Այս տարօրինակ հայտնագործությունները գրավեցին C&EN-ի խմբագիրների ուշադրությունն այս տարի
Քրիստալ Վասկեսի կողմից
ՊԵՊՏՈ-ԲԻՍՄՈԼ ԱՌԵՂԾՎԱԾ
Վարկ՝ ազգ.կոմուն.
Բիսմութ սուբսալիցիլատի կառուցվածքը (Bi = վարդագույն; O = կարմիր; C = մոխրագույն)
Այս տարի Ստոկհոլմի համալսարանի հետազոտողների թիմը բացեց դարավոր առեղծվածը. բիսմութ սուբսալիցիլատի կառուցվածքը՝ Պեպտո-Բիսմոլի ակտիվ բաղադրիչը (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0):Օգտագործելով էլեկտրոնների դիֆրակցիան՝ հետազոտողները պարզել են, որ միացությունը դասավորված է գավազանման շերտերով:Յուրաքանչյուր ձողի կենտրոնի երկայնքով թթվածնի անիոնները հերթափոխով կամրջում են երեք և չորս բիսմութ կատիոններ:Մինչդեռ սալիցիլատային անիոնները կոորդինացվում են բիսմութին իրենց կարբոքսիլային կամ ֆենոլային խմբերի միջոցով:Օգտագործելով էլեկտրոնային մանրադիտակի տեխնիկան՝ հետազոտողները հայտնաբերել են նաև շերտերի կուտակման տատանումներ:Նրանք կարծում են, որ այս խաթարված դասավորությունը կարող է բացատրել, թե ինչու է բիսմութ սուբսալիցիլատի կառուցվածքը այդքան երկար ժամանակ կարողացել խուսափել գիտնականներից:
Վարկ՝ Ռուզբեհ Ջաֆարիի կողմից
Գրաֆենի սենսորները, որոնք կպչում են նախաբազուկին, կարող են ապահովել արյան ճնշման շարունակական չափումներ:
ԱՐՅԱՆ ՃՆՇՄԱՆ դաջվածքներ
Ավելի քան 100 տարի արյան ճնշումը վերահսկելը նշանակում է, որ ձեր ձեռքը սեղմում են փչովի մանժետով:Այնուամենայնիվ, այս մեթոդի բացասական կողմն այն է, որ յուրաքանչյուր չափում ներկայացնում է մարդու սիրտ-անոթային առողջության միայն փոքր պատկերը:Սակայն 2022 թվականին գիտնականները ստեղծեցին գրաֆենի ժամանակավոր «դաջվածք», որը կարող է շարունակաբար վերահսկել արյան ճնշումը մի քանի ժամ շարունակ (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w):Ածխածնի վրա հիմնված սենսորային զանգվածը գործում է՝ փոքր էլեկտրական հոսանքներ ուղարկելով կրողի նախաբազուկին և հետևելով, թե ինչպես է լարումը փոխվում, երբ հոսանքը շարժվում է մարմնի հյուսվածքներով:Այս արժեքը փոխկապակցված է արյան ծավալի փոփոխության հետ, որը համակարգչային ալգորիթմը կարող է վերածել սիստոլիկ և դիաստոլիկ արյան ճնշման չափումների:Ըստ հետազոտության հեղինակներից մեկի՝ Տեխասի A&M համալսարանի Ռուզբե Ջաֆարիի, սարքը բժիշկներին կառաջարկի հիվանդի սրտի առողջությունը երկար ժամանակ վերահսկելու աննկատ միջոց:Այն կարող է նաև օգնել բժշկական մասնագետներին զտել արյան ճնշման վրա ազդող կողմնակի գործոնները, օրինակ՝ բժշկին սթրեսային այցը:
ՄԱՐԴԿԱՍՏԵՂԾՎԱԾ ՌԱԴԻԿԱԼՆԵՐ
Վարկ՝ Mikal Schlosser/TU Դանիա
Չորս կամավորներ նստել են կլիմայով վերահսկվող խցիկում, որպեսզի հետազոտողները կարողանան ուսումնասիրել, թե ինչպես են մարդիկ ազդում ներսի օդի որակի վրա:
Գիտնականները գիտեն, որ մաքրող միջոցները, ներկերը և օդը թարմացնող միջոցները բոլորն էլ ազդում են ներսի օդի որակի վրա:Հետազոտողները այս տարի պարզեցին, որ մարդիկ նույնպես կարող են:Չորս կամավորների տեղադրելով կլիմայով վերահսկվող խցիկի մեջ՝ թիմը պարզեց, որ մարդկանց մաշկի բնական յուղերը կարող են արձագանքել օդի օզոնի հետ՝ առաջացնելով հիդրոքսիլ (OH) ռադիկալներ (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340):Ձևավորվելուց հետո այս բարձր ռեակտիվ ռադիկալները կարող են օքսիդացնել օդային միացությունները և առաջացնել պոտենցիալ վնասակար մոլեկուլներ:Մաշկի յուղը, որը մասնակցում է այս ռեակցիաներին, սքվալենն է, որը արձագանքում է օզոնի հետ՝ ձևավորելով 6-մեթիլ-5-հեպտեն-2-ոն (6-MHO):Այնուհետև օզոնը փոխազդում է 6-MHO-ի հետ՝ առաջացնելով OH:Հետազոտողները նախատեսում են հիմնվել այս աշխատանքի վրա՝ ուսումնասիրելով, թե ինչպես կարող են տարբեր լինել մարդու կողմից ստեղծված հիդրօքսիլ ռադիկալների մակարդակները շրջակա միջավայրի տարբեր պայմաններում:Միևնույն ժամանակ, նրանք հույս ունեն, որ այս բացահայտումները գիտնականներին կստիպեն վերանայել, թե ինչպես են նրանք գնահատում ներքին քիմիան, քանի որ մարդիկ հաճախ չեն դիտվում որպես արտանետումների աղբյուր:
ԳՐՏԵՐԻ ԱՆՎՏԱՆԳ ԳԻՏՈՒԹՅՈՒՆ
Քիմիական նյութերը ուսումնասիրելու համար, որոնք թունավորում են գորտերը՝ պաշտպանվելու համար, հետազոտողները պետք է կենդանիներից մաշկի նմուշներ վերցնեն:Սակայն նմուշառման գոյություն ունեցող տեխնիկան հաճախ վնասում է այս նուրբ երկկենցաղներին կամ նույնիսկ պահանջում էվթանազիա:2022 թվականին գիտնականները մշակեցին գորտերի նմուշառման ավելի մարդասիրական մեթոդ՝ օգտագործելով MasSpec Pen կոչվող սարքը, որն օգտագործում է գրչի նման նմուշառիչ՝ կենդանիների մեջքին առկա ալկալոիդները հավաքելու համար (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035):Սարքը ստեղծվել է Օսթինի Տեխասի համալսարանի անալիտիկ քիմիկոս Լիվիա Էբերլինի կողմից:Այն ի սկզբանե նախատեսված էր օգնելու վիրաբույժներին տարբերակել մարդու մարմնի առողջ և քաղցկեղային հյուսվածքները, բայց Էբերլինը հասկացավ, որ գործիքը կարող է օգտագործվել գորտերի ուսումնասիրության համար այն բանից հետո, երբ նա հանդիպեց Սթենֆորդի համալսարանի կենսաբան Լորեն Օ'Քոնելի հետ, ով ուսումնասիրում է, թե ինչպես են գորտերը նյութափոխանակում և սեկվացնում ալկալոիդները: .
Վարկ՝ Լիվիա Էբերլին
Զանգվածային սպեկտրոմետրի գրիչը կարող է նմուշառել թունավոր գորտերի մաշկը՝ չվնասելով կենդանիներին:
Վարկ՝ Գիտություն/Ժենան Բաո
Ձգվող, հաղորդիչ էլեկտրոդը կարող է չափել ութոտնուկի մկանների էլեկտրական ակտիվությունը:
ԷԼԵԿՏՐՈԴՆԵՐԸ ՊԱՏԱՍԽԱՆՈՒՄ ԵՆ ՈՒԹՈՏՈՊՈՍԻ ՀԱՄԱՐ
Կենսաէլեկտրոնիկայի նախագծումը կարող է փոխզիջման դաս լինել:Ճկուն պոլիմերները հաճախ դառնում են կոշտ, քանի որ դրանց էլեկտրական հատկությունները բարելավվում են:Սակայն Սթենֆորդի համալսարանի Ժենան Բաոյի գլխավորած հետազոտողների թիմը հայտնագործեց էլեկտրոդ, որը և՛ առաձգական է, և՛ հաղորդիչ՝ համատեղելով երկու աշխարհների լավագույնը:Էլեկտրոդի դիմադրության կետը նրա փոխկապակցված հատվածներն են. յուրաքանչյուր հատված օպտիմիզացված է հաղորդունակ կամ ճկուն լինելու համար, որպեսզի չհակասի մյուսի հատկություններին:Իր կարողությունները ցուցադրելու համար Բաոն օգտագործեց էլեկտրոդը՝ խթանելու մկների ուղեղի ցողունի նեյրոնները և չափելու ութոտնուկի մկանների էլեկտրական ակտիվությունը:Նա ցուցադրեց երկու թեստերի արդյունքները Ամերիկյան քիմիական ընկերության 2022 թվականի աշնանային հանդիպման ժամանակ:
ԱՐՄԱՆԴԱՊԵՏ Փայտ
Վարկ՝ ACS Nano
Այս փայտե զրահը կարող է հետ մղել փամփուշտները նվազագույն վնասով:
Այս տարի գիտության և տեխնոլոգիաների համալսարանի Huiqiao Li-ի ղեկավարությամբ հետազոտողների թիմը ստեղծեց փայտե զրահ, որը բավականաչափ ամուր էր՝ 9 մմ ատրճանակից արձակված գնդակը շեղելու համար (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725):Փայտի ամրությունը գալիս է լիգնոցելյուլոզից և խաչաձեւ կապակցված սիլոքսան պոլիմերից:Լիգնոցելյուլոզը դիմադրում է ճեղքմանը՝ շնորհիվ իր երկրորդային ջրածնային կապերի, որոնք կարող են նորից ձևավորվել, երբ կոտրվել են:Միևնույն ժամանակ, ճկուն պոլիմերը դառնում է ավելի ամուր, երբ հարվածում է:Նյութը ստեղծելու համար Լին ոգեշնչվել է պիրառուկուից՝ հարավամերիկյան ձկից, որի մաշկը բավականաչափ ամուր է, որպեսզի դիմանա պիրանայի ածելիի պես սուր ատամներին:Քանի որ փայտե զրահն ավելի թեթև է, քան հարվածների դիմացկուն այլ նյութերը, ինչպիսիք են պողպատը, հետազոտողները կարծում են, որ փայտը կարող է ռազմական և ավիացիոն կիրառություն ունենալ:
Հրապարակման ժամանակը՝ Dec-19-2022