Jesteś ciekawy co wydarzyło się w minionymi roku w chemii? Chcesz dowiedzieć się o najnowszych wynalazkach i przeprowadzonych badaniach, które mogą niedługo zrewolucjonizować nasz świat? Przedstawiamy podsumowanie najważniejszych wydarzeń w 2018r. Zapraszamy!
Jakie odkrycia naukowe przyniósł 2018 rok?
Nauka kolejny raz udowodniła, że jeszcze ma przed nami wiele tajemnic i pozwoli je poznać tylko najwytrwalszym badaczom. Wybraliśmy 10 najciekawszych, wśród których znajdują się opracowania nowych metod transportu leków, zwiększania pamięci masowej, a nawet przemiany wodoru w ciecz.
NOWA METODA TWORZENIA NANOWŁÓKIEN
Naukowcy z Instytutu Technologii w Massachusetts opracowali metodę tworzenia silniejszych i bardziej sprężystych nanowłókien niż dotychczas znane do wielu zastosowań. Proces, w którym powstają nanowłókna, nazywany jest elektroprzędzeniem żelowym. W jego wyniku można uzyskać najcieńsze dotychczas włókna wykonane z polietylenu. Są one bardziej wytrzymałe od najsilniejszych znanych materiałów włóknistych, takich jak Kevlar czy Dyneema stosowanych do produkcji kamizelek kuloodpornych. Dodatkowym atutem nowych nanowłókien są zwiększone parametry twardości i mniejsza gęstość w porównaniu z włóknami węglowymi czy ceramicznymi. [1]
NOWOCZESNY SYSTEM DOSTARCZANIA LEKÓW
Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego opublikowali informację o zbudowaniu i przetestowaniu nowego systemu dostarczania leków opartych na biomateriałach, takich jak hydrożele. System ten uwalnia lek tylko w określonych warunkach fizjologicznych precyzyjnie w miejscu infekcji. Dzięki zastosowaniu biomateriałów lekarstwo zostanie zaaplikowane w odpowiednim organie, zmniejszając skutki uboczne wywoływane u pacjentów przez standardowe farmaceutyki.[2]
GRAFEN JAKO IZOLATOR I NADPRZEWODNIK
Naukowcy z Instytutu Technologii w Massachusetts i Harvardu opisali zjawisko, jakiemu ulega grafen. W określonych warunkach może się on zachowywać jak izolator lub jak nadprzewodnik. Badacze udowodnili, że ten lekki, elastyczny i najcieńszy znany na świecie materiał wykazuje bardzo ciekawe właściwości. Potrafi zachowywać się odmiennie w dwóch ekstremach elektrycznych: jako izolator – wówczas przepływ elektronów jest całkowicie zablokowany, oraz jako nadprzewodnik, w którym prąd płynie bez oporów. Cecha grafenu została zauważona po utworzeniu supersieci dwóch arkuszy grafenu ułożonych jeden na drugim i przesuniętych względem siebie o 1,1 stopnia.[3]
ODKRYCIE POKŁADÓW METALI ZIEM RZADKICH
Japońscy naukowcy ogłosili znalezienie wielowiekowych, ogromnych ilości metali ziem rzadkich w głębokim dnie morskim na północno-zachodnim Pacyfiku. Odkrycie w głębinach Oceanu Spokojnego 16 milionów ton tlenków metali ziem rzadkich potencjalnie ma zaopatrzyć świat w ten materiał na 600 lat. Metale ziem rzadkich są kluczowym surowcem wykorzystywanym do produkcji zaawansowanych technologicznie urządzeń, jak samochody elektryczne, telefony czy akumulatory.[4]
NOWA TECHNIKA ZWIĘKSZAJĄCA PAMIĘĆ KOMPUTERA
Naukowcy z Uniwersytetu Alberty w Kanadzie poinformowali o odkryciu nowej techniki zwiększającej pamięć masową komputerów. Sposób opracowany przez badaczy jest oparty na szybkim usuwaniu lub zastępowaniu pojedynczych atomów wodoru, dzięki czemu możliwy jest tysiąckrotny wzrost gęstości pamięci półprzewodnikowej. To odkrycie pozwala zbudować pamięć masową komputera, która będzie działała w rzeczywistych temperaturach i która może być normalnie użytkowana, co w branży nanowytwarzania było do tej pory niemożliwe do osiągnięcia.[5]
PRZEKSZTAŁCENIE GAZOWEGO DEUTERU W CIECZ METALICZNĄ
Naukowcy z jednego z czołowych amerykańskich instytutów naukowo-badawczych w Kalifornii – Lawrence Livermore National Laboratory – ogłosili przekształcenie gazowego deuteru w ciecz metaliczną. Odkrycie może pomóc badaczom lepiej zrozumieć gigantyczne planety gazowe, takie jak Jowisz czy Saturn. Według naukowców, planety te zawierają dużo ciekłego metalicznego wodoru, który może być odpowiedzialny za obserwowane silne pola magnetyczne. Wodór skroplono z ultraczystego deuteru przy użyciu impulsów laserowych.[6]
NAJBARDZIEJ ODPORNY METAL NA ŚWIECIE
Naukowcy z Sandia National Laboratories opracowali platynowo – złoty stop uważany za najbardziej odporny na zużycie metal na świecie. Stop platyny i złota jest 100 razy trwalszy niż stal o wysokiej wytrzymałości. Odkrycie to może znaleźć zastosowanie w elektronice. Dzięki właściwościom materiału elementy urządzeń mogłyby być niezawodne i długowieczne. Badacze twierdzą, że widzą potencjał w aplikacjach zarówno w dużych systemach lotniczych i turbinach wiatrowych, jak i w telefonach komórkowych oraz radarach. Ponadto stop spontanicznie syntezuje na swojej powierzchni węgiel diamentopodobny – jedną z najlepszych na świecie powłok, która jest gładka jak grafit oraz twarda jak diament.[7]
NAGRODA NOBLA W DZIEDZINIE CHEMII
George P. Smith ze Stanów Zjednoczonych, Frances H. Arnold ze Stanów Zjednoczonych i Gregory P. Winter z Wielkiej Brytanii otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za pracę w obszarze nauk ewolucyjnych. Naukowcy opracowali metodę katalizy enzymów opartą na sterowanej ewolucji. Dzięki temu odkryciu możliwe będzie wytwarzanie enzymów i przeciwciał, które zostaną wykorzystane do produkcji leków i biopaliw. Metoda ta polega na wybraniu jednego genu kodującego konkretne białko i poddaniu go mutacji, a następnie selekcji i powieleniu. Taki cykl jest powtarzany do momentu, aż gen zdobędzie pożądane cechy.[8]
POPRAWKI DEFINICJI JEDNOSTEK UKŁADU SI
16 listopada odbyła się 26. Konferencja Generalna ds. Miar i Wag, która przegłosowała poprawki definicji jednostek układu SI. Zmiany zaproponował Międzynarodowy Komitet Miar i Wag (CIPM) na początku roku 2018. Dotyczyły one redefinicji kilograma, ampera, kelwina i mola. Poprawki będą obowiązywały od 20 maja 2019 r. Nowe definicje jednostek oparto o stałe, które wynikają z praw fizyki.[9]
OTRZYMANIE BIOTWORZYW Z WODOROSTÓW
Badacze z Uniwersytetu w Tel Awiwie opisali proces otrzymywania biotworzyw, które produkowane są przez mikroorganizmy wodne żywiące się wodorostami. Polimery, które mogą być użyte do produkcji bioplastiku powstają w wyniku konsumpcji glonów przez mikroorganizmy jednokomórkowe, które wraz z wodorostami żyją w bardzo słonej wodzie. Powstałe tworzywa są biodegradowalne, nie generują toksycznych substancji, a produktami ich rozkładu są związki organiczne. Odkrycie naukowców rozwiązuje problem produkcji biodegradowalnego plastiku z roślin lub bakterii w krajach, które nie mają dostępu do żyznej gleby ani świeżej wody, takich jak Izrael.[10]
[1] http://news.mit.edu/2018/ultrafine-fibers-have-exceptional-strength-0105
[2] http://www.washington.edu/news/2018/01/16/researchers-program-biomaterials-with-logic-gates-that-release-therapeutics-in-response-to-environmental-triggers/
[3] https://www.nature.com/articles/d41586-018-02773-w
[4] https://www.cnbc.com/2018/04/12/japan-rare-earths-huge-deposit-of-metals-found-in-pacific.html
[5] https://www.sciencedaily.com/releases/2018/07/180723132055.htm
[6] https://www.nytimes.com/2018/08/16/science/metallic-hydrogen-lasers.html
[7] https://share-ng.sandia.gov/news/resources/news_releases/resistant_alloy/
[8] https://old.nobelprize.org/che-press.pdf?_ga=2.67876817.1135025470.1538548911-1481862404.1538548911
[9] https://www.nytimes.com/2018/11/16/science/kilogram-physics-measurement.html
[10] https://phys.org/news/2018-12-sustainable-plastics-horizon.html