ఈ చమత్కారమైన ఆవిష్కరణలు ఈ సంవత్సరం C&EN సంపాదకుల దృష్టిని ఆకర్షించాయి
క్రిస్టల్ వాస్క్వెజ్ ద్వారా
పెప్టో-బిస్మోల్ మిస్టరీ
క్రెడిట్: నాట్.కమ్యూన్
బిస్మత్ సబ్‌సాలిసైలేట్ యొక్క నిర్మాణం (Bi = గులాబీ; O = ఎరుపు; C = బూడిద రంగు)
ఈ సంవత్సరం, స్టాక్‌హోమ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన పరిశోధకుల బృందం శతాబ్దాల నాటి రహస్యాన్ని ఛేదించింది: పెప్టో-బిస్మోల్‌లో క్రియాశీల పదార్ధమైన బిస్మత్ సబ్‌సాలిసైలేట్ నిర్మాణం (నాట్. కమ్యూన్. 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 కాటయాన్‌ల మధ్య ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటాయి.సాలిసైలేట్ అయాన్లు, అదే సమయంలో, వాటి కార్బాక్సిలిక్ లేదా ఫినోలిక్ సమూహాల ద్వారా బిస్మత్‌కు సమన్వయం చేస్తాయి.ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ పద్ధతులను ఉపయోగించి, పరిశోధకులు లేయర్ స్టాకింగ్‌లో వైవిధ్యాలను కూడా కనుగొన్నారు.బిస్మత్ సబ్‌సాలిసైలేట్ యొక్క నిర్మాణం ఇంత కాలం శాస్త్రవేత్తలను ఎందుకు తప్పించుకోగలిగిందో ఈ అస్తవ్యస్తమైన అమరిక వివరించగలదని వారు నమ్ముతున్నారు.
క్రెడిట్: Roozbeh Jafari సౌజన్యంతో
ముంజేయికి కట్టుబడి ఉండే గ్రాఫేన్ సెన్సార్‌లు నిరంతర రక్తపోటు కొలతలను అందించగలవు.
బ్లడ్ ప్రెజర్ టాటూస్
100 సంవత్సరాలకు పైగా, మీ రక్తపోటును పర్యవేక్షించడం అంటే మీ చేతిని గాలితో కూడిన కఫ్‌తో పిండడం.అయితే, ఈ పద్ధతి యొక్క ఒక ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ప్రతి కొలత ఒక వ్యక్తి యొక్క హృదయ ఆరోగ్యానికి సంబంధించిన చిన్న స్నాప్‌షాట్‌ను మాత్రమే సూచిస్తుంది.కానీ 2022లో, శాస్త్రవేత్తలు ఒక తాత్కాలిక గ్రాఫేన్ "టాటూ"ని సృష్టించారు, ఇది ఒక సమయంలో అనేక గంటలపాటు రక్తపోటును నిరంతరం పర్యవేక్షించగలదు (Nat. నానోటెక్నాల్. 2022, DOI: 10.1038/41565-022-01145-w).కార్బన్-ఆధారిత సెన్సార్ శ్రేణి ధరించిన వ్యక్తి యొక్క ముంజేయిలోకి చిన్న విద్యుత్ ప్రవాహాలను పంపడం ద్వారా మరియు శరీరం యొక్క కణజాలం ద్వారా విద్యుత్ కదులుతున్నప్పుడు వోల్టేజ్ ఎలా మారుతుందో పర్యవేక్షించడం ద్వారా పనిచేస్తుంది.ఈ విలువ రక్త పరిమాణంలో మార్పులతో సహసంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇది కంప్యూటర్ అల్గోరిథం సిస్టోలిక్ మరియు డయాస్టొలిక్ రక్తపోటు కొలతలుగా అనువదిస్తుంది.అధ్యయనం యొక్క రచయితలలో ఒకరైన టెక్సాస్ A&M విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన రూజ్‌బే జాఫారి ప్రకారం, ఈ పరికరం ఎక్కువ కాలం పాటు రోగి యొక్క గుండె ఆరోగ్యాన్ని పర్యవేక్షించడానికి వైద్యులకు సామాన్య మార్గాన్ని అందిస్తుంది.ఇది వైద్య నిపుణులకు రక్తపోటును ప్రభావితం చేసే అదనపు కారకాలను ఫిల్టర్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది-వైద్యునికి ఒత్తిడితో కూడిన సందర్శన వంటివి.
మానవుడు సృష్టించిన రాడికల్స్
క్రెడిట్: Mikal Schlosser/TU డెన్మార్క్
నలుగురు వాల్యూనీర్లు వాతావరణ-నియంత్రిత గదిలో కూర్చున్నారు, తద్వారా మానవులు ఇండోర్ గాలి నాణ్యతను ఎలా ప్రభావితం చేస్తారో పరిశోధకులు అధ్యయనం చేయవచ్చు.
శుభ్రపరిచే ఉత్పత్తులు, పెయింట్ మరియు ఎయిర్ ఫ్రెషనర్లు అన్నీ ఇండోర్ గాలి నాణ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయని శాస్త్రవేత్తలకు తెలుసు.మానవులు కూడా చేయగలరని పరిశోధకులు ఈ సంవత్సరం కనుగొన్నారు.నలుగురు వాలంటీర్లను క్లైమేట్-నియంత్రిత చాంబర్‌లో ఉంచడం ద్వారా, హైడ్రాక్సిల్ (OH) రాడికల్‌లను (సైన్స్ 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340) ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రజల చర్మంపై ఉన్న సహజ నూనెలు గాలిలోని ఓజోన్‌తో చర్య జరుపుతాయని ఒక బృందం కనుగొంది.ఏర్పడిన తర్వాత, ఈ అత్యంత రియాక్టివ్ రాడికల్స్ గాలిలో ఉండే సమ్మేళనాలను ఆక్సీకరణం చేయగలవు మరియు హానికరమైన అణువులను ఉత్పత్తి చేయగలవు.ఈ ప్రతిచర్యలలో పాల్గొనే చర్మపు నూనె స్క్వాలీన్, ఇది ఓజోన్‌తో చర్య జరిపి 6-మిథైల్-5-హెప్టెన్-2-వన్ (6-MHO)ను ఏర్పరుస్తుంది.ఓజోన్ 6-MHOతో చర్య జరిపి OHని ఏర్పరుస్తుంది.వివిధ పర్యావరణ పరిస్థితులలో ఈ మానవ-ఉత్పత్తి హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్స్ స్థాయిలు ఎలా మారవచ్చో పరిశోధించడం ద్వారా ఈ పనిని రూపొందించాలని పరిశోధకులు ప్లాన్ చేస్తున్నారు.ఈ సమయంలో, ఈ పరిశోధనలు శాస్త్రవేత్తలు ఇండోర్ కెమిస్ట్రీని ఎలా అంచనా వేస్తాయో పునరాలోచించేలా చేస్తాయని వారు ఆశిస్తున్నారు, ఎందుకంటే మానవులు తరచుగా ఉద్గారాల మూలంగా కనిపించరు.
ఫ్రాగ్-సేఫ్ సైన్స్
పాయిజన్ కప్పలు తమను తాము రక్షించుకోవడానికి విసర్జించే రసాయనాలను అధ్యయనం చేయడానికి, పరిశోధకులు జంతువుల నుండి చర్మ నమూనాలను తీసుకోవాలి.కానీ ఇప్పటికే ఉన్న నమూనా పద్ధతులు తరచుగా ఈ సున్నితమైన ఉభయచరాలకు హాని చేస్తాయి లేదా అనాయాస కూడా అవసరం.2022లో, శాస్త్రవేత్తలు మాస్‌స్పెక్ పెన్ అనే పరికరాన్ని ఉపయోగించి కప్పలను శాంపిల్ చేయడానికి మరింత మానవీయ పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది జంతువుల వెనుక భాగంలో ఉండే ఆల్కలాయిడ్‌లను తీయడానికి పెన్ లాంటి నమూనాను ఉపయోగిస్తుంది (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).ఆస్టిన్‌లోని టెక్సాస్ విశ్వవిద్యాలయంలో విశ్లేషణాత్మక రసాయన శాస్త్రవేత్త లివియా ఎబెర్లిన్ ఈ పరికరాన్ని రూపొందించారు.ఇది వాస్తవానికి మానవ శరీరంలోని ఆరోగ్యకరమైన మరియు క్యాన్సర్ కణజాలాల మధ్య తేడాను గుర్తించడంలో సర్జన్‌లకు సహాయం చేయడానికి ఉద్దేశించబడింది, అయితే కప్పలు ఎలా జీవక్రియ మరియు ఆల్కలాయిడ్‌లను క్రమబద్ధీకరిస్తాయో అధ్యయనం చేసే స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలోని జీవశాస్త్రవేత్త లారెన్ ఓ'కానెల్‌ను కలిసిన తర్వాత కప్పలను అధ్యయనం చేయడానికి ఈ పరికరాన్ని ఉపయోగించవచ్చని ఎబెర్లిన్ గ్రహించారు. .
క్రెడిట్: లివియా ఎబెర్లిన్
మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ పెన్ జంతువులకు హాని కలిగించకుండా పాయిజన్ కప్పల చర్మాన్ని శాంపిల్ చేయగలదు.
క్రెడిట్: సైన్స్/జెనాన్ బావో
సాగే, వాహక ఎలక్ట్రోడ్ ఆక్టోపస్ కండరాల యొక్క విద్యుత్ చర్యను కొలవగలదు.
ఆక్టోపస్‌కు ఎలక్ట్రోడ్‌లు సరిపోతాయి
బయోఎలక్ట్రానిక్స్ రూపకల్పన రాజీలో ఒక పాఠం కావచ్చు.ఫ్లెక్సిబుల్ పాలిమర్‌లు వాటి ఎలక్ట్రికల్ లక్షణాలు మెరుగుపడటం వలన తరచుగా దృఢంగా మారతాయి.కానీ స్టాన్‌ఫోర్డ్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన జెనాన్ బావో నేతృత్వంలోని పరిశోధకుల బృందం రెండు ప్రపంచాలలోని ఉత్తమమైన వాటిని కలిపి సాగదీయడం మరియు వాహకత కలిగిన ఎలక్ట్రోడ్‌తో ముందుకు వచ్చింది.ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పీస్ డి రెసిస్టెన్స్ దాని ఇంటర్‌లాకింగ్ విభాగాలు-ప్రతి విభాగం మరొకదాని లక్షణాలను ఎదుర్కోకుండా ఉండటానికి వాహక లేదా సున్నితంగా ఉండేలా ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది.దాని సామర్థ్యాలను ప్రదర్శించడానికి, బావో ఎలుకల మెదడు కాండంలోని న్యూరాన్‌లను ఉత్తేజపరిచేందుకు మరియు ఆక్టోపస్ కండరాల విద్యుత్ కార్యకలాపాలను కొలవడానికి ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఉపయోగించాడు.అమెరికన్ కెమికల్ సొసైటీ యొక్క పతనం 2022 సమావేశంలో ఆమె రెండు పరీక్షల ఫలితాలను ప్రదర్శించింది.
బుల్లెట్‌ప్రూఫ్ చెక్క
క్రెడిట్: ACS నానో
ఈ చెక్క కవచం తక్కువ నష్టంతో బుల్లెట్లను తిప్పికొట్టగలదు.
ఈ సంవత్సరం, Huazhong యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ యొక్క Huiqiao Li నేతృత్వంలోని పరిశోధకుల బృందం 9 mm రివాల్వర్ (ACS నానో 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725) నుండి బుల్లెట్ షాట్‌ను తిప్పికొట్టేంత బలమైన చెక్క కవచాన్ని రూపొందించింది.కలప యొక్క బలం లిగ్నోసెల్యులోజ్ మరియు క్రాస్-లింక్డ్ సిలోక్సేన్ పాలిమర్ యొక్క ఆల్టర్నేటింగ్ షీట్‌ల నుండి వస్తుంది.లిగ్నోసెల్యులోజ్ దాని ద్వితీయ హైడ్రోజన్ బంధాల కారణంగా పగుళ్లను నిరోధిస్తుంది, ఇది విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు తిరిగి ఏర్పడుతుంది.ఇంతలో, తేలికైన పాలిమర్ కొట్టినప్పుడు దృఢంగా మారుతుంది.మెటీరియల్‌ను రూపొందించడానికి, పిరాన్హా యొక్క రేజర్-పదునైన దంతాలను తట్టుకునేంత గట్టి చర్మం కలిగిన పిరరుకు అనే దక్షిణ అమెరికా చేప నుండి లి ప్రేరణ పొందింది.చెక్క కవచం ఉక్కు వంటి ఇతర ప్రభావ-నిరోధక పదార్థాల కంటే తేలికైనది కాబట్టి, కలప సైనిక మరియు విమానయాన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటుందని పరిశోధకులు విశ్వసిస్తున్నారు.
పోస్ట్ సమయం: డిసెంబర్-19-2022