ఈ విచిత్రమైన ఆవిష్కరణలు ఈ సంవత్సరం C&EN ఎడిటర్ల దృష్టిని ఆకర్షించాయి
క్రిస్టల్ వాస్క్వెజ్ చేత
పెప్టో-బిస్మోల్ మిస్టరీ
క్రెడిట్: నాట్. కమ్యూన్.
బిస్మత్ సబ్సాలిసైలేట్ నిర్మాణం (Bi = గులాబీ; O = ఎరుపు; C = బూడిద రంగు)
ఈ సంవత్సరం, స్టాక్హోమ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన పరిశోధకుల బృందం శతాబ్దం నాటి రహస్యాన్ని ఛేదించింది: పెప్టో-బిస్మోల్లో క్రియాశీల పదార్థమైన బిస్మత్ సబ్సాలిసైలేట్ నిర్మాణం (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ ఉపయోగించి, సమ్మేళనం రాడ్ లాంటి పొరలలో అమర్చబడిందని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు. ప్రతి రాడ్ మధ్యలో, ఆక్సిజన్ అయాన్లు మూడు మరియు నాలుగు బిస్మత్ కాటయాన్లను వంతెన చేయడం మధ్య ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటాయి. అదే సమయంలో, సాలిసైలేట్ అయాన్లు వాటి కార్బాక్సిలిక్ లేదా ఫినోలిక్ సమూహాల ద్వారా బిస్మత్తో సమన్వయం చెందుతాయి. ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ పద్ధతులను ఉపయోగించి, పరిశోధకులు పొర స్టాకింగ్లో వైవిధ్యాలను కూడా కనుగొన్నారు. బిస్మత్ సబ్సాలిసైలేట్ నిర్మాణం ఇంతకాలం శాస్త్రవేత్తలను ఎందుకు తప్పించుకోగలిగిందో ఈ క్రమరహిత అమరిక వివరించవచ్చని వారు నమ్ముతారు.
క్రెడిట్: రూజ్బెహ్ జాఫారి సౌజన్యంతో
ముంజేయికి అతికించిన గ్రాఫేన్ సెన్సార్లు నిరంతర రక్తపోటు కొలతలను అందించగలవు.
రక్తపోటు పచ్చబొట్లు
100 సంవత్సరాలకు పైగా, మీ రక్తపోటును పర్యవేక్షించడం అంటే గాలితో కూడిన కఫ్తో మీ చేతిని పిండడం అని అర్థం. అయితే, ఈ పద్ధతి యొక్క ఒక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ప్రతి కొలత ఒక వ్యక్తి హృదయనాళ ఆరోగ్యం యొక్క చిన్న స్నాప్షాట్ను మాత్రమే సూచిస్తుంది. కానీ 2022లో, శాస్త్రవేత్తలు తాత్కాలిక గ్రాఫేన్ “టాటూ”ను సృష్టించారు, ఇది ఒకేసారి అనేక గంటలు రక్తపోటును నిరంతరం పర్యవేక్షించగలదు (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). కార్బన్ ఆధారిత సెన్సార్ శ్రేణి ధరించినవారి ముంజేయిలోకి చిన్న విద్యుత్ ప్రవాహాలను పంపడం ద్వారా మరియు శరీర కణజాలాల ద్వారా కరెంట్ కదులుతున్నప్పుడు వోల్టేజ్ ఎలా మారుతుందో పర్యవేక్షించడం ద్వారా పనిచేస్తుంది. ఈ విలువ రక్త పరిమాణంలో మార్పులతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, దీనిని కంప్యూటర్ అల్గోరిథం సిస్టోలిక్ మరియు డయాస్టొలిక్ రక్తపోటు కొలతలుగా అనువదించగలదు. అధ్యయన రచయితలలో ఒకరైన టెక్సాస్ A&M విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన రూజ్బెహ్ జాఫారి ప్రకారం, ఈ పరికరం వైద్యులకు రోగి యొక్క గుండె ఆరోగ్యాన్ని ఎక్కువ కాలం పాటు పర్యవేక్షించడానికి ఒక అస్పష్టమైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది. ఇది వైద్య నిపుణులకు రక్తపోటును ప్రభావితం చేసే అదనపు అంశాలను ఫిల్టర్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది - వైద్యుడిని ఒత్తిడితో కూడిన సందర్శన వంటివి.
మానవ జనిత రాడికల్స్
క్రెడిట్: Mikal Schlosser/TU డెన్మార్క్
మానవులు ఇండోర్ గాలి నాణ్యతను ఎలా ప్రభావితం చేస్తారో పరిశోధకులు అధ్యయనం చేయడానికి నలుగురు వాలంటీర్లు వాతావరణ నియంత్రిత గదిలో కూర్చున్నారు.
శుభ్రపరిచే ఉత్పత్తులు, పెయింట్ మరియు ఎయిర్ ఫ్రెషనర్లు అన్నీ ఇండోర్ గాలి నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయని శాస్త్రవేత్తలకు తెలుసు. ఈ సంవత్సరం పరిశోధకులు మానవులు కూడా దీనిని ప్రభావితం చేస్తారని కనుగొన్నారు. వాతావరణ నియంత్రిత గదిలో నలుగురు స్వచ్ఛంద సేవకులను ఉంచడం ద్వారా, ప్రజల చర్మంపై ఉన్న సహజ నూనెలు గాలిలోని ఓజోన్తో చర్య జరిపి హైడ్రాక్సిల్ (OH) రాడికల్లను ఉత్పత్తి చేయగలవని ఒక బృందం కనుగొంది (సైన్స్ 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). ఏర్పడిన తర్వాత, ఈ అధిక రియాక్టివ్ రాడికల్స్ గాలిలో ఉండే సమ్మేళనాలను ఆక్సీకరణం చేయగలవు మరియు హానికరమైన అణువులను ఉత్పత్తి చేయగలవు. ఈ ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనే చర్మ నూనె స్క్వాలీన్, ఇది ఓజోన్తో చర్య జరిపి 6-మిథైల్-5-హెప్టెన్-2-వన్ (6-MHO) ను ఏర్పరుస్తుంది. ఓజోన్ 6-MHO తో చర్య జరిపి OH ను ఏర్పరుస్తుంది. మానవులు ఉత్పత్తి చేసే ఈ హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్స్ స్థాయిలు వేర్వేరు పర్యావరణ పరిస్థితులలో ఎలా మారవచ్చో పరిశోధించడం ద్వారా పరిశోధకులు ఈ పనిని నిర్మించాలని యోచిస్తున్నారు. ఈలోగా, ఈ పరిశోధనలు శాస్త్రవేత్తలు ఇండోర్ కెమిస్ట్రీని ఎలా అంచనా వేస్తారో పునరాలోచించుకునేలా చేస్తాయని వారు ఆశిస్తున్నారు, ఎందుకంటే మానవులను తరచుగా ఉద్గారాల మూలాలుగా చూడరు.
కప్ప-సురక్షిత శాస్త్రం
విషపూరిత కప్పలు తమను తాము రక్షించుకోవడానికి విసర్జించే రసాయనాలను అధ్యయనం చేయడానికి, పరిశోధకులు జంతువుల నుండి చర్మ నమూనాలను తీసుకోవాలి. కానీ ఇప్పటికే ఉన్న నమూనా పద్ధతులు తరచుగా ఈ సున్నితమైన ఉభయచరాలకు హాని కలిగిస్తాయి లేదా అనాయాస కూడా అవసరం. 2022లో, శాస్త్రవేత్తలు మాస్స్పెక్ పెన్ అనే పరికరాన్ని ఉపయోగించి కప్పలను నమూనా చేయడానికి మరింత మానవీయ పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది జంతువుల వెనుక భాగంలో ఉన్న ఆల్కలాయిడ్లను తీయడానికి పెన్ లాంటి నమూనాను ఉపయోగిస్తుంది (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). ఈ పరికరాన్ని ఆస్టిన్లోని టెక్సాస్ విశ్వవిద్యాలయంలో విశ్లేషణాత్మక రసాయన శాస్త్రవేత్త లివియా ఎబెర్లిన్ రూపొందించారు. ఇది మొదట సర్జన్లు మానవ శరీరంలోని ఆరోగ్యకరమైన మరియు క్యాన్సర్ కణజాలాల మధ్య తేడాను గుర్తించడంలో సహాయపడటానికి ఉద్దేశించబడింది, కానీ కప్పలు ఎలా జీవక్రియ చేస్తాయో మరియు ఆల్కలాయిడ్లను ఎలా వేరు చేస్తాయో అధ్యయనం చేసే స్టాన్ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో జీవశాస్త్రవేత్త లారెన్ ఓ'కానెల్ను కలిసిన తర్వాత కప్పలను అధ్యయనం చేయడానికి ఈ పరికరాన్ని ఉపయోగించవచ్చని ఎబెర్లిన్ గ్రహించింది.
క్రెడిట్: లివియా ఎబెర్లిన్
మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ పెన్ను జంతువులకు హాని కలిగించకుండా విష కప్పల చర్మాన్ని నమూనా చేయగలదు.
క్రెడిట్: సైన్స్/జెనాన్ బావో
సాగే, వాహక ఎలక్ట్రోడ్ ఆక్టోపస్ కండరాల విద్యుత్ కార్యకలాపాలను కొలవగలదు.
ఆక్టోపస్కు సరిపోయే ఎలక్ట్రోడ్లు
బయోఎలక్ట్రానిక్స్ రూపకల్పన రాజీలో ఒక పాఠం కావచ్చు. వాటి విద్యుత్ లక్షణాలు మెరుగుపడినప్పుడు ఫ్లెక్సిబుల్ పాలిమర్లు తరచుగా దృఢంగా మారుతాయి. కానీ స్టాన్ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని జెనాన్ బావో నేతృత్వంలోని పరిశోధకుల బృందం సాగేది మరియు వాహకం రెండూ కలిగిన ఎలక్ట్రోడ్ను కనుగొంది, ఇది రెండు ప్రపంచాలలోని ఉత్తమమైన వాటిని కలుపుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పీస్ డి రెసిస్టెన్స్ దాని ఇంటర్లాకింగ్ విభాగాలు - ప్రతి విభాగం మరొకదాని లక్షణాలను ఎదుర్కోకుండా వాహకంగా లేదా సున్నితంగా ఉండేలా ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది. దాని సామర్థ్యాలను ప్రదర్శించడానికి, బావో ఎలుకల మెదడు కాండంలో న్యూరాన్లను ప్రేరేపించడానికి మరియు ఆక్టోపస్ కండరాల విద్యుత్ కార్యకలాపాలను కొలవడానికి ఎలక్ట్రోడ్ను ఉపయోగించాడు. ఆమె అమెరికన్ కెమికల్ సొసైటీ యొక్క ఫాల్ 2022 సమావేశంలో రెండు పరీక్షల ఫలితాలను ప్రదర్శించింది.
బుల్లెట్ ప్రూఫ్ కలప
క్రెడిట్: ACS నానో
ఈ చెక్క కవచం బుల్లెట్లను తక్కువ నష్టంతో తిప్పికొట్టగలదు.
ఈ సంవత్సరం, హువాజోంగ్ యూనివర్సిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీకి చెందిన హుయికియావో లి నేతృత్వంలోని పరిశోధకుల బృందం 9 మి.మీ రివాల్వర్ నుండి బుల్లెట్ షాట్ను తిప్పికొట్టేంత బలమైన చెక్క కవచాన్ని సృష్టించింది (ACS నానో 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). కలప యొక్క బలం దాని లిగ్నోసెల్యులోజ్ మరియు క్రాస్-లింక్డ్ సిలోక్సేన్ పాలిమర్ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ షీట్ల నుండి వస్తుంది. లిగ్నోసెల్యులోజ్ దాని ద్వితీయ హైడ్రోజన్ బంధాల కారణంగా పగుళ్లను నిరోధిస్తుంది, ఇది విరిగినప్పుడు తిరిగి ఏర్పడుతుంది. అదే సమయంలో, తేలికైన పాలిమర్ కొట్టినప్పుడు దృఢంగా మారుతుంది. పదార్థాన్ని సృష్టించడానికి, లి పిరాన్హా యొక్క రేజర్-పదునైన దంతాలను తట్టుకునేంత కఠినమైన చర్మం కలిగిన దక్షిణ అమెరికా చేప అయిన పిరారుకు నుండి ప్రేరణ పొందింది. చెక్క కవచం ఉక్కు వంటి ఇతర ప్రభావ-నిరోధక పదార్థాల కంటే తేలికగా ఉంటుంది కాబట్టి, కలప సైనిక మరియు విమానయాన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటుందని పరిశోధకులు విశ్వసిస్తున్నారు.
పోస్ట్ సమయం: డిసెంబర్-19-2022