คุณสงสัยหรือไม่ว่าปีที่แล้วในสาขาเคมีเกิดอะไรขึ้น? คุณต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งประดิษฐ์และการวิจัยล่าสุดที่อาจปฏิวัติโลกของเราในไม่ช้านี้หรือไม่? ขอนำเสนอสรุปเหตุการณ์สำคัญประจำปี 2561 มาดูกัน!
ปี 2018 มีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อะไรบ้าง?
เป็นอีกครั้งที่วิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่ามีความลับอีกมากมายให้ค้นพบ และมีเพียงนักวิจัยที่มุ่งมั่นเท่านั้นที่จะบรรลุสิ่งนี้ได้ เราได้คัดเลือกการค้นพบที่น่าสนใจที่สุด 10 รายการ รวมถึงการพัฒนาวิธีการขนส่งยารูปแบบใหม่ การเพิ่มการจัดเก็บจำนวนมาก และแม้แต่การเปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นของเหลว
วิธีการใหม่ของการก่อตัวนาโนไฟเบอร์
นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้พัฒนาวิธีการสร้างเส้นใยนาโนที่แข็งแรงและยืดหยุ่นได้มากกว่าที่เคยรู้จัก สามารถใช้งานได้หลากหลาย กระบวนการที่เกิดเส้นใยนาโนเรียกว่าเจลอิเล็กโทรสปินนิ่ง เป็นผลให้ได้เส้นใยที่บางที่สุดที่ทำจากโพลีเอทิลีน มีความทนทานมากกว่าวัสดุเส้นใยที่แข็งแรงที่สุด เช่น Kevlar และ Dyneema สำหรับเสื้อกันกระสุน ข้อดีเพิ่มเติมของนาโนไฟเบอร์ใหม่เหล่านี้คือพารามิเตอร์ความแข็งที่เพิ่มขึ้นและความหนาแน่นที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเส้นใยคาร์บอนหรือเซรามิก [ 1]
นวัตกรรมระบบส่งยา
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันได้เผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับการสร้างและทดสอบระบบใหม่สำหรับการจัดหายาโดยใช้วัสดุชีวภาพ เช่น ไฮโดรเจล ระบบนี้ปล่อยยาเฉพาะภายใต้สภาวะทางสรีรวิทยาและบริเวณที่ติดเชื้อเท่านั้น ด้วยการใช้วัสดุชีวภาพ ยานี้จึงถูกนำไปใช้กับอวัยวะที่เหมาะสม ช่วยลดผลข้างเคียงของยามาตรฐานที่มีต่อผู้ป่วย [ 2]
แกรฟีนเป็นฉนวนและตัวนำยิ่งยวด
นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์และฮาร์วาร์ดอธิบายปรากฏการณ์ของกราฟีน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ กราฟีนทำหน้าที่เป็นฉนวนหรือตัวนำยิ่งยวด นักวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่าวัสดุน้ำหนักเบา ยืดหยุ่น และบางที่สุดที่รู้จักกันในโลกนี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างมาก มันมีความสามารถในการทำงานแตกต่างกันที่ขั้วไฟฟ้าสองขั้ว: เป็นฉนวนซึ่งอิเล็กตรอนถูกบล็อกไม่ให้ไหลอย่างสมบูรณ์ และเป็นตัวนำยิ่งยวด ซึ่งกระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้โดยไม่มีความต้านทาน คุณลักษณะของกราฟีนถูกสังเกตเห็นหลังจากการสร้าง superlattice ของแผ่นกราฟีนสองแผ่นที่วางซ้อนกันและหมุนเป็นมุม 1.1 องศา [ 3]
การค้นพบเงินฝากของธาตุหายาก
นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ประกาศการค้นพบธาตุหายากที่มีอายุหลายศตวรรษจำนวนมหาศาลในก้นทะเลลึกของมหาสมุทรแปซิฟิกทางตะวันตกเฉียงเหนือ การค้นพบแรร์เอิร์ทออกไซด์ 16 ล้านตันในส่วนลึกของมหาสมุทรแปซิฟิกมีศักยภาพที่จะจัดหาวัสดุนี้ให้กับโลกเป็นเวลา 600 ปี ธาตุหายากเป็นวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัย เช่น รถยนต์ไฟฟ้า โทรศัพท์ และแบตเตอรี่ [ 4]
เทคนิคใหม่เพื่อเพิ่มหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา รายงานการค้นพบเทคนิคใหม่เพื่อเพิ่มพื้นที่จัดเก็บในคอมพิวเตอร์ วิธีการที่นักวิจัยพัฒนาขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับการกำจัดหรือเปลี่ยนอะตอมไฮโดรเจนเดี่ยวอย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยให้หน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นพันเท่า การค้นพบนี้ช่วยให้สามารถสร้างที่เก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่ทำงานที่อุณหภูมิในโลกแห่งความเป็นจริงและสามารถใช้งานได้ตามปกติ ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่สามารถทำได้ในอุตสาหกรรมการผลิตนาโน [ 5]
การแปลงก๊าซดิวเทอเรียมเป็นของเหลวเมทัลลิก
นักวิจัยจากสถาบันวิจัยชั้นนำแห่งหนึ่งของสหรัฐในแคลิฟอร์เนีย Lawrence Livermore National Laboratory ได้ประกาศการเปลี่ยนแปลงของก๊าซดิวเทอเรียมให้เป็นของเหลวที่เป็นโลหะ การค้นพบนี้สามารถช่วยให้นักวิจัยเข้าใจดาวเคราะห์ก๊าซขนาดยักษ์ เช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ได้ดีขึ้น นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าดาวเคราะห์เหล่านี้ประกอบด้วยไฮโดรเจนที่เป็นโลหะเหลวจำนวนมาก ซึ่งสามารถรับผิดชอบต่อสนามแม่เหล็กแรงสูงที่สังเกตได้ ไฮโดรเจนถูกทำให้เป็นของเหลวจากดิวเทอเรียมบริสุทธิ์พิเศษโดยใช้พัลส์เลเซอร์ [ 6]
โลหะที่ทนทานที่สุดในโลก
นักวิทยาศาสตร์จาก Sandia National Laboratories ได้พัฒนาโลหะผสมทองคำขาวซึ่งถือเป็นโลหะที่ทนต่อการสึกหรอมากที่สุดในโลก โลหะผสมทองคำขาวมีความทนทานมากกว่าเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง 100 เท่า การค้นพบนี้สามารถใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ด้วยคุณสมบัติของวัสดุ ส่วนประกอบของอุปกรณ์จึงเชื่อถือได้และใช้งานได้ยาวนาน นักวิจัยมองเห็นศักยภาพในการใช้งานทั้งในระบบเครื่องบินขนาดใหญ่และกังหันลม ตลอดจนในโทรศัพท์มือถือและเรดาร์ นอกจากนี้ โลหะผสมดังกล่าวยังสังเคราะห์คาร์บอนเหมือนเพชรบนพื้นผิวของมันเอง ซึ่งเป็นหนึ่งในสารเคลือบที่ดีที่สุดในโลก ซึ่งมีความเรียบเหมือนกราไฟต์และแข็งเหมือนเพชร [ 7]
รางวัลโนเบลสาขาเคมี
George P. Smith จากสหรัฐอเมริกา, Frances H. Arnold จากสหรัฐอเมริกา และ Gregory P. Winter จากสหราชอาณาจักรได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีจากผลงานในสาขาวิทยาศาสตร์วิวัฒนาการ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ตามวิวัฒนาการที่ควบคุม การค้นพบครั้งนี้ทำให้สามารถผลิตเอ็นไซม์และแอนติบอดีซึ่งสามารถนำมาใช้ในการผลิตยาและเชื้อเพลิงชีวภาพได้ วิธีนี้ประกอบด้วยการเลือกยีนตัวเดียวที่เข้ารหัสโปรตีนจำเพาะและทำให้เกิดการกลายพันธุ์ จากนั้นจึงคัดเลือกและทำซ้ำ วัฏจักรนี้จะทำซ้ำจนกว่ายีนจะได้ลักษณะที่ต้องการ [ 8]
นิยามใหม่ของหน่วย SI BASE
การประชุมใหญ่สามัญครั้งที่ 26 เรื่องน้ำหนักและการวัดได้จัดขึ้นเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน และได้ลงมติให้กำหนดหน่วยฐาน SI ใหม่ คำจำกัดความใหม่นี้เสนอโดยคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยน้ำหนักและมาตรการ (CIPM) เมื่อต้นปี 2018 ข้อเสนอนี้เกี่ยวข้องกับการกำหนดนิยามใหม่ของหน่วยกิโลกรัม แอมแปร์ เคลวิน และโมล การนิยามใหม่จะใช้บังคับตั้งแต่ 20 พฤษภาคม 2019 คำจำกัดความใหม่ของหน่วยจะขึ้นอยู่กับค่าคงที่ซึ่งเป็นผลมาจากกฎของฟิสิกส์ [ 9]
การผลิตไบโอพลาสติกจากสาหร่าย
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟได้บรรยายถึงกระบวนการผลิตพลาสติกชีวภาพจากจุลินทรีย์ในน้ำที่กินสาหร่าย โพลีเมอร์ที่สามารถนำมาใช้สำหรับการผลิตพลาสติกชีวภาพได้มาจากสาหร่ายที่ใช้จุลินทรีย์เซลล์เดียวซึ่งร่วมกับสาหร่ายอาศัยอยู่ในน้ำที่มีรสเค็มมาก พลาสติกที่ได้นั้นสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ไม่ก่อให้เกิดสารพิษ และผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของพวกมันคือสารประกอบอินทรีย์ การค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ช่วยแก้ปัญหาในการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจากพืชหรือแบคทีเรียในประเทศที่ไม่มีดินอุดมสมบูรณ์หรือน้ำจืด เช่น อิสราเอล [ 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 -ทริกเกอร์/
[ 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
