特性であり、このような多孔性の酸化グラフェンを用いたエアロゲルや肥料・植物防疫剤の開発は、酸化グラフェンを用いたエアロゲルや肥料・植物防疫剤の開発において重要である。
カーボンナノチューブCNT（酸化グラフェンナノチューブ）エアロジェルの浮上スキーム

図4. CNTカーボンナノチューブ（酸化グラフェンナノチューブ）エアゲルの浮上模式図。(柳亮・竹本亮・小野浩二・上野剛史 2021)

本研究では、「実験用に作製したエアゲルは、光吸収性が高く、熱容量が小さいため、ハロゲンランプで瞬時に加熱することが可能である。加熱すると周囲の空気の浮力により浮上し、光源のON/OFFにより浮上の挙動を制御することができた。太陽光を利用したCNT（カーボンナノチューブ、チューブ状円筒形の酸化グラフェン）エアロゲルの浮上に関する研究が進行中である」。CNTカーボンナノチューブエアロゲルは、0.25から1mg/cm-3までの密度でテストされ、17℃/秒の加熱速度で瞬間的な浮遊を得た。この効果は、（Zhang, T.; Chang, H.; Wu, Y.; Xiao, P.; Yi, N.; Lu, Y.; Chen, Y. 2015）が、バルクグラフェンへのマクロな光の直接推進に関する研究において指摘しているものである。その結果、「マクロなグラフェンベースの物体は、ワットレベルのレーザー、さらには太陽光によって、サブメータースケールまで直接推進することができる...光の強度を高め、および／または照明領域を改善することによって、推進力をさらに高めることができる...」ことが明らかになった。

グラフェンへのイオン化の影響

グラフェンへのイオン化は、吸着とは逆の効果、すなわちイオンの脱離とイオン化種（フリーラジカル）の生成を引き起こすため、その効果は複雑である。Kim, YK; Na, HK; Kwack, SJ; Ryoo, SR; Lee, Y.; Hong, S.; Min, DH 2011）によると、酸化グラフェンにイオン化レーザーを照射すると、酸化グラフェンから還元型rGOに変化し、最終的にMWCNTと呼ばれる多層グラフェン/カーボンナノチューブを形成することが分かっている。
酸化グラフェンへのイオン化の影響

図5. 酸化グラフェンに対するイオン化の影響。(Kim, YK; Na, HK; Kwack, SJ; Ryoo, SR; Lee, Y.; Hong, S.; Min, DH 2011)

このGO低下効果は、（Cutroneo, M.; Havranek, V.; Mackova, A.; Malinsky, P.; Torrisi, L.; Lorincik, J.; Stammers, J. 2019）の研究でも観察されており、「導電率を高めるために相対炭素量（C/O比、炭素/酸素）を改善するための酸化黒鉛シートを脱酸素し還元酸化グラフェンを生成するにはイオンマイクロビームが有効だ」、と述べられています。還元型酸化グラフェンは電気伝導度を高めるため、水蒸気やその他の汚染物質と一緒に化学的または複合的な雲に存在すると、大気の電気的活性が高まるという重要な根拠を与えているのだ。
この図式を完成させるためには、炭素化学、特にナノメートルスケールでのマイクロ波の発生に関する全体像を示す（Wang, Z., Yu, C., Huang, H., Guo, W., Yu, J. and Qiu, J. 2021）研究を引用することが必要不可欠である。マイクロ波は、電場と磁場の正弦波的な変化を示す電磁波である」と述べられているように、マイクロ波は、電場と磁場の正弦波的な変化を示す電磁波である。マイクロ波の周波数は300MHzから300GHzで、その中でも2.45GHzの周波数が最もよく使われている。" 電磁波によって伝導された熱は、炭素材料の分極と励起を引き起こし、その温度を上昇させ、脱離、剥離、還元、ドーピングの効果を引き起こすが、より重要なのは、「ほとんど自由に動く電子と電界との強い相互作用により、これらの電子の運動エネルギーは増大し、炭素表面の共役領域から素早く飛び出すことができ、ガス状種のイオン化を引き起こす。.限られた時間と空間の中で、明らかな発光を伴う。この現象は、アーク放電プラズマとして認識される。そして、このような電離種/プラズマの集中的な生成は、マイクロスケール寸法と独特の高エネルギー密度という特徴から、関与するマイクロ波反応に大きな可能性を持つかもしれない。"
マイクロ波カーボンケミストリー

図6. マイクロ波カーボンケミストリー。(Wang, Z., Yu, C., Huang, H., Guo, W., Yu, J. and Qiu, J. 2021)

意見

グラフェンは、適切な密度と高い多孔性を持ち、蒸発しやすい液状であれば、他の成分（肥料や農薬などに含まれる）と共に化学雲を形成する可能性があることが示された。また、熱気流に運ばれ、他の物質と一緒に粉塵の化学雲を形成することもある。科学的事実を考慮すると、特に夏場の乾燥した気候では、加熱・蒸発の過程でグラフェンが雲中に存在する可能性が高い。
まだ定量化されていない（さらなる研究が行われていない）グラフェンや酸化グラフェンが濃縮されている可能性のある化学雲が存在すると考えれば、それらが電気活動の上昇に影響を与える可能性は非常に高い。これは、電磁波（マイクロ波）の効果、酸化グラフェンの乗算効果、電磁波吸収効果と合わせて、化学雲の電離を引き起こし、脱着効果を発生させ、空気中に水、肥料、農薬、植物衛生製品、または核となる化学化合物がエアロゾル相で雨や沈殿を起こすとされている。また、グラフェンのイオン化により、フリーラジカルやイオン化種が発生し、それが異常に高い放射線値の背後にある可能性があると主張されている。明らかに、電離放射線のパルスは、現象の自然なパターンから外れているように見える。しかし、気象、軍事、航空管制用観測レーダーの電磁パルスが、酸化グラフェン（および推定マグネタイトFe3O4）の磁化粒子にリバウンド効果を起こし、必然的に放射線のパルスを発生させた可能性がある。このため、イベリア半島全域の大気エアロゾルや放射線パルスの発生場所を観測・調査し、その起源を確かめ、他の仮説を排除することが重要である。

参考文献

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付録1

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