या विचित्र शोधांनी यावर्षी C&EN संपादकांचे लक्ष वेधून घेतले.
क्रिस्टल वास्क्वेझ यांनी
पेप्टो-बिस्मोल रहस्य
श्रेय: नॅट. कम्युन.
बिस्मथ सबसॅलिसिलेटची रचना (Bi = गुलाबी; O = लाल; C = राखाडी)
या वर्षी, स्टॉकहोम विद्यापीठातील संशोधकांच्या एका पथकाने शतकानुशतके जुने रहस्य उलगडले: पेप्टो-बिस्मोलमधील सक्रिय घटक असलेल्या बिस्मथ सबसॅलिसिलेटची रचना (नॅट. कम्युन. २०२२, डीओआय: १०.१०३८/एस४१४६७-०२२-२९५६६-०). इलेक्ट्रॉन विवर्तन वापरून, संशोधकांना आढळले की हे संयुग रॉडसारख्या थरांमध्ये व्यवस्थित केलेले आहे. प्रत्येक रॉडच्या मध्यभागी, तीन आणि चार बिस्मथ कॅशन जोडणाऱ्या पुलांमध्ये ऑक्सिजन अॅनायन्स पर्यायी असतात. दरम्यान, सॅलिसिलेट अॅनायन्स त्यांच्या कार्बोक्झिलिक किंवा फेनोलिक गटांद्वारे बिस्मथशी समन्वय साधतात. इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी तंत्रांचा वापर करून, संशोधकांनी थर स्टॅकिंगमध्ये फरक देखील शोधला. त्यांचा असा विश्वास आहे की ही विकृत व्यवस्था कदाचित बिस्मथ सबसॅलिसिलेटची रचना इतक्या काळापासून शास्त्रज्ञांना का टाळण्यात यशस्वी झाली आहे हे स्पष्ट करू शकते.
श्रेय: रुजबेह जाफरी यांच्या सौजन्याने
हाताच्या हाडाला चिकटवलेले ग्राफीन सेन्सर सतत रक्तदाब मोजू शकतात.
रक्त दाब टॅटू
१०० वर्षांहून अधिक काळ, तुमच्या रक्तदाबाचे निरीक्षण करणे म्हणजे तुमच्या हाताला फुगवता येण्याजोग्या कफने दाबणे. तथापि, या पद्धतीचा एक तोटा असा आहे की प्रत्येक मापन एखाद्या व्यक्तीच्या हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी आरोग्याचा फक्त एक छोटासा स्नॅपशॉट दर्शवते. परंतु २०२२ मध्ये, शास्त्रज्ञांनी एक तात्पुरता ग्राफीन "टॅटू" तयार केला जो एका वेळी अनेक तास सतत रक्तदाबाचे निरीक्षण करू शकतो (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). कार्बन-आधारित सेन्सर अॅरे परिधान करणाऱ्याच्या हाताच्या कपाळावर लहान विद्युत प्रवाह पाठवून आणि शरीराच्या ऊतींमधून विद्युत प्रवाह कसा बदलतो याचे निरीक्षण करून कार्य करते. हे मूल्य रक्ताच्या आकारमानातील बदलांशी संबंधित आहे, जे संगणक अल्गोरिथम सिस्टोलिक आणि डायस्टोलिक रक्तदाब मोजमापांमध्ये रूपांतरित करू शकते. अभ्यासाच्या लेखकांपैकी एक, टेक्सास ए अँड एम युनिव्हर्सिटीचे रुझबेह जाफरी यांच्या मते, हे उपकरण डॉक्टरांना रुग्णाच्या हृदयाच्या आरोग्यावर दीर्घकाळ लक्ष ठेवण्याचा एक सोपा मार्ग प्रदान करेल. हे वैद्यकीय व्यावसायिकांना रक्तदाबावर परिणाम करणारे बाह्य घटक - जसे की डॉक्टरकडे तणावपूर्ण भेट - शोधण्यास देखील मदत करू शकते.
मानवनिर्मित रॅडिकल
क्रेडिट: मिकाल श्लोसर/टीयू डेन्मार्क
चार स्वयंसेवक हवामान-नियंत्रित चेंबरमध्ये बसले जेणेकरून संशोधकांना घरातील हवेच्या गुणवत्तेवर मानवांचा कसा परिणाम होतो याचा अभ्यास करता येईल.
शास्त्रज्ञांना माहित आहे की स्वच्छता उत्पादने, रंग आणि एअर फ्रेशनर हे सर्व घरातील हवेच्या गुणवत्तेवर परिणाम करतात. या वर्षी संशोधकांना असे आढळून आले की मानवांनाही असे होऊ शकते. हवामान नियंत्रित कक्षात चार स्वयंसेवक ठेवून, एका पथकाने शोधून काढले की लोकांच्या त्वचेवरील नैसर्गिक तेले हवेतील ओझोनशी प्रतिक्रिया देऊन हायड्रॉक्सिल (OH) रॅडिकल्स तयार करू शकतात (सायन्स २०२२, DOI: १०.११२६/science.abn०३४०). एकदा तयार झाल्यानंतर, हे अत्यंत प्रतिक्रियाशील रॅडिकल्स हवेतील संयुगे ऑक्सिडाइझ करू शकतात आणि संभाव्य हानिकारक रेणू तयार करू शकतात. या प्रतिक्रियांमध्ये भाग घेणारे त्वचेचे तेल स्क्वालीन आहे, जे ओझोनशी प्रतिक्रिया करून ६-मिथाइल-५-हेप्टेन-२-वन (६-MHO) तयार करते. त्यानंतर ओझोन ६-MHO सह प्रतिक्रिया देऊन OH तयार करते. वेगवेगळ्या पर्यावरणीय परिस्थितीत या मानवनिर्मित हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्सची पातळी कशी बदलू शकते याचा तपास करून संशोधकांनी या कामावर भर देण्याची योजना आखली आहे. दरम्यान, त्यांना आशा आहे की हे निष्कर्ष शास्त्रज्ञांना घरातील रसायनशास्त्राचे मूल्यांकन कसे करावे यावर पुनर्विचार करण्यास भाग पाडतील, कारण मानवांना बहुतेकदा उत्सर्जनाचे स्रोत म्हणून पाहिले जात नाही.
बेडूक-सुरक्षित विज्ञान
बेडकांनी स्वतःचा बचाव करण्यासाठी विषारी पदार्थ उत्सर्जित करणाऱ्या रसायनांचा अभ्यास करण्यासाठी, संशोधकांना प्राण्यांच्या त्वचेचे नमुने घ्यावे लागतात. परंतु सध्याच्या सॅम्पलिंग तंत्रांमुळे अनेकदा या नाजूक उभयचरांना हानी पोहोचते किंवा त्यांना इच्छामरणाची आवश्यकता देखील असते. २०२२ मध्ये, शास्त्रज्ञांनी मॅसस्पेक पेन नावाच्या उपकरणाचा वापर करून बेडकांचे नमुने घेण्यासाठी अधिक मानवीय पद्धत विकसित केली, जी प्राण्यांच्या पाठीवर असलेले अल्कलॉइड्स उचलण्यासाठी पेनसारख्या सॅम्पलरचा वापर करते (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). हे उपकरण ऑस्टिन येथील टेक्सास विद्यापीठातील विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रज्ञ लिविया एबरलिन यांनी तयार केले होते. हे मूळतः मानवी शरीरातील निरोगी आणि कर्करोगाच्या ऊतींमध्ये फरक करण्यास सर्जनना मदत करण्यासाठी होते, परंतु बेडकांचे चयापचय आणि अल्कलॉइड्स कसे वेगळे करतात याचा अभ्यास करणाऱ्या स्टॅनफोर्ड विद्यापीठातील जीवशास्त्रज्ञ लॉरेन ओ'कॉनेल यांना भेटल्यानंतर एबरलिनला समजले की हे उपकरण बेडकांचा अभ्यास करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.
क्रेडिट: लिव्हिया एबरलिन
मास स्पेक्ट्रोमेट्री पेन प्राण्यांना इजा न करता विषारी बेडकांच्या त्वचेचे नमुने घेऊ शकते.
श्रेय: विज्ञान/झेनान बाओ
एक ताणलेला, वाहक इलेक्ट्रोड ऑक्टोपसच्या स्नायूंच्या विद्युत क्रियाकलापांचे मोजमाप करू शकतो.
ऑक्टोपससाठी योग्य इलेक्ट्रोड्स
बायोइलेक्ट्रॉनिक्स डिझाइन करणे हा तडजोडीचा धडा असू शकतो. लवचिक पॉलिमर बहुतेकदा त्यांच्या विद्युत गुणधर्मांमध्ये सुधारणा होत असताना कडक होतात. परंतु स्टॅनफोर्ड विद्यापीठाच्या झेनान बाओ यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांच्या पथकाने एक इलेक्ट्रोड तयार केला जो ताणणारा आणि वाहक दोन्ही आहे, जो दोन्ही जगातील सर्वोत्तम गोष्टी एकत्र करतो. इलेक्ट्रोडचा प्रतिकार करणारा भाग म्हणजे त्याचे इंटरलॉकिंग विभाग - प्रत्येक विभाग एकमेकांच्या गुणधर्मांना विरोध करू नये म्हणून वाहक किंवा लवचिक होण्यासाठी ऑप्टिमाइझ केला जातो. त्याच्या क्षमता प्रदर्शित करण्यासाठी, बाओने उंदरांच्या मेंदूच्या स्टेममधील न्यूरॉन्सला उत्तेजित करण्यासाठी आणि ऑक्टोपसच्या स्नायूंच्या विद्युत क्रियाकलाप मोजण्यासाठी इलेक्ट्रोडचा वापर केला. तिने अमेरिकन केमिकल सोसायटीच्या २०२२ च्या शरद ऋतूतील बैठकीत दोन्ही चाचण्यांचे निकाल प्रदर्शित केले.
बुलेटप्रूफ लाकूड
क्रेडिट: एसीएस नॅनो
हे लाकडी चिलखत कमीत कमी नुकसानासह गोळ्या मागे टाकू शकते.
या वर्षी, हुआझोंग युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स अँड टेक्नॉलॉजीच्या हुईकियाओ ली यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांच्या पथकाने ९ मिमी रिव्हॉल्व्हरमधून गोळी पडल्यास ती विचलित करू शकेल इतके मजबूत लाकडी चिलखत तयार केले (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). लाकडाची ताकद त्याच्या लिग्नोसेल्युलोजच्या पर्यायी शीट आणि क्रॉस-लिंक्ड सिलोक्सेन पॉलिमरमधून येते. लिग्नोसेल्युलोज त्याच्या दुय्यम हायड्रोजन बंधांमुळे फ्रॅक्चरिंगला प्रतिकार करतो, जे तुटल्यावर पुन्हा तयार होऊ शकतात. दरम्यान, आदळल्यावर लवचिक पॉलिमर अधिक मजबूत होतो. हे साहित्य तयार करण्यासाठी, लीने पिरारुकु या दक्षिण अमेरिकन माशापासून प्रेरणा घेतली, ज्याची त्वचा पिरान्हाच्या तीक्ष्ण दातांना तोंड देण्याइतकी मजबूत असते. लाकडी चिलखत स्टीलसारख्या इतर आघात-प्रतिरोधक सामग्रीपेक्षा हलके असल्याने, संशोधकांचा असा विश्वास आहे की लाकडाचे लष्करी आणि विमानचालन अनुप्रयोग असू शकतात.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-१९-२०२२