यी अनौठा खोजहरूले यस वर्ष C&EN सम्पादकहरूको ध्यान खिचे।
क्रिस्टल भास्केज द्वारा
पेप्टो-बिस्मोल रहस्य
क्रेडिट: नेट कम्युन।
बिस्मथ सबसेलिसिलेटको संरचना (Bi = गुलाबी; O = रातो; C = खैरो)
यस वर्ष, स्टकहोम विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले एक शताब्दी पुरानो रहस्यको समाधान गर्यो: पेप्टो-बिस्मोलमा सक्रिय घटक बिस्मथ सबसेलिसिलेटको संरचना (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0)। इलेक्ट्रोन विवर्तन प्रयोग गरेर, अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्ता लगाए कि यौगिक रड जस्तो तहहरूमा व्यवस्थित छ। प्रत्येक रडको केन्द्रमा, अक्सिजन एनायनहरू तीन र चार बिस्मथ क्याशनहरू जोड्ने बीचमा वैकल्पिक हुन्छन्। यसैबीच, सैलिसिलेट एनायनहरू तिनीहरूको कार्बोक्सिलिक वा फेनोलिक समूहहरू मार्फत बिस्मथसँग समन्वय गर्छन्। इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी प्रविधिहरू प्रयोग गरेर, अनुसन्धानकर्ताहरूले तह स्ट्याकिङमा भिन्नताहरू पनि पत्ता लगाए। तिनीहरू विश्वास गर्छन् कि यो अव्यवस्थित व्यवस्थाले बिस्मथ सबसेलिसिलेटको संरचना किन यति लामो समयसम्म वैज्ञानिकहरूलाई बेवास्ता गर्न सफल भएको छ भनेर व्याख्या गर्न सक्छ।
क्रेडिट: रुजबेह जाफरी को सौजन्य
पाखुरामा टाँसिएको ग्राफिन सेन्सरले निरन्तर रक्तचाप मापन प्रदान गर्न सक्छ।
रक्तचाप ट्याटूहरू
१०० वर्षभन्दा बढी समयदेखि, तपाईंको रक्तचाप निगरानी गर्नु भनेको तपाईंको हातलाई फुल्ने कफले निचोड्नु हो। यद्यपि, यस विधिको एउटा नकारात्मक पक्ष भनेको प्रत्येक मापनले व्यक्तिको मुटुको स्वास्थ्यको सानो स्न्यापसट मात्र प्रतिनिधित्व गर्दछ। तर २०२२ मा, वैज्ञानिकहरूले एउटा अस्थायी ग्राफीन "ट्याटु" सिर्जना गरे जसले एक पटकमा धेरै घण्टासम्म निरन्तर रक्तचाप निगरानी गर्न सक्छ (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w)। कार्बन-आधारित सेन्सर एरेले लगाउने व्यक्तिको पाखुरामा सानो विद्युतीय धारा पठाएर र शरीरको तन्तुहरू मार्फत प्रवाह हुँदा भोल्टेज कसरी परिवर्तन हुन्छ भनेर निगरानी गरेर काम गर्छ। यो मान रगतको मात्रामा हुने परिवर्तनहरूसँग सम्बन्धित छ, जुन कम्प्युटर एल्गोरिथ्मले सिस्टोलिक र डायस्टोलिक रक्तचाप मापनमा अनुवाद गर्न सक्छ। अध्ययनका एक लेखक, टेक्सास ए एण्ड एम विश्वविद्यालयका रुजबेह जाफरीका अनुसार, यो उपकरणले डाक्टरहरूलाई लामो समयसम्म बिरामीको मुटुको स्वास्थ्यको निगरानी गर्ने एक सहज तरिका प्रदान गर्नेछ। यसले चिकित्सा पेशेवरहरूलाई रक्तचापलाई असर गर्ने बाह्य कारकहरू - जस्तै डाक्टरकहाँ तनावपूर्ण भ्रमण - लाई फिल्टर गर्न पनि मद्दत गर्न सक्छ।
मानव-उत्पन्न रेडिकलहरू
क्रेडिट: Mikal Schlosser / TU डेनमार्क
अनुसन्धानकर्ताहरूले घरभित्रको हावाको गुणस्तरलाई मानिसहरूले कसरी असर गर्छन् भन्ने अध्ययन गर्न सकून् भनेर चार स्वयंसेवकहरू जलवायु-नियन्त्रित कक्षमा बसे।
वैज्ञानिकहरूलाई थाहा छ कि सफाई उत्पादनहरू, रंग र एयर फ्रेसनरहरूले घर भित्रको हावाको गुणस्तरलाई असर गर्छन्। अनुसन्धानकर्ताहरूले यस वर्ष पत्ता लगाए कि मानिसहरूले पनि गर्न सक्छन्। जलवायु-नियन्त्रित कक्ष भित्र चार स्वयंसेवकहरू राखेर, एउटा टोलीले पत्ता लगायो कि मानिसहरूको छालामा प्राकृतिक तेलहरूले हावामा ओजोनसँग प्रतिक्रिया गरेर हाइड्रोक्सिल (OH) रेडिकलहरू उत्पादन गर्न सक्छन् (विज्ञान २०२२, DOI: १०.११२६/science.abn0340)। एक पटक बनेपछि, यी अत्यधिक प्रतिक्रियाशील रेडिकलहरूले वायुजन्य यौगिकहरूलाई अक्सिडाइज गर्न सक्छन् र सम्भावित रूपमा हानिकारक अणुहरू उत्पादन गर्न सक्छन्। यी प्रतिक्रियाहरूमा भाग लिने छालाको तेल स्क्वालिन हो, जसले ओजोनसँग प्रतिक्रिया गरेर ६-मिथाइल-५-हेप्टेन-२-वन (६-MHO) बनाउँछ। त्यसपछि ओजोनले ६-MHO सँग प्रतिक्रिया गरेर OH बनाउँछ। अनुसन्धानकर्ताहरूले यी मानव-उत्पन्न हाइड्रोक्सिल रेडिकलहरूको स्तर विभिन्न वातावरणीय परिस्थितिहरूमा कसरी फरक हुन सक्छ भनेर अनुसन्धान गरेर यो काममा निर्माण गर्ने योजना बनाएका छन्। यस बीचमा, तिनीहरू आशा गर्छन् कि यी निष्कर्षहरूले वैज्ञानिकहरूलाई उनीहरूले भित्री रसायन विज्ञानको मूल्याङ्कन कसरी गर्छन् भनेर पुनर्विचार गर्न बाध्य पार्नेछ, किनकि मानिसहरूलाई प्रायः उत्सर्जनको स्रोतको रूपमा हेरिएको छैन।
भ्यागुता-सुरक्षित विज्ञान
भ्यागुताहरूले आफ्नो रक्षा गर्न विषाक्त पदार्थ निकाल्ने रसायनहरूको अध्ययन गर्न, अनुसन्धानकर्ताहरूले जनावरहरूबाट छालाको नमूना लिनु पर्छ। तर अवस्थित नमूना प्रविधिहरूले प्रायः यी नाजुक उभयचरहरूलाई हानि पुर्याउँछन् वा इच्छामृत्यु पनि आवश्यक पर्दछ। २०२२ मा, वैज्ञानिकहरूले MasSpec Pen नामक उपकरण प्रयोग गरेर भ्यागुताहरूको नमूना लिनको लागि थप मानवीय विधि विकास गरे, जसले जनावरहरूको पछाडि रहेको क्षारीय पदार्थहरू लिन कलम जस्तो नमूना प्रयोग गर्दछ (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035)। यो उपकरण अस्टिनको टेक्सास विश्वविद्यालयकी विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्री लिभिया एबर्लिनद्वारा सिर्जना गरिएको थियो। यो मूल रूपमा मानव शरीरमा स्वस्थ र क्यान्सरयुक्त तन्तुहरू बीचको भिन्नता छुट्याउन सर्जनहरूलाई मद्दत गर्नको लागि थियो, तर एबर्लिनले स्ट्यानफोर्ड विश्वविद्यालयकी जीवविज्ञानी लरेन ओ'कोनेललाई भेटेपछि महसुस गरिन्, जसले भ्यागुताहरूलाई कसरी मेटाबोलाइज गर्छ र एल्कालोइडहरू कसरी अलग गर्छ भनेर अध्ययन गर्छिन्।
क्रेडिट: लिभिया एबरलिन
मास स्पेक्ट्रोमेट्री पेनले जनावरहरूलाई हानि नगरी विषालु भ्यागुताहरूको छालाको नमूना लिन सक्छ।
क्रेडिट: विज्ञान/जेनान बाओ
तन्किएको, प्रवाहकीय इलेक्ट्रोडले अक्टोपसको मांसपेशीको विद्युतीय गतिविधि मापन गर्न सक्छ।
अक्टोपसको लागि उपयुक्त इलेक्ट्रोडहरू
बायोइलेक्ट्रोनिक्सको डिजाइन गर्नु सम्झौताको पाठ हुन सक्छ। लचिलो पोलिमरहरू प्रायः तिनीहरूको विद्युतीय गुणहरूमा सुधार हुँदै जाँदा कठोर हुन्छन्। तर स्ट्यानफोर्ड विश्वविद्यालयका झेनान बाओको नेतृत्वमा अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले एक इलेक्ट्रोड बनाएको छ जुन स्ट्रेचि र कन्डक्टिभ दुवै छ, जसले दुवै संसारको उत्कृष्ट संयोजन गर्दछ। इलेक्ट्रोडको प्रतिरोधको भाग यसको इन्टरलकिङ खण्डहरू हो - प्रत्येक खण्डलाई अर्कोको गुणहरूको प्रतिरोध नगर्नको लागि या त कन्डक्टिभ वा लचिलो हुन अनुकूलित गरिएको छ। यसको क्षमता प्रदर्शन गर्न, बाओले मुसाको मस्तिष्क स्टेममा न्यूरोनहरूलाई उत्तेजित गर्न र अक्टोपसको मांसपेशीहरूको विद्युतीय गतिविधि मापन गर्न इलेक्ट्रोड प्रयोग गरिन्। उनले अमेरिकी केमिकल सोसाइटीको पतन २०२२ बैठकमा दुवै परीक्षणको नतिजा प्रदर्शन गरिन्।
बुलेटप्रुफ काठ
क्रेडिट: ACS नानो
यो काठको कवचले न्यूनतम क्षतिमा गोलीहरू भगाउन सक्छ।
यस वर्ष, हुआझोङ विज्ञान तथा प्रविधि विश्वविद्यालयका हुइकियाओ लीको नेतृत्वमा अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीले ९ एमएम रिभल्भरबाट प्रहार गरिएको गोलीलाई विचलित गर्न पर्याप्त बलियो काठको कवच सिर्जना गर्यो (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725)। काठको बल यसको लिग्नोसेलुलोजको वैकल्पिक पानाहरू र क्रस-लिङ्क गरिएको सिलोक्सेन पोलिमरबाट आउँछ। लिग्नोसेलुलोजले यसको माध्यमिक हाइड्रोजन बन्धनको कारणले फ्र्याक्चरिंग प्रतिरोध गर्दछ, जुन भाँचिएपछि पुन: बन्न सक्छ। यसैबीच, प्रहार गर्दा लचिलो पोलिमर बलियो हुन्छ। सामग्री सिर्जना गर्न, लीले पिरारुकुबाट प्रेरणा लिए, दक्षिण अमेरिकी माछा जसको छाला पिरान्हाको रेजर-तीखो दाँत सहन पर्याप्त कडा हुन्छ। काठको कवच स्टील जस्ता अन्य प्रभाव-प्रतिरोधी सामग्रीहरू भन्दा हल्का भएकोले, अनुसन्धानकर्ताहरू विश्वास गर्छन् कि काठमा सैन्य र उड्डयन अनुप्रयोगहरू हुन सक्छन्।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-१९-२०२२