جدول تناوبی را پر کنند و اتمهای جدیدی را کشف کنند که تاکنون دیده نشدهاند.
رقابت کیمیاگران امروزی برای کشف عنصری جدید
رقابت کیمیاگران امروزی برای کشف عنصری جدید
تلاش بیهودهی کیمیاگران قرون وسطا برای تبدیل عناصری مثل سرب، امروزه در کیمیاگری مدرن، شکل جدیدی به خود گرفته است
دانشمندان برای پیشگیری از جدا شدن اتمها باید آنها را با سرعتهای بالایی برخورد دهند. معمولا در این فرایند از یک عنصر بهعنوان هدف استفاده میشود و با پرتوی شدید یونهای عنصر دوم که با سرعت هزاران کیلومتر بر ثانیه حرکت میکنند، بمباران میشود.
رقابت کیمیاگران امروزی برای کشف عنصری جدید
وکه موریتا در حین تلاش برای اثبات نیوهونیوم، اهمیتی به اندک پژوهشهای مرتبط نمیداد
عنصر میتوانیم از کشف آن خبر دهیم. تمام این عناصر رادیواکتیو هستند و ذرات آلفا منتشر میکنند. انرژی واپاشی آلفا حکم اثر انگشت هستهای مشخص را دارد که با آشکارساز، قابل اندازهگیری است. در فرایند ساخت عنصر جدید، واپاشی جدیدی را شاهد خواهیم بود. این واپاشی هستههایی را تولید میکند که زنجیرهی واپاشی آنها قبلا شناخته شدهاند.
رقابت کیمیاگران امروزی برای کشف عنصری جدید
گروههای پژوهشی امیدوار هستند بتوانند برای اولینبار عنصر ۱۱۹ را بسازند و جدول تناوبی را گسترش دهند
رقابت کیمیاگران امروزی برای کشف عنصری جدید
پرتودهی به هدف کوریوم با پرتوی وانادیوم و تولید عنصر ۱۱۹، به ماهها زمان نیاز دارد، نام عنصر کوریم، برگرفته از نام ماری کوری و همسر او است.
رقابت کیمیاگران امروزی برای کشف عنصری جدید
دانشمندان روسی تاکنون چهار عنصر سنگین در جدول تناوبی را کشف کردهاند
تولید گیاهان همیشه درخشان دستاورد جدید مهندسان ژنتیک
ژنتیک شدهی درخشان قبلی که از باکتریهای زیستتاب یا
DNA کرم شبتاب استفاده میکردند، در این گیاهان از DNA قارچ زیستتاب استفاده شده است. پژوهشگران در مقالهی خود نوشتند:
باکتری زیستتاب میتواند برای مهندسی خودزیستتابی به پلاستید افزوده شود، این کار ازنظر فنی دشوار بوده و نمیتواند نور کافی تولید کند. چرخهی کافئیک اسید که مسیر متابولیکی مسئول درخشندگی در قارچها است، اخیرا توصیف شده است. ما انتشار نور را در گیاه گل توتون (Nicotiana tabacum) و نیکوتیان (Nicotiana benthamiana) بدون افزودن هیچگونه بستر خارجی و ازطریق وارد کردن ژنهای زیستتاب قارچ به ژنوم هستهای گیاه گزارش میکنیم.
در گلخانه، فنوتیپ کلی، کلروفیل و محتوای کاروتنوئید، زمان گلدهی و جوانهزنی بذر با تنباکوی نوع وحشی تفاوتی نداشت، فقط متوسط ارتفاع گیاهان ترانسژنیک ۱۲ درصد افزایش یافته بود. این امر نشان میدهد که برخلاف بیان زیستتاب باکتریایی، بیان چرخهی کافئیک اسید در گیاهان سمی نیست و بار آشکاری را حداقل در شرایط گلخانه، روی رشد گیاه تحمیل نمیکند.
اگرچه کافئیک اسید بومی جانوران نیست، درخشش خودکار در حیوانات نیز امکانپذیر است.
موفقیت دانشمندان در تولید برق از رطوبت هوا
باکتری آن را ساخته بود. در بسیاری از گونهها، این الیاف ریزی که با میکروسکوپ معمولی هم دیده نمیشوند، رساناهای مناسبی هستند و پژوهشگران در آزمایشگاههای مختلف در حال مطالعهی ویژگیهای مذکور و نیز باکتریهایی هستند که آنها را تولید میکنند.
موفقیت دانشمندان در تولید برق از رطوبت هوا
ویروس ابزاری بیولوژیک برای ساخت نسل آینده باتریها
باتری کوچک را در حضور باراک اوباما، رئیسجمهور وقت ایالات متحده بهنمایش بگذارد. بهندرت پیش میآید یک فناوری بتواند نظر رهبر قدرتمندترین کشور جهان را به خود جلب کند؛ اما این باتری از آن دسته فناوریهایی نبود که هرروزه در اخبار انرژی جهان شاهد آن هستیم.
سلول خورشیدی نیز مفید واقع شوند. با اینکه رؤیای بلچر برای ساخت خودروهایی با سوخت
ویروس هنوز محقق نشده است؛ درنتیجهی سالها تلاش او و همکارانش در آزمایشگاههای MIT، این فناوری توانسته تقریبا به یک قدمی خروج از آزمایشگاهها و ورود به دنیای واقعی برسد.
DNA اختصاصی خود برخوردار هستند؛ جز درهنگام حضور در بدن میزبان خود، قادر به تولیدمثل نیستند. عدم توانایی ویروسها در تولیدمثل مستقل باعث میشود نتوان یکی از بارزترین مشخصههای حیات را درمورد این موجودات صادق دانست. با این حال، بلچر معتقد است همین ویژگیهای ویروسها در کنار دانش مهندسی نانو میتواند به ما کمک کند باتریهایی با چگالی انرژی بیشتر، عمر طولانیتر و تعداد دفعات شارژ بالاتر تولید کنیم و در کنار تمامی این مزایا آسیب کمتری به محیط زیست وارد آوریم. کنستانتینوس گراسوپلوس، دانشمند ارشد تحقیقات درحوزهی باتریهای پیشرفته در آزمایشگاه فیزیک کاربردی جان هاپکینز میگوید:
شیمی وجود دارد. مزیت استفاده از مواد زیستی نظیر ویروسها آن است که این موجودات بهخودی خود در مقیاس نانو هستند. از اینرو، آنها در حکم قالب یا چارچوبی طبیعی برای ساخت مواد باتری بهشمار خواهند آمد.
ویروس ابزاری بیولوژیک برای ساخت نسل آینده باتریها
ما بیولوژی را بهگونهای مهندسی کردهایم تا تولید نانوموادی را که بهصورت طبیعی تولید نمیشوند، تحت کنترل درآوریم. ما ابزار زیستشناسی را برای کار با مواد جدید بسط دادهایم.
باکتری بهدست میآورد.
ویروس ابزاری بیولوژیک برای ساخت نسل آینده باتریها
ویروس ابزاری بیولوژیک برای ساخت نسل آینده باتریها
کشف ویروسهای غولپیکر دارای ویژگیهای منحصر به فرد
ویروس غولپیکر پیدا کردهاند. برخی از این ویروسها دارای قابلیتهایی هستند که تا پیش از این تنها در حیات سلولی دیده شده بود.
DNA را برای ساخت پروتئین خوانده و اجرا میکند (فرایند ترجمه). باسم الشایب و جیل بانفیلد از دانشگاه برکلی در مصاحبه با ساینسآلرت گفتند:
پژوهشگران همچنین توالیهای کدکنندهی سیستم کریسپر را نیز پیدا کردند. سیستم کریسپر بهعنوان سیستم ایمنی که باکتریها از آن برای مقابلهبا ویروسها استفاده میکنند، نیز وجود دارد. ویروسهای تازه کشفشده همه دارای ژنومهایی با طول بیش از ۲۰۰ هزار جفت نوکلئوتید هستند درحالیکه میانگین اندازهی ژنوم فاژهای شناختهشده، بیشتر و درحدود ۵۲ هزار جفت باز است.
باکتری استفاده میکنند و تولید پروتئین را متناسب با نیاز خود منحرف میکنند. چنین کنترلی از تولید پروتئین در ویروسهای جانوری دیده شده است.
کشف ویروسهای غولپیکر دارای ویژگیهای منحصر به فرد
یک فاژ غولپیکر (مورد ۲۶) یک باکتری را آلوده کرده و پاسخ آن دربرابر فاژهای دیگر را دستکاری میکند
باکتریها را از بین ببرد تا از این ویژگی برای مقابله با مقاومت آنتیبیوتیکی استفاده کنند.
یونهای نقره چگونه باکتریها را از بین میبرند؟
باکتریها توسط ف خاص نقره رازی سربهمهر است، انسان از قرنها پیش خواص ضدمی آن را میشناسند. حال پژوهشگران دانشگاه آرکانزاس در آرکانسای آمریکا، با نگاهی به پویایی پروتئینها در باکتریهای زنده در سطح مولکولی، گامی بزرگ در جهت درک بهتر این فرآیند برداشتهاند. یونگ وانگ، استادیار فیزیک و نویسندهی پژوهش جدیدی که در مجلهی میولوژی کاربردی و محیطی منتشر شده است، میگوید:
می نقره از طریق زیستسنجی (bioassay) سنجیده میشود. این روش، اثر یک ماده در ارگانیسم آزمایشی را در برابر یک داروی استاندارد و بدون درمان، مقایسه میکند؛ اینگونه روشها موثر هستند؛ اما معمولاْ تنها تصویر و واکنشی لحظهای را در زمان تولید میکنند.
یونهای نقره چگونه باکتریها را از بین میبرند؟
DNA ناشی از یونهای نقره جزو کارهای اولیه وانگ و همکارانش بود؛ آنها اینکار را از طریق خمکردن DNA انجام داده بودند. در حال حاضر رویکرد آنهای ثبتاختراع تحت فشارقراردادن DNA با استفاده از خمکردن آنها است؛ این کار DNA را مستعد تعامل با سایر مواد شمیمیایی، از جمله یونهای نقره میکند.
این رویکرد میتواند به پژوهشگران در درک واکنشهای واقعی باکتریها نسبت به نانوذرات نقره کمککند. نانوذراتنقره برای مبارزه با سوپرباگهای مقاوم در برابر آنتیبیوتیکهای معمول که تجویز میشوند، پیشنهاد شده است. آنچه که ما در نهایت میخواهیم این است که با استفاده از دانش جدید حاصل از این پروژه، آنتیبیوتیکهای بهتری براساس نانوذرات نقره ساخته شوند.
پیوند علوم با یکدیگر توانسته دستاوردهای ارزشمندی را برای انسان به ارمغان بیاورد. همانطور که احتمالا شنیده اید، دنیای درون بدن انسان، یک جهان شگفت انگیز است که هنوز بشر تنوانسته به تمام ابعاد آن پی ببرد.
یکی از پیچیده ترین اعضای بدن انسان که پزشکان همچنان بر روی آن تحقیق می کنند تا به اکتشافات مهمی برسند، معده انسان است؛ جایی که واکنش های شیمیایی درون آن منجر به تولید انواع گازها می شود.
پژوهشگران دانشگاه RMIT استرالیا اخیرا موفق به طراحی کپسول های هوشمند شده اند که می توانند اطلاعات بیشتری در رابطه با فعل و انفعالات درونی دستگاه گوارش انسان استخراج کنند.
نحوه استفاده از این کپسول های هوشمند بسیار ساده است؛ کافیست فرد بیمار آن را بلعیده تا وارد دستگاه واکنش خود کند.
به محض رسیدن کپسول ها به روده، کار آن شروع می شود و می تواند به اندازه گیری حجم گازهایی مثل هیدروژن، دی اکسید کربن و اکسیژن به صورت همزمان مشغول گردد. بخش قابل توجه این پژوهش اینجاست که اطلاعات بدست آمده توسط این کپسول، قابلیت ارسال به تلفن های هوشمند را نیز دارا می باشد.
طبق اظهارات استاد مهندسی مکانیک دانشگاه نبراسکا، بنجامین تری، همانطور که درجه حرارت بدن می تواند معیاری جهت تشخیص سلامت عمومی انسان باشد، میزان تجمع گازهای تولید شده توسط میکروب های درون معده نیز می تواند شاخصی برای سلامت روده به حساب بیاید.
بنابراین کپسول های هوشمند تولید شده می توانند اطلاعات بسیار با ارزشی در مورد نحوه کارکرد دستگاه گوارش انسان، اختلالات و ایرادات عملکردی آن را در اختیار پزشکان قرار دهد.
لازم به ذکر است که این کپسول ها دارای اندازه ای همچون یک قرص ویتامین هستند.
در همین مورد، دکتر کوروش کلانتر زاده که محقق دانشگاه RMIT است و سرپرست پروژه ساخت این کپسول هاست، در رابطه با اختراع تیم خود گفت:
ما دریافته ایم که معده برای جنگیدن با ترکیباتی که در محیط آن باقی می ماند، شروع به آزاد کردن ترکیبات اکسیداتیو می کند. این کپسول های هوشمند قادر هستند نخستین مشاهدات در مورد سیستم مقابله دستگاه گوارش با ترکیبات خارجی را برای ما ارسال کنند.»
کپسول های یاد شده مجهز به یک لایه غشای نفوذ پذیر به گاز هستند که از حسگرهای اندازه گیری گاز و درجه حرارت، باتری، فرستنده وای فای، میکرو کنترلر و آنتن بهره می برند.
در پایان می بایست به این نکته اشاره کنیم که این کپسول های هوشمند تا به حال بر روی هفت انسان که رژیم های غذایی کم فیبر و پرفیبری داشتند، امتحان شده اند و نتایج بسیار دقیقی را برای دانشمندان به ارمغان آورده اند.
جهت مشاهده بیشتر مطالب اینجا کلیک کنید
درباره این سایت