ТОП-10 відкриттів і подій в хімії 2023 року

Ще один складний рік позаду. Політичні, соціально-економічні та кліматичні зміни щодня стимулюють розвиток науки і техніки та визначають нові тенденції. За цей час змінився і світ хімії.

ТОП 10 2023

Представляємо 10 цікавих відкриттів і подій, які змінили світ хімії у 2023 році.

Перша сполука гексазину {}

У статті, опублікованій на початку березня в Nature Chemistry, повідомлялося про синтез нової сполуки азоту. Дослідники з Великобританії, Китаю, Швеції та Німеччини отримали ароматичну кільцеву структуру з формулою K 9 N 56 . Сполука була утворена реакцією азоту з KN 3 в комірці алмазного ковадла з лазерним нагріванням за умов високого тиску (46 і 61 ГПа) і температури (понад 2000 К) {} . Спостережувана структура мала, наприклад, кільця гексазину у формі {} 4- аніонів. Вони дотримуються правила ароматичності Хюккеля. Крім того, макромолекулярна сполука також містила плоскі кільця N5 і димери N2. Поки що шестичленне кільце азоту під назвою гексазин було лише теоретично запропоновано як ланцюг. Ароматичність цього елемента була обмежена пентазолятною формою {} - . Вищезазначена команда вчених є першою, хто може похвалитися синтезом високомолекулярної комплексної сполуки K 9 N 56 , яка має у своїй структурі аніон {} 4- . .

Чудо-ліки, розроблені для смертельно отруйних видів грибів {}

Amanita phalloides, широко відомий як шапинковий мухомор, є одним із найтоксичніших видів грибів для людини. Він відповідальний за близько 90%усіх смертельних отруєнь від споживання грибів. Найпотужнішим токсином гриба, відповідальним за постійне пошкодження печінки та інших органів людини, є α-аманітин . Навіть агресивні способи лікування цієї поганки інколи в більшості випадків неефективні. Тим не менш, дослідження, опубліковане в травні в Nature, дає надію на майбутню боротьбу з отруєнням смертельною кришкою. Команда дослідників за допомогою методу CRISPR створила пул клітин з різними мутаціями, спостерігаючи, які фактори можуть вплинути на їх стійкість до α-аманітину . Результати експерименту показали, що клітини, в яких був відсутній білок STT3B, не були знищені токсином. Серед відомих затверджених медичних речовин барвник - індоціаніновий зелений (ICG) - був запропонований як специфічний інгібітор STT3B . Сполука зазвичай використовується в медичній візуалізації та може бути потенційним специфічним антидотом при отруєнні α-аманітином . Експерименти на мишах показали, що прийом зеленого індоціаніну через чотири години після прийому гриба значно збільшив виживання та захистив їх від токсину, зупинивши пошкодження печінки {} .

Метильний катіон, що спостерігається в космосі {}

Хімічні властивості елемента вуглець були предметом багатьох досліджень протягом багатьох років. Спостереження в цій області наближають нас до розуміння таємниць еволюції життя на Землі, а також можливості його розвитку деінде у Всесвіті. У червні міжнародна група вчених опублікувала зображення, зроблене за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба NASA. На зображенні була зображена нова, раніше не спостережувана сполука вуглецю - метил-катіон CH 3 + . Частинка розташована в зоряній системі на відстані приблизно 1350 світлових років від нас - туманності Оріона. Ультрафіолетове випромінювання в космосі має деградуючий вплив на більшість органічних структур. Однак вчені припускають, що ця енергія відіграє важливу роль в утворенні катіонів метилу. Іон, щойно утворився, піддається подальшим хімічним реакціям для створення більш складних молекул вуглецю – слідів життя {} .

Вчені визначили структуру монооксиду бору {}

Хімічна сполука з молекулярною формулою BO була вперше запропонована в 1940-х роках. Проте визначити його структуру було неможливо через обмежений доступ до технологій на той час. Сучасний науковий інтерес до плоских структур бору знову привернув увагу до оксиду, описаного майже століття тому. Удосконалені методи спектроскопії ЯМР (ядерного магнітного резонансу) допомогли команді Фредеріка А. Перраса визначити найбільш імовірну орієнтацію частинок оксиду бору. Вчені Еймса помітили, що молекули-попередники в реакції розташовувалися паралельно одна одній, утворюючи так звані 2D «нанопласти», що складаються з кілець B 4 O 2 з кисневими містками. У результаті досліджень порошкової дифракції було додатково припущено, що ці одиниці утворюють шари з нерегулярним малюнком укладання. За словами Ф. А. Перраса, макет нагадує стос паперу, кинутий на стіл – трохи дезорганізований, але зберігаючи свою форму. Проведені вимірювання збігаються з попередніми припущеннями структури BO, оціненими в 1961 році {} .

Циклоцени – нові циклічні структури {}

Галузь металоорганічної хімії зосереджена на органічних сполуках, які мають принаймні один зв’язок між атомом металу та вуглецю. Серед різноманітних структур є комплекси, які шаруються певним чином. Першою такою відкритою сполукою був фероцен. На його прикладі легко зрозуміти структуру металоорганічних комплексів, центральний атом – метал – оточений групою з’єднаних з ним лігандів. У 2023 році команда Пітера Роескі з Технологічного інституту Карлсругера розробила й описала новий тип комплексів під назвою «циклоцени». Ці сполуки можуть містити до 18 одиниць шару. Циклоцени мають циклооктатетраєнові (COT) ліганди, кожна з яких приєднана до двох силанових груп. Ліганди COT оточують металеві (наприклад, стронційні) центри, розташовуючись у характерному кільці навколо атома. Вчені покладають надії на корисність нових сполук у майбутньому металоорганічної хімії {} .

Найбільш водонепроникна поверхня {}

Гідрофобність означає здатність матеріалу відштовхувати молекули води. Водостійкі покриття широко використовуються в багатьох сферах життя. Щоб задовольнити зростаючі вимоги до матеріалів, дослідження в галузі нанотехнологій протягом останніх трьох десятиліть сприяли розробці численних передових гідрофобних структур. Використовуючи спеціалізований реактор, команда дослідників з Університету Аалто у Фінляндії запропонувала абсолютно нову форму «рідкоподібних омніфобних поверхонь». Їхня робота є першим прикладом експериментів у цій галузі на надзвичайно детальному рівні наночастинок. Вищезазначені поверхні мають ковалентно зв’язані молекулярні шари, пов’язані з субстратом, з одночасною здатністю бути високорухливими. Їх властивості можна порівняти з шаром мастила між краплями води і самою поверхнею. Серед інших існуючих конструкцій – за характеристиками ця є найбільш слизькою та текучою поверхнею у світі. Вважається, що омніфобні наночастинки можуть знайти застосування, наприклад, у процесах теплопередачі в трубах і системах, видаленні зледеніння поверхонь і запобіганні випаровуванню. Багатообіцяючий потенціал для розроблених поверхонь також можна побачити в галузі мікрофлюїдики {} .

Хімічні досліди Леонардо да Вінчі {}

Леонардо да Вінчі прославився як одна з найбільш впізнаваних постатей епохи Відродження. Художник мав багато талантів, які він втілив у вічні твори мистецтва чи винаходи. Нещодавні аналізи мікрозразків фарб, використаних у його роботах, «Мона Ліза» та «Таємна вечеря», показують, що да Вінчі не лише чудово малював, але й ефективно експериментував, щоб отримати найкращі властивості своїх компонентів. Міжнародна група вчених вказала на наявність токсичних сполук свинцю в базовому шарі обох картин . Художник, ймовірно, намагався нанести товсті смуги свинцевого пігменту, додатково насичуючи масло, використане на полотні, оксидом свинцю (PbO). Використовуючи методи рентгенівської дифракції та інфрачервоної спектроскопії, дослідники визначили, що картини містять не лише свинцеві білила, а й набагато рідкісну сполуку: плюмбонакрит (Pb 5 {}O{} 2 ), яка є стабільною лише в лужному середовищі. Це відкриття може вказувати на те, що Леонардо був піонером цієї техніки малювання {} .

Нобелівська премія з хімії 2023 {}

Монгі Г. Бавенді, Луї Е. Брус і Олексій І. Єкімов отримали Нобелівську премію з хімії 2023 року. Це була 115- та Нобелівська премія з хімії, присуджена Королівською шведською академією наук, яка відзначала вчених «за відкриття та синтез квантових точок». Квантові точки є частиною групи наночастинок, розмір яких досить малий, щоб визначити їх характерні особливості. Функція квантових точок значною мірою базується на випромінюванні та поглинанні випромінювання. Унікальні електронні, а також оптичні властивості цих наночастинок дозволяють використовувати їх у широкому діапазоні, включаючи фотоелектричні пристрої, екрани деяких телевізорів або світлодіодні лампи. Після згадки кількох відомостей про квантові точки настав час розповісти історію лауреатів Нобелівської премії. Вчений Олексій Єкімов з Nanocrystals Technology Inc. вперше синтезував квантові точки в скляній матриці в 1981 році . Через два роки Луї Брус з Колумбійського університету отримав таку ж структуру, але в колоїдній суспензії. З іншого боку, Монгі Г. Бавенді з Массачусетського технологічного інституту разом із групою дослідників розробили один із найпопулярніших і широко використовуваних методів синтезу квантових точок для отримання майже ідеальних молекул {} .

2023 «Польська Нобелівська премія» {}

У 2023 році нагороди Фундації польської науки вручалися в 32 раз . Нагороду часто називають «польською Нобелівською премією», оскільки вона вважається найважливішою науковою нагородою в Польщі. Вона присуджується «видатним ученим за особливі наукові досягнення та відкриття, які розсувають межі пізнання, відкривають нові дослідницькі перспективи, роблять видатний внесок у цивілізаційний і культурний прогрес нашої країни та забезпечують їй чільне місце у вирішенні найамбітніших завдань. сучасного світу». Цього року нагороду в галузі хімії та матеріалознавства отримав професор Марчін Степень з кафедри хімії Вроцлавського університету. Нагорода присуджена «за розробку та отримання нових ароматичних сполук з унікальними структурами та властивостями». Поняття «ароматичність» відоме в хімії з другої половини 19 століття і постійно розвивалося завдяки вченим, таким як професор Степень. Плодом його наукової роботи став дизайн і синтез нових ароматичних і антиароматичних молекул, які відрізнялися унікальною структурою і незвичайними, часто тривимірними формами. Це важливі досягнення з когнітивної точки зору, але вони також відкривають нові можливості застосування цих сполук як функціональних органічних матеріалів. Молекули, синтезовані нагородженим професором, можуть надихнути на пошук нових органічних матеріалів (особливо функціональних барвників), які можуть знайти застосування у фотоелектричних і світлодіодних пристроях, або у фототерапії та медичній діагностиці, серед іншого {} .

Рідкі метали у виробництві каталізаторів {}

Листопад 2023 року приніс хороші новини від групи вчених з Австралії, які виявили, що рідкі метали можна використовувати для виробництва каталізаторів. Поки що вони в основному виготовлялися з твердих матеріалів, включаючи метали або металоорганічні сполуки. Тим не менш, їх використання вимагало високих температур, що призводило до збільшення споживання енергії та викидів парникових газів. Група дослідників під керівництвом професора Куроша Калантар-Заде вивчала доцільність використання рідких металів (наприклад, галію), які можуть бути каталізаторами при більш низьких температурах. Це зменшило б споживання енергії та, таким чином, скоротило викиди парникових газів у хімічному секторі. Це дуже важливо, оскільки промисловість відповідає за значну частину глобальних викидів. Крім того, більша гнучкість рідких металів, порівняно з твердими металами, дає можливість підвищити продуктивність каталізаторів. Вчені з Австралії планують продовжити дослідження. Якщо їх відкриття буде можливим, це може призвести до впровадження нових, більш екологічних процесів у хімічному виробництві {} .

{} https://www.nature.com/articles/s41557-023-01148-7

{} https://www.nature.com/articles/s41467-023-37714-3

{} https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-makes-first-detection-of-crucial-carbon-molecule

{} https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.3c02070

{} https://www.nature.com/articles/s41586-023-06192-4

{} https://www.nature.com/articles/s41557-023-01346-3

{} https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07000

{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2023/press-release/

{} https://www.fnp.org.pl/rozmowy-z-laureatami-nagrod-fnp-2023/

{} https://www.nature.com/articles/s41565-023-01540-x

ТОП 10 2022

Представляємо 10 цікавих відкриттів і подій, які змінили світ хімії у 2022 році.

Вчені дізналися вагу нейтрино (Лютий 2022)

Існування нейтрино було теоретично передбачено Вольфгангом Паулі в 1930 році. Ця частинка повинна була врівноважувати енергію так званого радіоактивного бета-розпаду. Незважаючи на різні теорії, довгий час було неможливо підтвердити існування цієї частинки, хоча з часом її назвали нейтрино . Вона характеризується тим, що не має електричного заряду і дуже слабо взаємодіє з іншими частинками . Деякі вчені припустив, що нейтрино не має маси, як і фотон, тоді як інші вважали, що вона просто дуже мала. Зважування нейтрино дозволило б нам ще краще зрозуміти Всесвіт, тому воно стало предметом дослідження в рамках міжнародного проекту KATRIN під керівництвом Технологічного інституту Карлсруе . У своїх експериментах вчені використовували явище бета-розпаду, яке відбувається в атомах ізотопу водню (званого тритієм) . KATRIN - це спеціалізований дослідницький апарат , його довжина становить 70 м, і він включає величезний спектрометр, який використовується для вимірювання властивостей електронів, що утворюються під час радіоактивного розпаду. Дослідження тривають з 2019 року і дають все кращі результати. Одним із результатів цієї роботи є визначення маси нейтрино, яка становить не більше 0,8 еВ . Для порівняння, маса електрона становить 0,511 МеВ (мільйон електрон-вольт), а маса нейтрона — 0,938 ГеВ (мільярд електрон-вольт). Це перший випадок, коли вимірювання були проведені нижче електронно-вольтної межі, тому це таке важливе досягнення. {} Дослідження в рамках проекту KATRIN все ще тривають і, як очікується, триватимуть щонайменше до 2024 року. Вчені сподіваються отримати ще більш точний результат вимірювання маси нейтрино. {}

Поглинач вуглецю (квітень 2022)

Пластмаси масового виробництва сьогодні можна знайти практично всюди. Одним із відомих продуктів є пластикові пляшки, які можуть складатися з кількох різних матеріалів, і їх переробка не є найпростішою. Хоча відновлення пластику пов’язане з витратами та є складним процесом, що робить його все ще не дуже популярним, вчені шукають застосування для відновленого матеріалу, яке могло б зробити цей процес ще більш корисним. Група хіміків з Університету Райса оголосила про результати свого дослідження, які доводять, що використаний пластик може бути корисним у боротьбі з високими викидами вуглекислого газу . Як повідомляється в журналі “ASC Nano {} , вчені дослідили процес піролізу , який є розщепленням хімічних речовин. Він полягає в нагріванні певних речовин до дуже високих температур, підтримуючи анаеробні умови. В даний час піроліз використовується в тому числі в нафтохімічній промисловості. Хіміки з Університету Райса піролізували пластик у присутності ацетату калію, в результаті чого утворилися дуже специфічні молекули з мікроскопічними порами, які чудово вловлюють і зв’язують молекули CO 2 . Цей матеріал можна використовувати як ідеальний поглинач вуглекислого газу, наприклад, у формі фільтрів для димових труб електростанцій, що спалюють викопне паливо. Такий поглинач характеризувався б властивостями, що дозволяють багаторазове використання, і, крім того, уловлювання тонни CO 2 за допомогою нього було б у кілька разів дешевшим, ніж поточні методи секвестрації (уловлювання) вуглекислого газу. {}

Квантовий наномагніт (квітень 2022 р.)

Квантовий наномагніт з унікальними властивостями – відкриття вчених з Ягеллонського університету. Команда дослідників під керівництвом доктора Давіда Пінковича описала в журналі Nature Communications {} новий тип металоорганічних квантових наномагнітів , у яких центральний магнітний іон оточений лише іонами інших металів. Молекула складається з центрального іона ербію, який з'єднується з трьома важкими іонами ренію. Таке поєднання дозволило наблизитися до властивостей уже відомих великих макроскопічних магнітів. Вчені підкреслюють, що хоча молекулярні магніти не будуть використовуватися в найближчому майбутньому, вони можуть революціонізувати майбутнє і змінити такі галузі, як електроніка та інформатика. Відомі в даний час молекулярні магніти вимагають сильного охолодження; тому для практичного застосування наномагнітів необхідно створити їх таким чином, щоб вони могли працювати при кімнатній температурі. Вчені чекають подальших досліджень у цій галузі. {}

Натрієві батареї (червень 2022)

Літій-іонні акумулятори використовуються в більшості побутових пристроїв. Для виробництва таких пристроїв потрібні рідкісні метали, такі як кобальт і літій, який також не є поширеним елементом і суттєво впливає на вартість продукції. На думку вчених, літій можна було б замінити натрієм , що значно знизило б витрати на виробництво. Крім того, натрієві батареї заряджалися б набагато швидше і розрядження акумулятора «до нуля» не мало б шкідливого впливу. Однак проведена досі робота закінчилася фіаско, оскільки натрій дуже швидко утворює на електроді тонкі металеві структури – так звані дендрити , що призвело до недовговічності таких батарей. Дослідники з Техаського університету в Остіні вирішили цю проблему, використовуючи комп’ютерну модель для створення нового матеріалу, який перешкоджає утворенню дендритів і, як наслідок, запобігає пошкодженню електрода. Його було зроблено шляхом нанесення тонкого шару натрію на телурид сурми та багаторазового згортання, створюючи таким чином чергування шарів. Завдяки цьому натрій розподіляється дуже рівномірно і на ньому значно повільніше і рідше утворюються дендрити. Це дозволяє створити натрієвий акумулятор, який буде відповідати літієвому за кількістю циклів заряду і розряду, а також матиме порівнянну щільність енергії. Натрієві акумулятори можуть стати майбутнім для галузі. {}

Нобелівська премія з хімії 2022 {}

Цього року Шведська королівська академія наук присудила Нобелівську премію з хімії трьом людям. Каролін Р. Бертоцці, Мортен Мелдал і К. Баррі Шарплесс є лауреатами премії, яких було визнано «за розробку технології клац-хімії та біоортогональної хімії». «Клік-хімія» — це процес, який можна порівняти з будівництвом. виготовлені з кубиків LEGO. А саме, конкретні фрагменти молекул можуть поєднуватися один з одним для отримання сполук високої складності та різноманітності. Поєднання простих елементів, які ми можемо назвати «хімічними будівельними блоками», дозволяє створювати майже нескінченну різноманітність З іншого боку, біоортогональна хімія дозволяє спостерігати за хімічними процесами, які відбуваються в живих клітинах , не пошкоджуючи їх. Це дає унікальну можливість вивчати захворювання всередині клітин, а також у складних організмах. технологія та біоортогональна хімія є важливими відкриттями, головним чином для медицини та фармації, які можуть суттєво вплинути на розвиток обох цих галузей. {} Ви можете прочитати більше про переможців та нагороджені відкриття в статті «Нобелівська премія з хімії» , яка також доступний у блозі PCC Group.

«Польська Нобелівська премія» 2022 (листопад 2022)

Фундація польської науки в 31-й раз присудила свої нагороди , які вважаються найважливішою науковою нагородою в Польщі та часто називаються «польською Нобелівською премією». Ці нагороди присуджуються за особливі відкриття та наукові досягнення, які розширюють межі пізнання, а також відкривають нові пізнавальні перспективи та роблять видатний внесок у цивілізаційний і культурний прогрес нашої країни, а також забезпечують значне місце Польщі в найамбітніших виклики сучасного світу. Лауреатом цьогорічної Премії в галузі хімії та матеріалознавства став професор Бартош Гжибовський. Професор Бартош Гжибовський з Інституту органічної хімії Польської академії наук у Варшаві та Національного інституту науки і технологій Ульсана в Республіці Корея був нагороджений «за розробку та емпіричну перевірку алгоритмічної методології для планування хімічного синтезу» . Його відкриття полягало в проведенні комп’ютерно спланованого органічного синтезу та використанні штучного інтелекту для передбачення перебігу хімічних реакцій і, водночас, відкриття нових сполук, які можна використовувати як ліки. Професор Гржибовський є одним із перших у світі вчених, що займаються органічною хімією, який вирішив, що настав час використати можливості обчислювальних методів, і розробив інструменти, які можуть передбачити не тільки реальні, але й ще кращі способи синтезу складних органічні молекули. {} Також варто згадати лауреата Премії в галузі наук про життя та Землю – професора Марчіна Новотного, якого нагородили «за пояснення молекулярних механізмів розпізнавання та відновлення пошкоджень ДНК». Третім цьогорічним лауреатом у галузі гуманітарних і соціальних наук став проф. Адам Лайтар – нагороджений «за інтерпретацію епіграфічних джерел, що показують релігійні та культурні аспекти функціонування середньовічних громад, що населяли долину Нілу » . {}

Відкриття нових корисних копалин (Листопад 2022)

Ель-Алі , також відомий як Nightfall , — це 15,2-тонний метеорит , який вперше був ідентифікований у Сомалі в 2020 році. Після двох років вивчення 70-грамового зразка вчені з канадського університету Альберти в Егмонті виявили в ньому два мінерали, які не бачили на Землі раніше. Виявлені мінерали назвали елаліт (на честь метеорита і міста, поблизу якого він був виявлений) і ельхістантоніт (на честь дослідника NASA Лінди Елкінс-Тантон). Дослідники оголосили про відкриття нових хімічних сполук 21 листопада під час симпозіуму з дослідження космосу, який проходив в Університеті Альберти. Варто зазначити, що хоча мінерали в їх природному вигляді на нашій планеті не зустрічалися, дуже схожі були створені синтетичним шляхом у лабораторіях у 1980-х роках. Дослідження нових сполук допоможе відповісти на питання, яке застосування ці мінерали зможуть знайти в нашому світі в майбутньому. {} {}

Прорив у дослідженнях термоядерного синтезу (грудень 2022)

5 грудня 2022 року стало важливим днем ​​для світу науки, але й для історії людства. Цього дня вчені Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса (LLNL) досягли прориву в дослідженні термоядерного синтезу , яке було проведено на Національному заводі запалювання (NIF). Вперше в історії синтез виробив більше енергії, ніж було витрачено на початок реакції. Новина про цю подію була озвучена 13 грудня під час прес-конференції представників LLNL, яка відбулася за участю секретаря Міністерства енергетики та голови Агентства ядерної безпеки США. Термоядерний синтез полягає в об'єднанні легких атомних ядер у більш важкі, що супроводжується виділенням значної кількості енергії. Паливом, який ідеально підходить для отримання енергії в результаті цієї реакції, є водень , оскільки ми маємо його в надлишку на нашій планеті. Однак атомні ядра відштовхують електростатичні сили, тому для того, щоб відбувся синтез, необхідно створити дуже специфічні умови, а саме нагріти їх до мільйонів градусів і стиснути до мільйонів атмосфер (у зірок цей процес відрізняється, де він відбувається завдяки квантове тунелювання). Термоядерний синтез робили багато спроб у всьому світі, але поки що результатом було поглинання більше енергії, ніж вироблено. National Ignition Facility працює над цим явищем з 1950-х років, але технічно це дуже складно. Ось чому останні результати є таким величезним проривом і показують нові можливості. Експеримент полягав у тому, що імпульс величезних NIF-лазерів доставив 2,05 мегаджоуля енергії до водневої капсули, тоді як термоядерний синтез дав 3,15 мегаджоуля, або 54%​​від надлишку (понад мільйон джоулів). Хоча мільйон звучить дуже захоплююче, це значення еквівалентно чверті кіловат-години, якої достатньо енергії, щоб кип’ятити чайник води десяток разів. Пильне наукове співтовариство також зазначає, що хоча лише 2,05 мегаджоуля енергії було подано на сам процес, понад 322 мегаджоуля енергії було використано для живлення 192 необхідних лазерів, що практично в сто разів більше, ніж вироблено термоядерним синтезом. Це одна з причин, яка підкреслює, що потрібні десятиліття роботи команд вчених та інженерів, щоб знайти можливість використання термоядерного синтезу в більших масштабах. {} {}

Ультратонкі сонячні елементи (грудень 2022)

Багато говорять про те, що за відновлюваними джерелами енергії майбутнє нашої планети, яке може суттєво вплинути на стримування кліматичної кризи та глобального потепління. Тому вчені досі шукають рішення, які допоможуть ще краще та легше використовувати енергію з ВДЕ. Інженери з Массачусетського технологічного інституту створили інноваційні сонячні батареї, які можуть перетворити будь-яку тверду поверхню на джерело енергії та тонші за людську волосину. Ці комірки наклеєні на легку і дуже міцну тканину, що дозволяє легко монтувати їх практично в будь-якому місці. За словами вчених, винахід може бути дуже практичним у надзвичайних ситуаціях, коли в цьому районі немає іншого джерела енергії, а також під час подорожі. Сучасну комірку зробили з напівпровідникових чорнил за допомогою 3D-принтера. Він у сто разів легший за звичайні панелі , і додатково генерує набагато більше енергії на кілограм. Рішення ще знаходиться на стадії тестування, оскільки існують проблеми, пов’язані зі стійкістю панелей до факторів зовнішнього середовища. Однак вчені працюють над створенням надлегких контейнерів, в які можна було б помістити клітини. Дослідники вважають, що ультратонкі клітини стануть революційним винаходом для виробництва енергії в світі {} {} .

Найміцніший матеріал для Землі (Грудень 2022)

Дослідники з Національної лабораторії Лоуренса Берклі (Berkeley Lab) і Національної лабораторії Оук-Ріджа провели дослідження нового металевого сплаву, який виявив його надзвичайно високу пластичність (він пластичний і дуже пластичний) і в той же час безпрецедентну міцність (стійкість до деформації). Цей сплав складається з хрому, кобальту та нікелю – CrCoNi. На основі перших випробувань, проведених на CrCoNi, було виявлено, що його пластичність і міцність покращуються з охолодженням сплаву навіть до температури близько -196 o C. Однак останнє дослідження, опубліковане в грудні 2022 року в журналі Science {} , підтвердив, що він здатний витримувати навіть нижчі температури (-253 o C), де присутній рідкий гелій. Це дуже цікаве явище, оскільки для більшості інших матеріалів ефект протилежний; наприклад, сталь набагато легше тріскається при дуже низьких температурах. Варто відзначити, що сплав CrCoNi відноситься до групи високоентропійних сплавів (HEA alloys). Вони відрізняються тим, що являють собою суміш складових елементів в рівних частинах , а не з переважанням одного елемента і меншою кількістю додаткових елементів, як це буває для більшості використовуваних нині сплавів. Це істотно впливає на його надзвичайні властивості. Унікальна міцність сплаву CrCoNi при неймовірно низьких температурах може зробити його застосовним у майбутньому, серед іншого, в об’єктах, що перетинають космос. {}

{} https://www.nature.com/articles/s41567-021-01463-1

{} https://www.national-geographic.pl/artykul/ile-wazy-neutrino-naukowcy-w-koncu-zwazyli-najlzejsza-czastke-elementarna-znana-fizyce-220216091750

{} https://www.iea.org/news/global-co2-emissions-rebounded-to-their-highest-level-in-history-in-2021

{} https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c00955

{} https://www.nature.com/articles/s41467-022-29624-7

{} https://naukawpolsce.pl/aktualnosci/news%2C92110%2Cpolacy-stworzyli-magnetyczna-czasteczke-o-wyjatkowych-wlasciwosciach.html

{} https://www.national-geographic.pl/artykul/nadchodza-baterie-sodowe-tansze-od-litowych-rownie-sprawne-i-bezpieczniejsze-dla-swiata-211207050535

{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2022/press-release/

{} https://www.fnp.org.pl/prof-bartosz-grzybowski-laureat-nagrody-fnp-2022/

{} https://www.fnp.org.pl/znamy-laureatow-nagrod-fnp-2022/

{} https://www.ualberta.ca/folio/2022/11/new-minerals-discovered-in-massive-meteorite-may-reveal-clues-to-asteroid-formation.html

{} https://www.national-geographic.pl/artykul/w-tym-meteorycie-odnaleziono-dwa-mineraly-ktorych-nigdy-nie-widziano-na-ziemi-221201050211

{} https://www.llnl.gov/news/national-ignition-facility-achieves-fusion-ignition

{} https://oko.press/przelom-w-badaniach-nad-fuzja-termojadrowa

{} https://news.mit.edu/2022/ultrathin-solar-cells-1209

{} https://www.national-geographic.pl/artykul/naukowcy-opracowali-ultracienkie-ogniwa-sloneczne-moga-zmienic-kazda-powierzchnie-w-zrodlo-energii-221212125125

{} https://www.science.org/doi/10.1126/science.abp8070

{} https://mobirank.pl/2022/12/14/prosty-stop-tworzy-najtwardszy-material-jaki-kiedykolwiek-zarejestrowano/

ТОП 10 2021

Щоб хоч трохи показати ці зміни, ми підготували короткий виклад десяти цікавих відкриттів і подій 2021 року в галузі хімії.

намалювано

Прозоре дерево (01.21)

Дослідники з Університету Меріленда відкрили нову техніку, щоб зробити деревину прозорою. У минулому робилися спроби зробити деревину прозорою за допомогою спеціальних хімікатів для видалення лігніну. Однак головним недоліком було те, що це послаблювало деревину. Новий метод використовує зміну лігніну. На початку процесу видаляються молекули, відповідальні за надання кольору деревині. Потім на його поверхню наноситься спеціальний засіб перекису водню, який потім піддається впливу ультрафіолетового світла (або природного сонячного світла). Після цих обробок деревина набуває білого кольору. Потім деревину замочують в етанолі для більш ретельного очищення. Нарешті, пори заповнюються безбарвною епоксидною смолою, щоб зробити матеріал гладким і майже ідеально прозорим. Завдяки цьому деревина пропускає до 90%світла, а матеріал у 50 разів міцніший за прозорий матеріал, нанесений звичайним способом. Він також легший і, перш за все, міцніший за скло та забезпечує кращу ізоляцію. {} {} Це відкриття може стати справжньою революцією для будівельної галузі та повністю змінити образ будівель у майбутньому. Також ведуться дослідження технологічно просунутих прозорих дерев’яних матеріалів, які будуть додатково чутливими до дотику та стануть альтернативою різним типам дисплеїв. Завдяки міцності, що відповідає властивостям дерева, такі дисплеї добре зарекомендують себе в суворих умовах, де скло часто руйнується. {}

farba

Фарба для цифрового друку на порцеляні (03.21)

Методи виготовлення кераміки відрізняються давньою традицією. Проте з розвитком технологій настав час змін і тут. Цифрове фарбування керамічної плитки, яке може замінити класичний метод глазурування, має стати проривом для цієї галузі. Візерунки будуть наноситися методом друку з високою роздільною здатністю, завдяки чому можна буде отримувати не тільки різноманітні кольори, але й різні текстури, які можна порівняти з тканинами чи деревом. Рішення було розроблено італійською компанією Metco, яка створила спеціальні, стійкі чорнило під назвою ECO-INK для цифрової кераміки. Пропоновані чорнила є водними, тому не містять органічних розчинників, що сприяє зниженню як токсичності, так і вуглецевого сліду продукту. Крім того, фарба може проникати на поверхню керамічної плитки, тим самим усуваючи необхідність додаткового захисного шару. Це забезпечує більш ефективний і стійкий процес. Крім того, після нанесення ECO-INK поверхня плитки стає більш міцною. Як заявляють самі виробники, ця фарба є справжньою революцією для хімічної промисловості. {}

магніт

Магнітні полімери (03.21)

Магніти, з якими ми знайомі, зазвичай зустрічаються у формі негнучких і твердих металів. Ці характеристики викликають багато обмежень у застосуванні магнітів. Ось чому вчені взялися за проект MAGNETO {} , який передбачає створення магнітних матеріалів із властивостями формування. Щоб досягти цього ефекту, дослідники підготували порошок, що складається з подрібнених магнітних матеріалів, які змішали з різними полімерами. Для створення магніту з цих компонентів використовувався передовий 3D-друк. Це дозволило надати їм набагато складніші форми. Перші виготовлені прототипи показали величезний потенціал таких матеріалів і можливість їх використання в багатьох сферах, від діагностичних інструментів до сенсорних екранів і багатьох інших. Представлені композиційні матеріали з винятковими магнітомеханічними властивостями дозволять впроваджувати інноваційні рішення в багатьох галузях, наприклад у медицині. Таким чином, це важлива віха для розвитку науки і техніки. {}

lek

Нещодавно виявлені ефекти природного ліки з тисячолітньою історією (04.21)

В Університеті Уоріка було проведено дослідження «антибіотичної» овочевої пасти, рецепт якої налічує 1000 років. Її називають «мазь для відновлення зору», і вона була знайдена в староанглійському медичному посібнику Medicanale Anglicum, написаному в 9 столітті. Мазь, до складу якої входять цибуля, часник (або цибуля-порей – вчені не змогли правильно перекласти назву), коров’яча жовч і вино, має надзвичайно сильні антисептичні властивості. Доведено, що він ефективний проти певних штамів бактерій, які стали стійкими до сучасних ліків. Навіть початкове тестування довело ефективність суміші в лікуванні Staphylococcus aureus. Однак нещодавні дослідження були поширені на інші штами, а результати були представлені у формі наукової публікації. {} Експерименти показали, що ці природні ліки можуть бути потужною зброєю проти бактерій, які називаються біоплівками. Це один з найнебезпечніших видів бактерій, серед яких можна знайти штами, що викликають, наприклад, сепсис, а також інші серйозні інфекції. Також сподіваємося, що цей рецепт допоможе лікувати, наприклад, інфекції ніг у діабетиків, які зараз часто призводять до ампутації. Описаний вище приклад пасти привертає увагу до зіткнення між природною медициною та сучасною фармацевтикою. Це змушує робити нові висновки і вселяє надію на лікування хвороб, які завдають страждань багатьом людям. {}

пластик

Ароматизатор ванільний на основі пластику (06.21)

Проблема утилізації предметів із пластику є одним із найбільших викликів сьогодення. Весь світ намагається розробити ефективні методи зменшення кількості забруднень, які руйнують наше довкілля. Одне з найцікавіших рішень виявилося від вчених з Единбурзького університету, які перетворили пластикові пляшки на ванільний ароматизатор. Дослідження передбачало мутацію ферментів, відповідальних за розкладання поліетилентерефталату (полімеру, з якого виготовлені пляшки). В результаті реакції розкладання утворюється терефталева кислота (ТА), яка потім перетворюється на ванілін. Ця сполука має більшу частину смаку та запаху ванілі та часто використовується в харчовій, фармацевтичній та косметичній промисловості. За даними журналу The Guardian, який опублікував фрагменти інтерв’ю з Джоанною Сендлер з Единбурзького університету, яка керувала дослідницьким проектом, 85%ваніліну в даний час синтезується з хімічних речовин, отриманих з викопного палива. {} Проте попит на ванілін продовжує зростати. Таким чином, це важливе відкриття як через збільшення попиту, так і, що більш важливо, заради рішення з екологічними перевагами. {}

дроздзе

Дріжджі, що харчуються пластиком, щоб врятувати планету (09.2021)

Забруднення навколишнього середовища пластиком є ​​однією з найбільших екологічних катастроф. Особливу загрозу становлять мікрочастинки пластику, діаметр яких менше 5 міліметрів. Їх можна знайти у водоймах, але також накопичуються в живих організмах, таких як риба, планктон і організм людини. Цією проблемою займалася дослідницька група доктора Пьотра Біняра з Вроцлавського університету наук про навколишнє середовище та життя. Їхні дослідження полягають у пошуку мікроорганізмів, які природним чином розкладають пластик завдяки ферментам, якими вони володіють. Однак, оскільки цей процес зазвичай неефективний, планується клонувати їх ферменти в дріжджі, що швидко ростуть (Yarrowia lipolytica). Ці організми зможуть не тільки виробляти ферменти більш ефективно, але й рости в міських стічних водах або відходах, щоб мікрозабруднювачі можна було видалити безпосередньо з них.{}

Нобелівська

Нобелівська премія 2021 (10.2021)

Цього року Нобелівську премію з хімії отримали Девід Макміллан і Бенджамін Ліст «за розробку асиметричного органічного каталізу». Органокаталіз є унікальним інструментом для побудови молекул. До цього відкриття вважалося, що існує лише два типи каталізаторів, або речовин, які прискорюють перебіг хімічних реакцій. Це ферменти і метали. Однак нещодавно вчені продемонстрували існування асиметричного органічного каталізу, який використовує невеликі органічні молекули. Органічні каталізатори характеризуються стабільним скелетом атомів вуглецю, до якого можуть приєднуватися хімічні групи з більшою активністю. Вони можуть містити такі елементи, як сірка, азот, кисень або фосфор. Вони набагато менші за ферменти, що полегшує їх виробництво. Ці особливості роблять каталізатори більш екологічними, але також відносно недорогими у виробництві. Асиметричний органічний каталіз розвивається з 2000 року, і Девід Макміллан і Бенджамін Ліст є явними лідерами в цій галузі. Їхнє відкриття пролило нове світло на багато звичайних промислових процесів і показало, що органічний каталіз можна використовувати в багатьох хімічних реакціях. Він високоефективний і може підтримувати виробництво майже будь-чого, від сучасних фармацевтичних препаратів до молекул, відповідальних за захоплення світла у фотоелектричних елементах. Це відкриття безперечно зробило революцію у світі науки і техніки. {} {}

матеріал

Матеріал, який відчуває (12.21)

Дослідницька група, що складається з вчених із Чикаго та Міссурі, вирішила створити матеріал, чутливий до сприйняття навколишніх подразників і адаптації до них. Оскільки він має властивості, яких немає у природних матеріалів, він належить до групи так званих метаматеріалів. Він виготовлений з п'єзоелектричних елементів, які керуються електричними схемами. Його можна використовувати для формування спеціалізованої схеми, яка обробляє інформацію. Крім того, електрична енергія дозволяє йому рухатися і змінювати форму. Ці елементи дозволяють йому відчувати зовнішні подразники та адаптуватися до них. Як кажуть самі творці, цей матеріал здатний приймати рішення без втручання людини. Такий метаматеріал міг би дуже добре працювати в авіації, космічній промисловості, медицині та в багатьох інших областях. {} {}

риба

Екологічно чистий пластик з насіння лосося (12.21)

Пластмаси повинні були стати революцією серед доступних матеріалів. Однак, незважаючи на численні переваги, вони також стали однією з головних проблем, що загрожують нашій планеті. Ось чому дослідження більш екологічних альтернатив продовжуються. Китайські вчені розробили унікальний матеріал, схожий на пластик, одним з головних компонентів якого є насіння лосося. Це було досягнуто шляхом поєднання двох ланцюгів ДНК лосося з хімічною речовиною, отриманою з рослинної олії. У результаті виходить губчаста, гелеподібна речовина – гідрогель. Отриманий гідрогель сушать сублімацією, і з нього видаляють вологу, що дозволяє формувати його в різні форми. Виробництво цього біопластику може викидати на 97%менше CO2, ніж виробництво традиційного полістиролу. Крім того, його можна буде переробити за допомогою ферментів, що розщеплюють ДНК. Зрештою, його також можна занурити у воду, щоб він знову став гідрогелем. Ці види біопластику представляють можливість для майбутнього індустрії пластмас і зменшення забруднення нашої планети. {}

смар

Мастило на основі графену (12.21)

Італійські дослідники розробили нове мастило на основі графену, яке можна використовувати в автомобілях і мотоциклах. Зокрема, додавання графену забезпечило більшу стабільність масла, що, крім того, сприяє зменшенню тертя між частинами двигуна. Завдяки цим корисним властивостям деталі нагріваються, а також менш швидко зношуються. Графен має потенціал стати альтернативою традиційно використовуваній нафті. Це зробить масло менш токсичним для навколишнього середовища, а також спростить його утилізацію або переробку. Мастило вже пройшло перші випробування, в яких показало себе на багатообіцяючому рівні. Тому тривають подальші дослідження, щоб перенести цю інновацію графену в комерційне застосування. {}

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

{} https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abd7342

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

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

{} http://www.kostasdanas.com/erc-magneto/

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

{} https://www.nature.com/articles/s41598-020-69273-8#Sec9

{} https://www.national-geographic.pl/artykul/sredniowieczna-mikstura-odtworzona-w-laboratorium-niszczy-lekooporne-bakterie

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

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

{} 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

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

{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release//p>

{} https://www.chip.pl/2021/12/material-reaguje-na-bodzce-technologie-stealth/

{} https://www.nature.com/articles/s41467-021-26034-z

{} https://www.national-geographic.pl/artykul/naukowcy-stworzyli-ekologiczny-plastik-z-nasienia-lososia

{} https://cordis.europa.eu/article/id/429711-graphene-based-lubricant-boosts-engine-performance/pl

ТОП-10 2020 – Чим нас здивував 2020?

Позаду складний рік, який ми будемо пов’язувати переважно з пандемією COVID-19. На щастя, наука вийшла за межі цього, і за цей час також було зроблено багато виняткових відкриттів. Тому давайте підсумуємо деякі з найважливіших подій для світу хімії, які матимуть вплив на наше майбутнє та подальший розвиток науки.

телескоп

ТЕЛЕСКОП, ЯКИЙ НАБЛИЖАЄ НАС ДО СОНЦЯ (січень 2020)

Телескоп, який дозволив робити надзвичайно детальні знімки Сонця, був побудований на Гаваях Національним науковим фондом (NSF) , урядовим агентством США. Це найбільший у світі телескоп із 4-метровим сонячним дзеркалом. Отримані знімки створили нову еру у вивченні Сонця. Це дозволить синоптикам точніше прогнозувати геомагнітні бурі та краще розуміти, що впливає на космічну погоду. {}

COVID

РІК ПІД ПАРАМЕТОМ ПАНДЕМІЇ COVID-19 (березень 2020)

Незважаючи на те, що перші випадки COVID-19 були зафіксовані в листопаді 2019 року, 11 березня 2020 року Всесвітня організація охорони здоров’я оголосила це пандемією. Хвороба, викликана вірусом SARS-CoV-2, сколихнула весь світ. Нові рекомендації та накази змінили нашу повсякденну реальність. Важливу роль зіграли такі хімічні речовини, як дезінфікуючі засоби , які виявилися важливою зброєю в боротьбі з поширенням хвороби. Хімічна промисловість також відіграла важливу роль у медичному та фармацевтичному секторах, підтримуючи лікарів у їхній боротьбі з хворобою.

бактерії

БАКТЕРІЇ, ЩО ПОЇДАЮТЬ ПЛАСТИК (квітень 2020 р.)

8 квітня 2020 року журнал Nature опублікував статтю, яка доводить існування бактерій з ферментами, які здатні розщеплювати пластик і перетворювати його на прості елементи. Під час травлення штам 201-F6 b Ideonella sakaiensis дає змогу відновити матеріал, який можна знову використовувати в синтезі та виробництві пластмас такої ж якості, як отримані в нафтохімічних процесах. Цей метод повільно впроваджується в промисловість, і через кілька років ми зможемо купувати перероблені пляшки, виготовлені за допомогою цього методу. {}

ciecie

СПОСІБ РІЗАННЯ 2D-МАТЕРІАЛІВ (14 липня 2020 р.)

Вчені розробили дуже точну технологію, яка дозволяє прорізати маленькі отвори в частинках розміром з атом . Метою є підтримка виробництва фотонних та електронних нанопристроїв. Дослідження описує термомеханічну техніку, яка дозволяє різати 2D-матеріали за допомогою нагрітого скануючого нанокінчика. Цей метод дозволяє робити вирізи довільної форми з роздільною здатністю 20 нм в одношарових 2D матеріалах. {}

метал

БАКТЕРІЇ, що поїдають МЕТАЛ (15 липня 2020 р.)

Понад 100 років вчені підозрювали існування бактерій, що поїдають метал. Однак довести це досі не змогли. Відкриття зробили мікробіологи з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech ). Доктор Джаред Лідбеттер проводив дослідження на основі марганцю. Коли він закінчив, він поставив скляну банку, якою користувався, в раковину, щоб намочити. За збігом обставин і тому, що йому довелося покинути кампус, банку залишили у воді на кілька місяців. Коли Ледбеттер повернувся, він виявив, що посудина вкрита темним залишком, який виявився окисленим марганцем, утвореним бактеріями, що живуть у водопровідній воді. Великі дослідження показали, що бактерії можуть використовувати марганець для хемосинтезу . Це перший відомий випадок, коли бактерії використовують марганець як джерело енергії . Це революційний крок для науки, який значною мірою сприяв нашому розумінню циклів природних елементів. {}

ryby

МАЙЖЕ НЕВИДИМА РИБА (17 липня 2020)

Унікальні рибки, про яких йдеться, є справжніми майстрами маскування. Їх чорний зовнішній вигляд поглинає 99,95 відсотка всіх фотонів . Ці риби буквально поглинають все світло, тому навіть під яскравим прожектором ми можемо побачити лише їхні силуети на тлі темної води. Карен Осборн, зоолог-дослідник із Смітсонівського національного музею природної історії, та її команда виявили 16 видів риб, які виглядають так, ніби вони вкриті Vantablack, найтемнішим матеріалом, відомим людям, який поглинає 99,96%світла. {}

Нобелівська

НОБЕЛІВСЬКА ПРЕМІЯ З ХІМІЇ (жовтень 2020)

Еммануель Шарпентьє та Дженніфер А. Дудна отримали Нобелівську премію за розробку методу редагування геному . Вони виявили точні «генетичні ножиці», які могли б, наприклад, зробити можливим розробку нових методів лікування раку. Метод був відкритий у 2012 році і став науковим проривом. {}

зептосекунді

РЕКОРДНЕ ВИМІРЮВАННЯ ЧАСУ: ЗЕПТОСЕКУНДИ (19 жовтня 2020 р.)

Вченим вдалося виміряти найкоротшу одиницю часу, відому як зептосекунда . Його виміряли під час спостереження легкої частинки, що перетинає молекулу водню. Це зайняло 247 zs (зептосекунд). Було вирішено, що одна зептосекунда дорівнює 10-21 секунді . Вимірювання проводила група фізиків під керівництвом професора Райнхарда Дьорнера з Університету Гете у Франкфурті-на-Майні, Німеччина. {}

polski

ПОЛЬСЬКА НОБЕЛІВСЬКА ПРЕМІЯ (4 листопада 2020)

Серед інших нагород, присуджених цього року, були нагороди Фундації польської науки (її також називають Польською Нобелівською премією). У галузі хімії премію отримала професорка Варшавського університету Єва Горецька « за отримання рідкокристалічних матеріалів із хіральною структурою з нехіральних молекул».{}

лазер

ДІАМАНТИ ЗРОБЛЕНІ ЗА ХВИЛИНИ (20 листопада 2020 р.)

Вченим Австралійського національного університету (ANU) вдалося створити діамант, застосувавши високий тиск і не підвищуючи температуру навколишнього середовища . Вони отримали два види алмазу . Один був типовим каменем, який після огранювання можна було використати на каблучці. Другий тип був названий лонсдейлітом , форма якого зустрічається в природі після падіння метеорита на Землю. Можливість створення алмазу так швидко та при кімнатній температурі відкриває багато можливостей, у тому числі для промисловості . {}

{} https://edition.cnn.com/2020/01/29/world/sun-image-inouye-telescope-scn/index.html

{} https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4

{} https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202001232

{} https://www.nature.com/articles/s41586-020-2468-5.epdf

{} https://www.scimex.org/newsfeed/ultra-black-fish-are-practically-invisible

{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/

{} https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/physik-zepto-sekunden-neuer-weltrekord-in-kurzzeit-messung/

{} https://www.fnp.org.pl/nagrody-fundacji-na-rzecz-nauki-polskiej-2020-przyznane/

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

Які наукові відкриття приніс 2019 рік?

Позаду у нас дуже особливий час, адже минулого року виповнилося 150 років з дня відкриття Дмитром Менделєєвим періодичної системи. Щоб вшанувати цю віху в хімії, Генеральна Асамблея ООН (ООН) і ЮНЕСКО оголосили 2019 рік «Міжнародним роком періодичної таблиці хімічних елементів (IYPT2019)». У зв’язку з цією подією загляньте на нашу фан-сторінку у Facebook , де ми організували унікальний конкурс на знання елементів та таблиці Менделєєва. Крім особливого ювілею, цей рік був насичений новими відкриттями. Ми вибрали 10 найцікавіших, серед яких, наприклад, вражаючі результати дослідження нового стану речовини, способу використання сонячного світла для виробництва палива чи створення циклокарбону. Нижче представлений календар 10 найцікавіших хімічних відкриттів і подій 2019 року.

FCC

БУДУВАННЯ НОВОГО АДРОННОГО КОЛАЙДЕРА Майбутній круговий коллайдер (FCC)

FCC має бути в чотири рази більшим і у багато разів потужнішим за Великий адронний колайдер (LHC) . Прискорювачі дозволяють досліджувати елементи, створені зіткненням потоків прискорених елементарних частинок . Прискорювач більшого розміру та більшої потужності може дозволити нам відкривати ще невідомі форми матерії та більш ретельно досліджувати вже відомі. {}

циклокарбон

ЦИКЛОКАРБОН НОВИЙ РІЗНОМЕР ВУГЛЕЦЮ

Вчені з Оксфордського університету і IBM Research в Цюріху в публікації в журналі «Science» представили, як виготовити кільце з 18 атомів вуглецю . Цей зв'язок був створений інноваційним методом маніпулювання окремими атомами . Одним із першовідкривачів циклокарбону був поляк доктор Пшемислав Гавел з Оксфордського університету. {}

електрони

ПОВІЛЬНІ ЕЛЕКТРОНИ ЗНИЩУЮТЬ РАКОВІ КЛІТИНИ

Вчені з Віденського технологічного університету виявили, що спостережуваний раніше ефект знищення ракових клітин за допомогою повільних електронів можливий. Використовуючи кулонівський міжатомний розклад, іон може передати додаткову енергію навколишнім атомам. У результаті вивільняється величезна кількість електронів з достатньою енергією, щоб викликати пошкодження ДНК ракових клітин . {}

materia

НОВИЙ СТАН РЕЧОВИНИ

Команда вчених з Единбурзького університету провела комп’ютерне моделювання для подальшого дослідження так званого « стану розплавленого ланцюга ». Випробування проводилися на 20 000 атомах калію під тиском від 20 000 до 40 000 атмосфер і температурі від 126 до 526 градусів Цельсія. Результати показали, що створені структури являють собою новий стан, в якому утворюються дві взаємопов'язані структури грат. Спостереження полягає в тому, що ланцюги розчиняються в рідині, тоді як решта кристалів калію перебувають у твердій формі . {}

promienowanie

НОВІ ДЖЕРЕЛА ТЕРАГЕРЦОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Вчені з дослідницької програми CENTERA разом із дослідницькими групами з Франції, Німеччини та Росії зробили відкриття, яке може призвести до створення нових джерел забутого терагерцового випромінювання . Його можна було б налаштувати за допомогою магнітного поля. Результати цих досліджень описані в Nature Photonics . {}

НОБЕЛІВСЬКА ПРЕМІЯ З ХІМІЇ

Джон Б. Гуденаф, М. Стенлі Віттінгем і Акіра Йошино були нагороджені за розробку легких і ємних літій-іонних акумуляторів . Цей винахід широко відомий як літій-іонні акумулятори . Їхнє створення революціонізувало світ і, як зазначили члени Нобелівського комітету, «вони заклали основи бездротового суспільства без викопного палива ». {}

ПОЛЬСЬКИЙ НОБЕЛЬ

Лауреатом Премії Фундації польської науки (так званої польської Нобелівської премії) є професор Марцін Дронг з хімічного факультету Вроцлавського технологічного університету. Професор був відзначений «за розробку нової технологічної платформи для отримання біологічно активних сполук , особливо інгібіторів протеолітичних ферментів ». {}

передісторія

ДНК в доісторичній "жувальній гумці"

Вчені з Копенгагенського університету повідомляють у "Nature Communications" про знахідку фрагмента ДНК доісторичної мешканки Скандинавії в шматочку березового дьогтю, який вона жувала. На основі цього відкриття було реконструйовано повний жіночий геном . Артефакт датується 5700 роками. {}

slonce

СОНЯЧНЕ СВІТЛО ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ПАЛИВА

Дослідники з Наньянського технологічного університету Сінгапуру (NTU Singapore) виявили метод, який може перетворювати пластикові відходи на хімікати за допомогою сонячного світла . Команда вчених провела дослідження суміші пластмас з їх каталізатором у розчиннику, що дозволяє використовувати світлову енергію. У результаті розчинені пластмаси перетворювалися на мурашину кислоту . Ця кислота використовується в паливних елементах для виробництва електроенергії. Це відкриття спрямоване на розробку стійких методів використання сонячного світла для виробництва палива та інших хімічних продуктів . {}

лазер

ЛАЗЕРНИЙ СВІТЛОВИЙ МЕЧ У НАШИХ ПАЛЬЦІВ

Олександра Флішкевич, студентка Варшавського технологічного університету, розробила світловий меч у рамках своєї інженерної роботи, натхненної 8-ю частиною «Зоряних війн» . Його створили за допомогою зеленого лазера та розробленої польськими вченими лінзи , так званого «світлового меча» , яка фокусує світло в розріз. Лінза, геометрія якої була розроблена в 1990 році у Варшавському технологічному університеті, тепер також має принести нові рішення в офтальмології, такі як створення внутрішньоочних імплантатів для людей після операції з видалення катаракти , які проходять клінічні випробування. {}

{} https://www.bbc.com/news/science-environment-46862486?ns_campaign=bbcnews&ns_mchannel=social&ns_source=facebook&ocid=socialflow_facebook&fbclid=IwAR3th4hAdlz5ww5JJdTnn5b3MJv5PxVP8inCpYaNlRBjA3FaCq-1Y5SP zcs

{} https://science.sciencemag.org/content/365/6459/1299

{} https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190822101429.htm

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

{} https://www.fnp.org.pl/w-poszukiwaniu-nowych-zrodel-promieniowania-terahercowego/

{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/

{} https://www.fnp.org.pl/laureci-nagrody-fnp/

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

{} https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191211100331.htm

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

Опубліковано: 1-08-2023

Коментарі
Приєднуйтесь до обговорення
Коментарів немає
Оцініть корисність інформації
5 (1)
Ваша оцінка

Сторінку було перекладено машиною. Відкрити оригінальну сторінку