این اکتشافات عجیب امسال توجه ویراستاران C&EN را به خود جلب کرد
توسط کریستال واسکز
رمز و راز پپتو-بیسمول
اعتبار: Nat.اشتراک.
ساختار بیسموت ساب سالیسیلات (Bi = صورتی، O = قرمز، C = خاکستری)
امسال، تیمی از محققان دانشگاه استکهلم یک معمای صد ساله را کشف کردند: ساختار بیسموت ساب سالیسیلات، ماده فعال در پپتو-بیسمول (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).محققان با استفاده از پراش الکترون دریافتند که این ترکیب در لایه های میله ای قرار گرفته است.در امتداد مرکز هر میله، آنیون های اکسیژن به طور متناوب بین سه و چهار کاتیون بیسموت پل می شوند.در همین حال، آنیون‌های سالیسیلات از طریق گروه‌های کربوکسیلیک یا فنلی خود با بیسموت هماهنگ می‌شوند.محققان با استفاده از تکنیک های میکروسکوپ الکترونی، تغییراتی را در انباشته شدن لایه ها کشف کردند.آنها معتقدند که این نظم نامنظم ممکن است توضیح دهد که چرا ساختار بیسموت ساب سالیسیلات توانسته است برای مدت طولانی از دانشمندان فرار کند.
اعتبار: از روزبه جعفری
سنسورهای گرافن چسبیده به ساعد می توانند فشار خون را به طور مداوم اندازه گیری کنند.
خالکوبی فشار خون
برای بیش از 100 سال، نظارت بر فشار خون به معنای فشار دادن بازوی شما با یک کاف بادی بوده است.با این حال، یکی از نکات منفی این روش این است که هر اندازه گیری تنها تصویری کوچک از سلامت قلبی عروقی یک فرد را نشان می دهد.اما در سال 2022، دانشمندان یک «خالکوبی» گرافنی موقت ایجاد کردند که می‌تواند فشار خون را برای چند ساعت در یک زمان به طور مداوم کنترل کند (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).آرایه حسگر مبتنی بر کربن با ارسال جریان‌های الکتریکی کوچک به ساعد کاربر و نظارت بر نحوه تغییر ولتاژ هنگام حرکت جریان در بافت‌های بدن عمل می‌کند.این مقدار با تغییرات حجم خون مرتبط است، که یک الگوریتم کامپیوتری می تواند آن را به اندازه گیری فشار خون سیستولیک و دیاستولیک ترجمه کند.به گفته یکی از نویسندگان این مطالعه، روزبه جعفری از دانشگاه A&M تگزاس، این دستگاه روشی محجوب برای نظارت بر سلامت قلب بیمار در دوره های طولانی را به پزشکان ارائه می دهد.همچنین می‌تواند به متخصصان پزشکی کمک کند تا عوامل خارجی که بر فشار خون تأثیر می‌گذارند را فیلتر کنند - مانند ملاقات استرس‌زا با پزشک.
رادیکال های تولید شده توسط انسان
اعتبار: Mikal Schlosser/TU دانمارک
چهار داوطلب در یک اتاقک تحت کنترل آب و هوا نشستند تا محققان بتوانند چگونگی تأثیر انسان بر کیفیت هوای داخل خانه را بررسی کنند.
دانشمندان می‌دانند که محصولات تمیزکننده، رنگ‌ها و خوشبوکننده‌های هوا همگی بر کیفیت هوای داخل خانه تأثیر می‌گذارند.محققان امسال کشف کردند که انسان نیز می تواند.با قرار دادن چهار داوطلب در داخل یک اتاقک تحت کنترل آب و هوا، یک تیم کشف کردند که روغن‌های طبیعی روی پوست افراد می‌توانند با ازن موجود در هوا واکنش داده و رادیکال‌های هیدروکسیل (OH) تولید کنند (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).پس از تشکیل، این رادیکال های بسیار واکنش پذیر می توانند ترکیبات موجود در هوا را اکسید کرده و مولکول های بالقوه مضر تولید کنند.روغن پوستی که در این واکنش ها شرکت می کند اسکوالن است که با ازن واکنش می دهد و 6-متیل-5-هپتن-2-ون (6-MHO) را تشکیل می دهد.سپس ازن با 6-MHO واکنش می دهد و OH تشکیل می دهد.محققان قصد دارند با بررسی این موضوع که چگونه سطوح این رادیکال‌های هیدروکسیل تولید شده توسط انسان در شرایط مختلف محیطی متفاوت است، این کار را انجام دهند.در عین حال، آنها امیدوارند که این یافته‌ها باعث شود دانشمندان درباره نحوه ارزیابی شیمی داخل ساختمان تجدید نظر کنند، زیرا انسان اغلب به عنوان منبع انتشار تلقی نمی‌شود.
علم قورباغه ایمن
برای مطالعه مواد شیمیایی که قورباغه‌ها برای دفاع از خود دفع می‌کنند، محققان باید نمونه‌هایی از پوست حیوانات بگیرند.اما تکنیک‌های نمونه‌برداری موجود اغلب به این دوزیستان ظریف آسیب می‌رسانند یا حتی نیاز به اتانازی دارند.در سال 2022، دانشمندان روشی انسانی‌تر برای نمونه‌برداری از قورباغه‌ها با استفاده از دستگاهی به نام MasSpec Pen ابداع کردند که از یک نمونه‌بردار قلم مانند برای برداشتن آلکالوئیدهای موجود در پشت حیوانات استفاده می‌کند (ACS Meas. Sci. Au 2022، DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).این دستگاه توسط لیویا ابرلین، شیمیدان تحلیلی در دانشگاه تگزاس در آستین ساخته شده است.در ابتدا قرار بود به جراحان کمک کند تا بین بافت‌های سالم و سرطانی بدن انسان تمایز قائل شوند، اما ابرلین پس از آشنایی با لورن اوکانل، زیست‌شناس دانشگاه استنفورد که نحوه متابولیسم قورباغه‌ها و جداسازی آلکالوئیدها را مطالعه می‌کند، متوجه شد که می‌توان از این ابزار برای مطالعه قورباغه‌ها استفاده کرد. .
اعتبار: Livia Eberlin
یک قلم طیف سنجی جرمی می تواند از پوست قورباغه های سمی بدون آسیب رساندن به حیوانات نمونه برداری کند.
اعتبار: Science/Zhenan Bao
یک الکترود کششی و رسانا می تواند فعالیت الکتریکی ماهیچه های اختاپوس را اندازه گیری کند.
الکترودهای مناسب برای اختاپوس
طراحی بیوالکترونیک می تواند درس سازش باشد.پلیمرهای انعطاف پذیر اغلب با بهبود خواص الکتریکی آنها سفت می شوند.اما تیمی از محققان به رهبری ژنان بائو از دانشگاه استنفورد الکترودی را ارائه کردند که هم کشش و هم رسانا است و بهترین های هر دو جهان را با هم ترکیب می کند.نقطه مقاومت الکترود، بخش های به هم پیوسته آن است - هر بخش به گونه ای بهینه شده است که رسانا یا چکش خوار باشد تا با خواص دیگری مقابله نکند.بائو برای نشان دادن توانایی های خود از این الکترود برای تحریک نورون های ساقه مغز موش ها و اندازه گیری فعالیت الکتریکی عضلات اختاپوس استفاده کرد.او نتایج هر دو آزمایش را در نشست پاییز 2022 انجمن شیمی آمریکا به نمایش گذاشت.
چوب ضد گلوله
اعتبار: ACS Nano
این زره چوبی می تواند گلوله ها را با کمترین آسیب دفع کند.
در این سال، تیمی از محققان به رهبری Huiqiao Li از دانشگاه علم و فناوری Huazhong، زره چوبی آنقدر قوی ساختند که بتواند شلیک گلوله را از یک هفت تیر 9 میلی‌متری منحرف کند (ACS Nano 2022، DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).استحکام چوب از ورقه های متناوب لیگنوسلولز و پلیمر سیلوکسان متقاطع ناشی می شود.لیگنوسلولز به لطف پیوندهای هیدروژنی ثانویه خود در برابر شکستگی مقاومت می کند، پیوندهایی که می توانند در صورت شکستن دوباره تشکیل شوند.در همین حال، پلیمر انعطاف پذیر هنگام ضربه محکم تر می شود.لی برای ایجاد این ماده، از پیراروکو، یک ماهی آمریکای جنوبی با پوست آنقدر سفت برای مقاومت در برابر دندان های تیغ پیرانا الهام گرفت.از آنجایی که زره چوبی نسبت به سایر مواد مقاوم در برابر ضربه مانند فولاد سبک‌تر است، محققان بر این باورند که این چوب می‌تواند کاربردهای نظامی و هوایی داشته باشد.
زمان ارسال: دسامبر-19-2022