આ વર્ષે આ વિચિત્ર શોધોએ C&EN સંપાદકોનું ધ્યાન ખેંચ્યું.
ક્રિસ્ટલ વાસ્ક્વેઝ દ્વારા
પેપ્ટો-બિસ્મોલ રહસ્ય
ક્રેડિટ: નેટ. કોમ્યુન.
બિસ્મથ સબસેલિસીલેટની રચના (Bi = ગુલાબી; O = લાલ; C = રાખોડી)
આ વર્ષે, સ્ટોકહોમ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોની એક ટીમે એક સદી જૂનું રહસ્ય ઉકેલ્યું: પેપ્ટો-બિસ્મોલમાં સક્રિય ઘટક બિસ્મથ સબસેલિસીલેટની રચના (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). ઇલેક્ટ્રોન વિવર્તનનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે સંયોજન સળિયા જેવા સ્તરોમાં ગોઠવાયેલું છે. દરેક સળિયાના કેન્દ્રમાં, ઓક્સિજન ઋણાયનો ત્રણ અને ચાર બિસ્મથ ધનાયનોને જોડતા પુલ વચ્ચે વૈકલ્પિક રીતે ગોઠવાય છે. તે દરમિયાન, સેલિસીલેટ ઋણાયનો તેમના કાર્બોક્સિલિક અથવા ફિનોલિક જૂથો દ્વારા બિસ્મથ સાથે સંકલન કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકોએ સ્તરના સ્ટેકીંગમાં ભિન્નતા પણ શોધી કાઢી. તેઓ માને છે કે આ અવ્યવસ્થિત ગોઠવણી સમજાવી શકે છે કે બિસ્મથ સબસેલિસીલેટની રચના આટલા લાંબા સમય સુધી વૈજ્ઞાનિકોને કેમ ટાળવામાં સફળ રહી છે.
ક્રેડિટ: રૂઝબેહ જાફરી સૌજન્યથી
આગળના ભાગમાં ચોંટાડેલા ગ્રાફીન સેન્સર સતત બ્લડ પ્રેશર માપન પ્રદાન કરી શકે છે.
બ્લડ પ્રેશર ટેટૂઝ
૧૦૦ વર્ષથી વધુ સમયથી, તમારા બ્લડ પ્રેશરનું નિરીક્ષણ કરવાનો અર્થ એ છે કે તમારા હાથને ફૂલેલા કફથી દબાવી રાખવા. જોકે, આ પદ્ધતિનો એક ગેરલાભ એ છે કે દરેક માપ વ્યક્તિના રક્તવાહિની સ્વાસ્થ્યનો માત્ર એક નાનો સ્નેપશોટ રજૂ કરે છે. પરંતુ ૨૦૨૨ માં, વૈજ્ઞાનિકોએ એક કામચલાઉ ગ્રાફીન "ટેટૂ" બનાવ્યું જે એક સમયે ઘણા કલાકો સુધી બ્લડ પ્રેશરનું સતત નિરીક્ષણ કરી શકે છે (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). કાર્બન-આધારિત સેન્સર એરે પહેરનારના હાથમાં નાના વિદ્યુત પ્રવાહો મોકલીને અને શરીરના પેશીઓમાંથી પ્રવાહ પસાર થતાં વોલ્ટેજ કેવી રીતે બદલાય છે તેનું નિરીક્ષણ કરીને કાર્ય કરે છે. આ મૂલ્ય રક્તના જથ્થામાં ફેરફાર સાથે સંબંધિત છે, જેને કમ્પ્યુટર અલ્ગોરિધમ સિસ્ટોલિક અને ડાયસ્ટોલિક બ્લડ પ્રેશર માપનમાં અનુવાદિત કરી શકે છે. અભ્યાસના લેખકોમાંના એક, ટેક્સાસ એ એન્ડ એમ યુનિવર્સિટીના રૂઝબેહ જાફરીના જણાવ્યા અનુસાર, આ ઉપકરણ ડોકટરોને લાંબા સમય સુધી દર્દીના હૃદયના સ્વાસ્થ્યનું નિરીક્ષણ કરવાની એક સરળ રીત પ્રદાન કરશે. તે તબીબી વ્યાવસાયિકોને બ્લડ પ્રેશરને અસર કરતા બાહ્ય પરિબળોને ફિલ્ટર કરવામાં પણ મદદ કરી શકે છે - જેમ કે ડૉક્ટરની તણાવપૂર્ણ મુલાકાત.
માનવ-જનરેટેડ રેડિકલ
ક્રેડિટ: મિકલ શ્લોસર/ટીયુ ડેનમાર્ક
ચાર સ્વયંસેવકો આબોહવા-નિયંત્રિત ચેમ્બરમાં બેઠા હતા જેથી સંશોધકો અભ્યાસ કરી શકે કે માણસો ઘરની અંદરની હવાની ગુણવત્તાને કેવી રીતે અસર કરે છે.
વૈજ્ઞાનિકો જાણે છે કે સફાઈ ઉત્પાદનો, પેઇન્ટ અને એર ફ્રેશનર બધા ઘરની અંદરની હવાની ગુણવત્તાને અસર કરે છે. સંશોધકોએ આ વર્ષે શોધ્યું કે માણસો પણ આ કરી શકે છે. ચાર સ્વયંસેવકોને આબોહવા-નિયંત્રિત ચેમ્બરમાં મૂકીને, એક ટીમે શોધ્યું કે લોકોની ત્વચા પરના કુદરતી તેલ હવામાં ઓઝોન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોક્સિલ (OH) રેડિકલ ઉત્પન્ન કરી શકે છે (વિજ્ઞાન 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). એકવાર બન્યા પછી, આ અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ રેડિકલ હવામાં રહેલા સંયોજનોને ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને સંભવિત હાનિકારક પરમાણુઓ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. આ પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લેતું ત્વચા તેલ સ્ક્વેલીન છે, જે ઓઝોન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને 6-મિથાઈલ-5-હેપ્ટેન-2-વન (6-MHO) બનાવે છે. પછી ઓઝોન 6-MHO સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને OH બનાવે છે. સંશોધકો આ કાર્ય પર આધાર રાખીને તપાસ કરવાની યોજના ધરાવે છે કે આ માનવ-ઉત્પન્ન હાઇડ્રોક્સિલ રેડિકલનું સ્તર વિવિધ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં કેવી રીતે બદલાઈ શકે છે. આ દરમિયાન, તેઓ આશા રાખે છે કે આ તારણો વૈજ્ઞાનિકોને ફરીથી વિચાર કરવા માટે પ્રેરિત કરશે કે તેઓ ઘરની અંદરની રસાયણશાસ્ત્રનું મૂલ્યાંકન કેવી રીતે કરે છે, કારણ કે માનવોને ઘણીવાર ઉત્સર્જનના સ્ત્રોત તરીકે જોવામાં આવતા નથી.
ફ્રોગ-સેફ સાયન્સ
દેડકા પોતાનો બચાવ કરવા માટે જે રસાયણોનું ઝેર ફેંકે છે તેનો અભ્યાસ કરવા માટે, સંશોધકોએ પ્રાણીઓની ચામડીના નમૂના લેવાની જરૂર છે. પરંતુ હાલની નમૂના લેવાની તકનીકો ઘણીવાર આ નાજુક ઉભયજીવી પ્રાણીઓને નુકસાન પહોંચાડે છે અથવા તો ઈચ્છામૃત્યુની જરૂર પણ પડે છે. 2022 માં, વૈજ્ઞાનિકોએ માસસ્પેક પેન નામના ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને દેડકાના નમૂના લેવા માટે વધુ માનવીય પદ્ધતિ વિકસાવી, જે પ્રાણીઓની પાછળ હાજર આલ્કલોઇડ્સ લેવા માટે પેન જેવા સેમ્પલરનો ઉપયોગ કરે છે (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). આ ઉપકરણ ઓસ્ટિન ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસના વિશ્લેષણાત્મક રસાયણશાસ્ત્રી લિવિયા એબરલિન દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું. તે મૂળરૂપે સર્જનોને માનવ શરીરમાં સ્વસ્થ અને કેન્સરગ્રસ્ત પેશીઓ વચ્ચે તફાવત કરવામાં મદદ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ એબરલિનને સમજાયું કે આ સાધનનો ઉપયોગ દેડકાના અભ્યાસ માટે થઈ શકે છે, જે સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીના જીવવિજ્ઞાની લોરેન ઓ'કોનેલને મળ્યા પછી, જેઓ દેડકાને કેવી રીતે ચયાપચય કરે છે અને આલ્કલોઇડ્સને કેવી રીતે અલગ કરે છે તેનો અભ્યાસ કરે છે.
ક્રેડિટ: લિવિયા એબરલિન
માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી પેન ઝેરી દેડકાઓની ચામડીનું નમૂના લઈ શકે છે અને પ્રાણીઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે નહીં.
ક્રેડિટ: વિજ્ઞાન/ઝેનાન બાઓ
એક ખેંચાણવાળું, વાહક ઇલેક્ટ્રોડ ઓક્ટોપસના સ્નાયુઓની વિદ્યુત પ્રવૃત્તિને માપી શકે છે.
ઓક્ટોપસ માટે યોગ્ય ઇલેક્ટ્રોડ્સ
બાયોઇલેક્ટ્રોનિક્સની રચના સમાધાનનો પાઠ બની શકે છે. લવચીક પોલિમર ઘણીવાર તેમના વિદ્યુત ગુણધર્મોમાં સુધારો થતાં કઠોર બની જાય છે. પરંતુ સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીના ઝેનાન બાઓના નેતૃત્વમાં સંશોધકોની એક ટીમ એક ઇલેક્ટ્રોડ લઈને આવી જે ખેંચાણ અને વાહક બંને છે, જે બંને વિશ્વના શ્રેષ્ઠને જોડે છે. ઇલેક્ટ્રોડનો પ્રતિકાર ભાગ તેના ઇન્ટરલોકિંગ વિભાગો છે - દરેક વિભાગને વાહક અથવા નરમ બનાવવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે જેથી બીજાના ગુણધર્મોનો પ્રતિકાર ન થાય. તેની ક્ષમતાઓ દર્શાવવા માટે, બાઓએ ઉંદરના મગજના સ્ટેમમાં ચેતાકોષોને ઉત્તેજીત કરવા અને ઓક્ટોપસના સ્નાયુઓની વિદ્યુત પ્રવૃત્તિને માપવા માટે ઇલેક્ટ્રોડનો ઉપયોગ કર્યો. તેણીએ અમેરિકન કેમિકલ સોસાયટીની પાનખર 2022 મીટિંગમાં બંને પરીક્ષણોના પરિણામો દર્શાવ્યા.
બુલેટપ્રૂફ લાકડું
ક્રેડિટ: ACS નેનો
આ લાકડાનું બખ્તર ઓછામાં ઓછા નુકસાન સાથે ગોળીઓને ભગાડી શકે છે.
આ વર્ષે, હુઆઝોંગ યુનિવર્સિટી ઓફ સાયન્સ એન્ડ ટેકનોલોજીના હુઇકિયાઓ લીના નેતૃત્વ હેઠળના સંશોધકોની એક ટીમે 9 મીમી રિવોલ્વરમાંથી ગોળી વાગવા માટે પૂરતી મજબૂત લાકડાનું બખ્તર બનાવ્યું (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). લાકડાની મજબૂતાઈ તેના લિગ્નોસેલ્યુલોઝની વૈકલ્પિક શીટ્સ અને ક્રોસ-લિંક્ડ સિલોક્સેન પોલિમરમાંથી આવે છે. લિગ્નોસેલ્યુલોઝ તેના ગૌણ હાઇડ્રોજન બોન્ડને કારણે ફ્રેક્ચરિંગનો પ્રતિકાર કરે છે, જે તૂટવા પર ફરીથી બની શકે છે. દરમિયાન, લવચીક પોલિમર ફટકારવામાં આવે ત્યારે વધુ મજબૂત બને છે. સામગ્રી બનાવવા માટે, લીએ પિરારુકુ, દક્ષિણ અમેરિકન માછલીમાંથી પ્રેરણા લીધી, જેની ચામડી પિરાન્હાના રેઝર-તીક્ષ્ણ દાંતનો સામનો કરવા માટે પૂરતી મજબૂત હતી. લાકડાનું બખ્તર સ્ટીલ જેવી અન્ય અસર-પ્રતિરોધક સામગ્રી કરતાં હળવા હોવાથી, સંશોધકો માને છે કે લાકડામાં લશ્કરી અને ઉડ્ડયન એપ્લિકેશનો હોઈ શકે છે.
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર-૧૯-૨૦૨૨