TOP 10 odkryć i wydarzeń w dziedzinie chemii w 2021r.

Za nami kolejny rok pełen wyzwań. Zmiany polityczne, społeczno-gospodarcze i klimatyczne,   każdego dnia stymulują rozwój nauki,  technologii oraz determinują nowe trendy. Również świat chemii zmienił się przez ten czas.

Opublikowano: 30-12-2021

TOP 10 2021

Aby pokazać chociaż namiastkę tych zmian, przygotowaliśmy podsumowanie dziesięciu ciekawych odkryć i wydarzeń 2021 roku w dziedzinie chemii.

drewno

Przezroczyste drewno (01.21)

Naukowcy z University of Maryland odkryli nową technikę, która pozwala na uczynienie drewna przezroczystym. Do tej pory podejmowano próby nadania przezroczystości drewnu poprzez zastosowanie specjalistycznych środków chemicznych do usuwania ligniny. Jednakże główną wadą było osłabianie drewna w ten sposób.

Nowa metoda polega na zmianie ligniny. Na początku procesu usuwane są cząsteczki, które odpowiadają za nadawanie koloru drewnu. Następnie na jego powierzchnię nakłada się specjalny środek zawierający nadtlenek wodoru i wystawia na działanie promieni UV (bądź naturalnego światła słonecznego). Po tych zabiegach nabiera ono białego koloru. Tak przygotowane drewno moczone jest w etanolu, w celu dokładniejszego oczyszczenia. Na koniec powstałe w nim pory wypełniane są bezbarwnym epoksydem w celu wygładzenia materiału i przy tym staje się on niemal idealnie przezroczysty. Dzięki tym zabiegom drewno zyskuje cechy pozwalające na przepuszczanie aż 90% światła , a zarazem jest 50 razy mocniejsze od konwencjonalnie wytarzanego przezroczystego materiału. Jest ono także lżejsze, a przede wszystkim mocniejsze od szkła i zapewnia lepszą izolację.[1][2]

To odkrycie może stać się prawdziwą rewolucją dla branży budowlanej i całkowicie zmienić wizerunek budynków w przyszłości. Trwają także badania nad zaawansowanymi technologicznie, przezroczystymi materiałami drewnianymi, które dodatkowo będą czułe na dotyk i będą stanowiły alternatywę dla różnego rodzaju wyświetlaczy. Dzięki wytrzymałości odpowiadającej cechom drewna, takie wyświetlacze sprawdzą się w trudnych warunkach, w których szkło często nie zdaje egzaminu.[3]

 

farba

Farba do cyfrowego druku na porcelanie (03.21)

Metody wytwarzania wyrobów ceramicznych wyróżnia długoletnia tradycja. Jednak wraz z rozwojem technologii i tu przyszedł czas na zmiany. Przełomem dla tej branży ma stać się cyfrowe barwienie ceramicznych płytek, które może zastąpić klasyczną metodę glazurowania. Wzory będą nanoszone metodą druku o wysokiej rozdzielczości, dzięki któremu można uzyskać nie tylko różnego rodzaju barwy, ale także tekstury imitujące min. tkaniny czy też drewno.

Rozwiązanie to opracowała włoska firma Metco, która stworzyła specjalistyczną, zrównoważoną farbę ECO-INK z przeznaczeniem dla ceramiki cyfrowej. Proponowana farba wytwarzana jest na bazie wody, dzięki czemu nie zawiera ona organicznych rozpuszczalników, co przyczynia się do zmniejszenia poziomu toksyczności oraz śladu węglowego. Dodatkowo farba ta może wnikać w powierzchnię płytki ceramicznej, dzięki czemu wyeliminowana została konieczność nakładania dodatkowej warstwy zabezpieczającej. Efektem tego jest bardziej wydajny oraz zrównoważony proces. Ponadto powierzchnia płytek z farbą ECO-INK jest bardziej trwalsza.

Jak zapowiadają sami producenci, farba ta jest prawdziwą rewolucją dla branży chemicznej.[4]

 

magnet

Magnetyczne polimery (03.21)

Dobrze znane nam magnesy zwykle znajdziemy w postaci nieelastycznych i twardych metali. Cechy te powodują wiele ograniczeń w zastosowaniu magnesów. Dlatego też naukowcy podjęli się projektu MAGNETO[5], polegającego na stworzeniu materiałów magnetycznych o cechach umożliwiających kształtowanie.

By uzyskać ten efekt, naukowcy przygotowali proszek z rozdrobnionych materiałów magnetycznych, który został zmieszany z różnymi polimerami. Do stworzenia magnesu z tych elementów wykorzystano zaawansowany druk 3D. Dzięki temu możliwe było nadawanie im znacznie bardziej złożonych kształtów. Pierwsze wyprodukowane prototypy ukazały ogromny potencjał takich materiałów i możliwość zastosowania ich w wielu dziedzinach, od narzędzi diagnostycznych aż po ekrany dotykowe i wiele innych.

Przedstawione materiały kompozytowe o wyjątkowych właściwościach magneto-mechanicznych pozwolą na wprowadzenie innowacyjnych rozwiązań w wielu obszarach, takich jak np. medycyna. Dlatego też jest to ważny kamień milowy dla rozwoju nauki i technologii.[6]

 

lek

Nowo odkryte działanie naturalnego lekarstwa z 1000 – letnią historią (04.21)

Na Uniwersytecie w Warwick przeprowadzone zostały badania nad „antybiotyczną” warzywną pastą, której receptura liczy już 1000 lat. Nazywana „maścią wzrok naprawiającą”, odkryta została w staroangielskim poradniku medycznym Medicanale Anglicum, spisanym w IX wieku. Specyfik, w którego składzie znaleźć można cebulę, czosnek (lub pora – naukowcy mieli problem z tłumaczeniem właściwej nazwy), krowią żółć oraz wino, charakteryzuje się wyjątkowo mocnymi właściwościami antyseptycznymi. Wykazuje ona skuteczność w walce z niektórymi szczepami bakterii, które stały się odporne na współczesne leki.

Niegdyś przeprowadzone testy dowiodły już skuteczności mikstury w leczeniu gronkowca złocistego. Ostatnie badania natomiast rozszerzono o inne szczepy, a wyniki przedstawiono w formie publikacji naukowej.[7] Eksperymenty wykazały, że ten naturalny lek może stanowić silną broń wobec bakterii zwanych biofilmami. Jest to jeden z groźniejszych rodzajów bakterii wśród których znajdziemy szczepy wywołujące między innymi sepsę, ale też inne poważne zakażenia. Z tą recepturą wiązane są też nadzieje w kierunku leczenia np. infekcji stóp występujących u diabetyków, które na ten moment często kończą się amputacją.

Przykład opisanej pasty zwraca uwagę na zderzenie medycyny naturalnej oraz współczesnej farmaceutyki. Wysnuwa nowe wnioski i nadzieje na leczenie chorób, które przysparzają cierpienia wielu ludziom.[8]

 

plastik

Waniliowy aromat na bazie plastiku (06.21)

Problem utylizacji przedmiotów wykonanych z tworzyw sztucznych, to jedno z największych wyzwań obecnych czasów. Cały świat boryka się z opracowywaniem skutecznych metod, które pozwoliłyby zmniejszyć ilość zanieczyszczeń wyniszczających nasze środowisko. Jednym z ciekawszych rozwiązań okazał się pomysł naukowców z uniwersytetu w Edynburgu, którzy przetworzyli butelki plastikowe na aromat waniliowy. Przeprowadzane badania polegały na zmutowaniu enzymów odpowiedzialnych za rozkład politereftalanu etylenu (polimeru, z którego wytwarzane są butelki). W wyniku reakcji rozkładu powstał kwas tereftalowy (TA), który następnie przekształcono w wanilinę. Związek ten przenosi większość smaku oraz zapachu wanilii i często wykorzystywany jest w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym czy też kosmetycznym.
Jak podaje magazyn „The Guardian”, gdzie ukazały się fragmenty rozmowy z kierującą projektem badawczym Joanną Sandler z Uniwersytetu w Edynburgu, obecnie 85% waniliny syntezuje się z chemikaliów pochodzących z paliw kopalnianych.[9] Natomiast zapotrzebowanie na wanilinę stale rośnie. Dlatego też jest to ważne odkrycie zarówno ze względu na wzrost popytu, ale przede wszystkim przez wzgląd na rozwiązanie niosące korzyści dla środowiska.[10]

 

drozdze

Drożdże „zjadające” plastik ratunkiem dla planety (09.2021)

Zanieczyszczenie środowiska przez tworzywa sztuczne, to jedna z największych katastrof ekologicznych. Szczególne zagrożenie stanowią mikrocząsteczki tworzyw, które mają średnicę mniejszą niż 5 milimetrów. Mogą one znajdować się w akwenach wodnych, ale także akumulują się w organizmach żywych, takich jak ryby, plankton czy organizm człowieka.

Tym problemem zajął się zespół badawczy dr Piotra Biniarza z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Ich badania polegają na poszukiwaniu mikroorganizmów naturalnie rozkładających tworzywa sztuczne, dzięki posiadanym enzymom. Jednak z racji tego, że proces ten jest zwykle mało wydajny, planowane jest sklonowanie ich enzymów do szybko rosnących drożdżaków (Yarrowia lipolytica). Organizmy te będą w stanie bardziej wydajnie produkować enzymy, ale też rosnąć na ściekach komunalnych czy też odpadach, tak by bezpośrednio z nich usuwać mikrozanieczyszczenia.[11]

 

nobel

Nagroda Nobla 2021 (10.2021)

Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie chemii została przyznana Davidowi MacMillanowi oraz Benjaminowi Listowi „za rozwój asymetrycznej katalizy organicznej”. Organokataliza to wyjątkowe narzędzie do budowy cząsteczek. Do czasu tego odkrycia przyjmowano, że istnieją tylko dwa rodzaje katalizatorów, czyli substancji przyspieszających przebieg reakcji chemicznych. Są to enzymy oraz metale. Naukowcy dowiedli zaś, że istnieje jeszcze asymetryczna kataliza organiczna, która wykorzystuje małe cząsteczki organiczne.

Katalizatory organiczne wyróżnia stabilny szkielet złożony z atomów węgla, do którego mogą się przyłączać grupy chemiczne charakteryzujące się większą aktywnością. Mogą one zawierać takie pierwiastki jak siarka, azot, tlen czy fosfor. Są one znacznie mniejsze od enzymów, co ułatwia ich produkcję. Dzięki tym cechom katalizatory są bardziej przyjazne dla środowiska, ale też tanie w produkcji.

Asymetryczna kataliza organiczna rozwija się już od 2000 roku, a David MacMillan oraz Benjamin List są zdecydowanymi liderami w tej dziedzinie. Ich odkrycie dało nowe światło i pokazało, że kataliza organiczna może być wykorzystywana w wielu reakcjach chemicznych. Jest ona bardzo wydajna i może wspierać wytwarzanie niemalże wszystkiego, poczynając od współczesnych farmaceutyków aż po cząsteczki odpowiedzialne za wychwytywanie światła w ogniwach fotowoltaicznych. To odkrycie zdecydowanie zrewolucjonizowało świat nauki i techniki.[12][13]

 

material

Materiał, który czuje (12.21)

Grupa badawcza złożona z naukowców z Chicago i Missouri podjęła się zaprojektowania materiału który jest wrażliwy na wyczuwanie otaczających go bodźców i może się do nich dostosowywać.

Jako, że posiada on właściwości które nie są obecne w naturalnie występujących materiałach, to przynależy do grupy tzw. metamateriałów. Jest on zbudowany z piezoelektrycznych elementów, które są kontrolowane przez obwody elektryczne. Posiada specjalistyczny układ przetwarzający informacje. Dodatkowo energia elektryczna umożliwia mu ruch i zmianę formy. Te elementy pozwalają na wyczuwanie bodźców zewnętrznych i dostosowywanie się do nich. Jak mówią sami twórcy, materiał ten jest w stanie podejmować decyzje bez ingerencji człowieka.

Taki metamateriał mógłby świetnie sprawdzić się w lotnictwie, przemyśle kosmicznym, medycynie i wielu innych obszarach.[14][15]

 

ryba

Ekologiczny plastik z nasienia łososia

Tworzywa sztuczne miały stać się rewolucją wśród dostępnych materiałów. Jednak pomimo wielu zalet, stały się one też jednym z głównych problemów zagrażających naszej planecie. Dlatego wciąż trwają badania nad bardziej ekologicznymi alternatywami.

Chińscy naukowcy opracowali wyjątkowy materiał plastikopodobny, którego jednym z głównych składników jest nasienie łososia. Wykorzystano w tym celu możliwość połączenia dwóch nici DNA łososia z substancją chemiczną pochodzącą z oleju roślinnego. Na skutek tego procesu otrzymywana jest gąbczasta, żelowa substancja – hydrożel. Powstały hydrożel poddaje się liofilizacji i usuwa z niego wilgoć, dzięki czemu możliwe jest formowanie go w różne kształty.

Produkcja tego biotworzywa może emitować aż o 97% mniej CO2 niż wytwarzanie tradycyjnych tworzyw polistyrenowych. Dodatkowo będzie go można recyklingować przy użyciu enzymów trawiących DNA. W ostateczności można go także zanurzyć w wodzie, tak by stał się ponownie hydrożelem.

Tego typu biotworzywa to szansa dla przyszłości branży tworzyw sztucznych i zmniejszenia zanieczyszczeń na naszej planecie.[16]

 

smar

Smar na bazie grafenu

Włoscy naukowcy opracowali nowoczesny smar na bazie grafenu, który może być stosowany w samochodach oraz motocyklach. Dodatek grafenu zapewnił przede wszystkim większą stabilność oleju, a dodatkowo pozwala zmniejszyć tarcie pomiędzy częściami silnika. Korzystne właściwości sprawiają, że części mniej się nagrzewają, a także zużywają. Grafen może się stać alternatywą dla stosowanej tradycyjnie ropy naftowej. Dzięki temu olej będzie mniej toksyczny dla środowiska i jego utylizacja czy też recykling będą łatwiejsze. Smar przeszedł już pierwsze testy, w których wypadł naprawdę obiecująco. Dlatego też trwają kolejne badania, które mają zakończyć się wprowadzeniem grafenowej innowacji do zastosowań komercyjnych.[17]

[1] https://dzienniknaukowy.pl/nowe-technologie/nowy-sposob-na-przezroczyste-drewno-ktore-mogloby-zastapic-szklo-w-naszych-oknach

[2] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abd7342

[3] https://cordis.europa.eu/article/id/429178-translucent-touch-sensitive-wood-biomaterials-revolutionising-wood-in-construction-and-beyond/pl

[4] https://cordis.europa.eu/article/id/430550-an-innovative-sustainable-ink-for-printing-digital-porcelain/pl

[5] http://www.kostasdanas.com/erc-magneto/

[6] https://cordis.europa.eu/article/id/434341-magnetic-polymers-set-to-be-a-material-of-the-future/pl

[7] https://www.nature.com/articles/s41598-020-69273-8#Sec9

[8] https://www.national-geographic.pl/artykul/sredniowieczna-mikstura-odtworzona-w-laboratorium-niszczy-lekooporne-bakterie

[9] https://www.theguardian.com/environment/2021/jun/15/scientists-convert-used-plastic-bottles-into-vanilla-flavouring

[10] https://forsal.pl/biznes/ekologia/artykuly/8191441,naukowcy-przetwarzaja-plastikowe-butelki-na-aromat-waniliowy.html

[11] https://perspektywy.pl/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=6413:drozdze-zjadajace-plastiki-naukowcy-z-upwr-pomoga-planecie&catid=24&Itemid=119

[12] https://www.focus.pl/artykul/nagroda-nobla-2021-nobel-z-chemii-za-genialne-narzedzie-do-budowania-czasteczek-211006123039

[13] https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release//p>

[14] https://www.chip.pl/2021/12/material-reaguje-na-bodzce-technologie-stealth/

[15] https://www.nature.com/articles/s41467-021-26034-z

[16] https://www.national-geographic.pl/artykul/naukowcy-stworzyli-ekologiczny-plastik-z-nasienia-lososia

[17] https://cordis.europa.eu/article/id/429711-graphene-based-lubricant-boosts-engine-performance/pl

TOP 10 2020 – Czym zaskoczył nas rok 2020?

Za nami trudny rok, który głównie kojarzyć się nam będzie z pandemią COVID-19. Na szczęście nauka była ponad to i w tym czasie powstało także wiele wyjątkowych odkryć.
Podsumujmy więc kilka najważniejszych wydarzeń dla świata chemii, które będą miały wpływ na naszą przyszłość i dalszy rozwój nauki.

teleskop

TELESKOP, KTÓRY ZBLIŻYŁ NAS DO SŁOŃCA (01.2020)

Na Hawajach powstał Teleskop, który pozwolił na wykonanie wyjątkowo dokładnych zdjęć Słońca. Zbudowała go amerykańska agencja rządowa National Science Foundation (NSF). Jest to największy dotąd teleskop, który wyposażono w 4-metrowe lustro słoneczne. Wykonane nim zdjęcia zapoczątkowały nową erę nauki o Słońcu. Pozwoli on lepiej przewidywać prognostykom burze słoneczne oraz dokładniej zrozumieć, co wpływa na kosmiczną pogodę. [1]

 

covid

ROK POD ZNAKIEM PANDEMII COVID-19 (03.2020)

Chociaż pierwsze przypadki choroby COVID-19 zanotowano już w listopadzie 2019 roku, to Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uznała ją za pandemię dokładnie 11 marca 2020. Choroba wywoływana koronawirusem SARS-CoV-2 wstrząsnęła całym światem. Nowe zalecenia i nakazy zmieniły naszą codzienność. Istotną rolę odegrały środki chemiczne w postaci dezynfektantów, które stały się ważną bronią w walce z zapobieganiem zachorowaniom. Przemysł chemiczny odegrał też istotną rolę w branży medycznej oraz farmacji, by wspomóc działania lekarzy w starciu z chorobą.

 

bakterie

BAKTERIE, KTÓRE JEDZĄ PLASTIK (04.2020)

08.04.2020 roku w czasopiśmie Nature ukazał się artykuł dowodzący istnienia rodzaju bakterii, które posiadają enzymy będące w stanie rozbić tworzywa sztuczne do prostych elementów. Szczep 201-F6 b bakterii Ideonella sakaiensis w procesie trawienia pozwala odzyskać materiał, który nadaje się do ponownej syntezy i produkcji tworzywa o jakości takiej jak uzyskiwana jest w procesach petrochemicznych. Metoda ta zaczyna być powoli wdrażana do przemysłu i już za kilka lat będziemy mogli kupić wyprodukowane w ten sposób butelki z recyklingu.[2]

 

ciecie

TECHNIKA CIĘCIA DWUWYMIAROWYCH MATERIAŁÓW (14.07.2020)

Naukowcy opracowali bardzo precyzyjną technologię, które pozwala na drążenie niewielkich otworów w cząsteczkach wielkości atomu. Ma ona wspomóc produkcję nanourządzeń fotonicznych oraz elektronicznych. Przeprowadzone badania opisuję techniczkę termomechaniczną, która umożliwia cięcie dwuwymiarowych materiałów wykorzystując podgrzaną nanoigłę skaningową. Metoda ta pozwoliła wykonać nacięcia o dowolnym kształcie w rozdzielczości 20 nm jednowarstwowych dwuwymiarowych materiałach.[3]

 

metal

BAKTERIE ŻYWIĄCE SIĘ METALEM (15.07.2020)

Naukowcy od ponad 100 lat podejrzewali istnienie bakterii, które żywią się metalem. Jednak aż do teraz nie mogli tego udowodnić. Odkrycia tego dokonali jednak mikrobiolodzy z uczelni Caltech (California Institute of Technology). Dr Jared Leadbetter prowadził badania z użyciem manganu. Po ich zakończeniu odstawił szklany słoik, z którego korzystał, do zlewu by namókł. Przez zbieg okoliczności i konieczność opuszczenia kampusu przez Doktora Leadbettera, namoczony słoik w wodzie przez kilka miesięcy. Po powrocie zastał naczynie pokryte czarnym nalotem, który okazał się okazał się manganem utlenionym przez bakterie żyjące w kranówce. Dłuższe badania wykazały, że te bakterie mogą wykorzystywać mangan w procesie chemosyntezy. Jest to pierwszy odkryty przypadek, gdzie bakteria jako źródło energii wykorzystuje mangan. To rewolucyjny krok dla nauki i przyniósł dużo istotnej wiedzy na temat naturalnych cykli, którym podlegają pierwiastki.[4]

 

ryby

PRAWIE NIEWIDZIALNE RYBY (17.07.2020)

Wyjątkowe ryby, o których mowa, to prawdziwi mistrzowie kamuflażu. Ich zewnętrzna, czarna powierzchnia pochłania 99,95% fotonów. Ryby te wręcz „wysysają” całe światło, dlatego nawet silny snop światła pozwoli jedynie na dostrzeżenie najwyżej delikatnych rysów sylwetki na tle ciemnej toni. Karen Osborn (zoolożka z Muzeum Historii Naturalnej fundacji Smithsonian’s) wraz z ze swoim zespołem odkryła aż 16 gatunków ryb, które wyglądają jakby pokryte zostały najciemniejszym znanym nam materiałem – Vantablack’iem (absorbuje on 99,96% światła). [5]

 

nobel

NAGRODA NOBLA W DZIEDZINIE CHEMII (10.2020)

Za opracowanie metody edycji genomu nagrodzone zostały Emmanuelle Charpentier i Jennifer A. Doudna. Wspólnie odkryły one precyzyjne „nożyczki do genów”, które pozwolą na opracowanie min. nowych terapii przeciwnowotworowych. Metoda ta została odkryta już w 2012 roku i była rewolucją w świecie nauki.
[6]

 

zeptosekundy

REKORDOWY POMIAR CZASU – ZEPTOSEKUNDY (19.10.20)

Naukowcom udało się zmierzyć najkrótszą jednostkę czasu, którą nazwano „zeptosekundą”. Pomiar wykonano podczas obserwacji cząstki światła przechodzącej przez molekułę wodoru. Trwało to 247 zs (zeptosekund). Przyjęte zostało, że jedna zeptosekunda odpowiada 10-21 sekundy.
Pomiary zostały wykonane przez zespół fizyków pod kierownictwem prof. Reinharda Dörnera z niemieckiego Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie nad Menem.
[7]

 

polski

POLSKI NOBEL (04.11.2020)

W tym roku przyznane zostały także Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (tzw. Polski Nobel). W obszarze nauk chemicznych Nagrodę otrzymała profesor Ewa Górecka z Uniwersytetu warszawskiego „za otrzymanie materiałów ciekłokrystalicznych o strukturze chiralnej zbudowanych z niechiralnych molekuł”. [8]

 

laser

DIAMENTY WYTWARZANE W KLIKA MINUT (20.11.2020)

Na Australijskim Uniwersytecie Narodowym (ANU) udało się wytworzyć diament w laboratorium, w warunkach zaledwie wysokiego ciśnienia, nie podnosząc przy tym temperatury otoczenia. Podczas badań udało się uzyskać dwa typy diamentu. Jeden z nich to typowy kamień, który po oszlifowaniu mógłby trafić np. do pierścionka. Natomiast drugi to „lonsdaleit”, który powstaje w naturze podczas zderzenia meteorytu z ziemią. Możliwość wytworzenia diamentu w bardzo krótkim czasie i w temperaturze pokojowej otwiera szerokie możliwości, także dla przemysłu. [9]

[1] https://edition.cnn.com/2020/01/29/world/sun-image-inouye-telescope-scn/index.html

[2] https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4

[3] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202001232

[4] https://www.nature.com/articles/s41586-020-2468-5.epdf

[5] https://www.scimex.org/newsfeed/ultra-black-fish-are-practically-invisible

[6] https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/

[7] https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/physik-zepto-sekunden-neuer-weltrekord-in-kurzzeit-messung/

[8] https://www.fnp.org.pl/nagrody-fundacji-na-rzecz-nauki-polskiej-2020-przyznane/

[9] https://edition.cnn.com/2020/11/19/world/diamonds-room-temperature-scli-intl-scn/index.html

 

Jakie odkrycia naukowe przyniósł 2019 rok?

Za nami zdecydowanie wyjątkowy czas, ponieważ w minionym roku przypadła 150 rocznica odkrycia układu Okresowego Pierwiastków przez Dmitrija Mendelejewa. By uhonorować ten kamień milowy w chemii, Zgromadzenie Ogólne Narodów Zjednoczonych (ONZ) i UNESCO ogłosiło rok 2019 „Międzynarodowym Rokiem Okresowego Układu Pierwiastków Chemicznych (IYPT2019)”. W związku z tym wydarzeniem zajrzyjcie koniecznie na nasz fanpage na portalu Facebook, gdzie zorganizowaliśmy wyjątkowy konkurs dotyczący wiedzy o pierwiastkach i układzie okresowym. Oprócz szczególnej rocznicy, ten rok obfitował w kolejne odkrycia. Wybraliśmy 10 najciekawszych, wśród których znajdują się np. spektakularne wyniki badań nad nowym stanem materii, metoda wykorzystania światła słonecznego do produkcji paliw czy stworzenie cyklokarbonu. Poniżej kalendarz 10 najciekawszych odkryć i wydarzeń chemicznych 2019 roku.

fcc

POWSTAJE NOWY ZDERZACZ HADRONÓW Future Circular Collider (FCC)

FCC ma być cztery razy większy i wielokrotnie potężniejszy od Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC). Akceleratory pozwalają na badanie elementów powstających w wyniku zderzania ze sobą strumieni rozpędzonych cząstek elementarnych. Akcelerator o większych rozmiarach i większej mocy może pozwolić na odkrycie nieznanych nam jeszcze form materii oraz na dokładniejsze przebadanie już znanych. [1]

 

cyklokarbon

CYKLOKARBON NOWĄ ODMIANĄ WĘGLA

Naukowcy z Uniwersytetu Oxfordzkiego i IBM Research w Zurychu, w publikacji w piśmie „Science”, zaprezentowali, jak wyprodukować pierścień złożony z 18 atomów węgla. Związek ten udało się stworzyć dzięki innowacyjnej metodzie manipulacji pojedynczymi atomami. Jednym z odkrywców cyklokarbonu był Polak dr Przemysław Gaweł z Uniwersytetu Oksfordzkiego[2]

 

elektrony

POWOLNE ELEKTRONY NISZCZĄ KOMÓRKI NOWOTWOROWE

Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Wiedniu odkryli, że wcześniej obserwowany efekt niszczenia komórek nowotworowych z wykorzystaniem powolnych elektronów jest możliwy. Dzięki wykorzystaniu międzyatomowego rozkładu Coulomba jon może przekazać dodatkową energię otaczającym go atomom. W konsekwencji uwalniana jest ogromna liczba elektronów, z odpowiednią ilością energii, aby spowodować uszkodzenie DNA komórek nowotworowych.[3]

 

materia

NOWY STAN MATERII

Zespół naukowców z Uniwersytetu w Edynburgu wykonał symulacje komputerowe by dokładniej zbadać tzw. „stan stopionego łańcucha”. Badania wykonano na 20 000 atomów potasu poddanych ciśnieniu rzędu 20 000 do 40 000 atmosfer oraz temperaturze od 126 do 526 stopni Celsjusza. Wyniki ukazały, że powstałe struktury reprezentują nowy stan, w którym powstają dwie połączone ze sobą struktury kratowe. Zaobserwowano, że łańcuchy rozpuszczają się w ciecz, podczas gdy jednocześnie pozostałe kryształy potasu są w postaci stałej.[4]

 

promienowanie

NOWE ŹRÓDA PROMIENIOWANIA TERAHERCOWEGO

Naukowcy z agendy badawczej CENTERA wspólnie z zespołami badawczymi z Francji, Niemiec i Rosji dokonali odkrycia, które może prowadzić do zbudowania nowych źródeł zapomnianego promieniowania terahercowego. Miało by być ono przestrajalne za pomocą pola magnetycznego. Wyniki tych badań zostały opisane w Nature Photonics.[5]

 

NAGRODA NOBLA W DZIEDZINIE CHEMII

Za opracowanie lekkich i pojemnych akumulatorów litowo – jonowych nagrodzeni zostali John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham i Akira Yoshino. Wynalazek ten powszechnie znany jest jako baterie litowo – jonowe. Powstanie ich zrewolucjonizowało świat i jak zaznaczyli członkowie Komitetu Noblowskiego „stworzyli fundamenty społeczeństwa bezprzewodowego, wolnego od paliw kopalnych„. [6]

 

POLSKI NOBEL

Laureatem Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (tzw. polskiego Nobla) został prof. Marcin Drąg z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej. Profesor został doceniony „za opracowanie nowej platformy technologicznej umożliwiającej otrzymywanie związków biologicznie aktywnych, w szczególności inhibitorów enzymów proteolitycznych.”[7]

 

prehistoria

DNA w prehistorycznej „gumie do żucia”

Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze informują na łamach „Nature Communications” o znalezieniu fragmentu DNA prehistorycznej mieszkanki Skandynawii w kawałku brzozowej smoły, który żuła. Na podstawie tego odkrycia zrekonstruowano kompletny genom kobiety. Znalezisko datuje się na 5700 lat.[8]

 

slonce

ŚWIATŁO SŁONECZNE DO PRODUKCJI PALIW

Badacze z Nanyang Technological University w Singapurze (NTU Singapur) odkryli metodę, która może przekształcić odpady z tworzyw sztucznych w substancje chemiczne przy użyciu światła słonecznego. Zespół naukowców prowadził badania nad mieszaniną tworzyw sztucznych z ich katalizatorem w rozpuszczalniku, który pozwala na wykorzystanie energii świetlnej. W efekcie przekształcono rozpuszczone tworzywa w kwas mrówkowy. Kwas ten stosowany jest w ogniwach paliwowych do produkcji energii elektrycznej. Odkrycie to ma na celu opracowanie zrównoważonych metod wykorzystania światła słonecznego do produkcji paliw i innych produktów chemicznych. [9]

 

laser

LASEROWY MIECZ ŚWIETLNY W ZASIĘGU RĘKI

Studentka Politechniki Warszawskiej Aleksandra Fliszkiewicz, w ramach swojej pracy inżynierskiej, opracowała miecz świetlny inspirując się 8 częścią „Gwiezdnych Wojen”. Stworzono go wykorzystując laser o zielonej barwie i opracowaną przez polskich naukowców soczewkę tzw. „miecz świetlny”, która skupia światło w odcinek. Soczewka, której geometrię opracowano w 1990 roku na PW, obecnie ma także przynieść nowe rozwiązania w okulistyce jak np. stworzenie implantów wewnątrzgałkowych dla osób po operacji zaćmy, nad którymi trwają testy kliniczne. [10]

[1] https://www.bbc.com/news/science-environment-46862486?ns_campaign=bbcnews&ns_mchannel=social&ns_source=facebook&ocid=socialflow_facebook&fbclid=IwAR3th4hAdlz5ww5JJdTnn5b3MJv5PxVP8inCpYaNlRBjA3FaCq-1Y5SPzcs

[2] https://science.sciencemag.org/content/365/6459/1299

[3] https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190822101429.htm

[4] https://www.nationalgeographic.com/science/2019/04/new-phase-matter-confirmed-solid-and-liquid-same-time-potassium-physics/

[5] https://www.fnp.org.pl/w-poszukiwaniu-nowych-zrodel-promieniowania-terahercowego/

[6] https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/

[7] https://www.fnp.org.pl/laureci-nagrody-fnp/

[8] https://healthsciences.ku.dk/newsfaculty-news/2019/12/ancient-chewing-gum-yields-insights-into-people-and-bacteria-of-the-past/

[9] https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191211100331.htm

[10] http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C80037%2Cna-politechnice-warszawskiej-powstal-laserowy-miecz-swietlny.html


Komentarze
Dołącz do dyskusji
Brak komentarzy
Oceń przydatność informacji
5 (1)
Twoja ocena