Το δολοφονικό πολώνιο (Po-210)

Περίπου 250.000 φορές πιο τοξικό από το υδροκυάνιο, το πολώνιο έγινε ευρέως γνωστό το 2006, όταν χρησιμοποιήθηκε για τη δολοφονία του Αλεξάντρ Λιτβινένκο, πρώην πράκτορα της KGB που επέκρινε το Κρεμλίνο.

Τώρα, το ραδιενεργό στοιχείο επανέρχεται στο προσκήνιο. Η χήρα του Γιασέρ Αραφάτ ζήτησε εκταφή της σορού του μετά την ανίχνευση πολωνίου-210 σε ρούχα που φέρεται να χρησιμοποιούσε ο Παλαιστίνιος ηγέτης λίγο πριν από τον θάνατό του το 2004.

Η ανίχνευση του ισοτόπου με αναλύσεις σε εξειδικευμένο εργαστήριο της Ελβετίας σίγουρα δημιουργεί υποψίες. Δεν αρκεί, όμως, προκειμένου να αποδειχθεί ότι ο Αραφάτ δολοφονήθηκε.

Τι είναι το πολώνιο ;

Το πολώνιο είναι ένα εξαιρετικά σπάνιο ραδιενεργό στοιχείο που ανακαλύφθηκε το 1898 από το ζεύγος Μαρί και Πιέρ Κιουρί, οι οποίοι το βάφτισαν προς τιμήν της χώρας τους, της Πολωνίας.

Υπάρχει σε πολύ μικρές ποσότητες στο φλοιό της Γης, παράγεται όμως και σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Οι πρακτικές εφαρμογές του είναι περιορισμένες, κυρίως σε συσκευές κατά του στατικού ηλεκτρισμού. Το πολώνιο-210 είναι το πιο κοινό από τα 33 γνωστά ισότοπα του στοιχείου.

Είναι επικίνδυνο για τον άνθρωπο ;

Άκρως επικίνδυνο σε περίπτωση κατάποσης, εισπνοής ή επαφής με τραύματα. Ένα γραμμάριο πολωνίου μπορεί θεωρητικά να δηλητηριάσει 20 εκατομμύρια ανθρώπους, από τους οποίους οι μισοί τελικά θα υπέκυπταν.

Όλα τα ισότοπα πολώνιου υφίστανται ραδιενεργή διάσπαση και εκπέμπουν σωματίδια α, δηλαδή πυρήνες του στοιχείου ήλιου. Καθώς τα σωματίδια αυτά βομβαρδίζουν το ήπαρ, τον μυελό των οστών και τους νεφρούς, το θύμα εμφανίζει πολλαπλή οργανική ανεπάρκεια. Τα συμπτώματα που εμφάνισε ο Λιτβινένκο -ναυτία, τριχόπτωση, πρήξιμο στο λαιμό και ωχρότητα- είναι τυπικά της δηλητηρίασης με πολώνιο.

Πόσο εύκολο είναι να το αποκτήσει κανείς ;

Καθόλου εύκολο, καθώς το πολώνιο προέρχεται από την επεξεργασία του μεταλλεύματος ουρανίου ή παράγεται σε αντιδραστήρες και επιταχυντές -όλες αυτές οι διαδικασίες ελέγχονται αυστηρά βάσει διεθνών νόμων.

Ο Τζον Κροφτ, Βρετανός ειδικός που είχε μελετήσει την υπόθεση Λιτβινένκο, εκτίμησε ότι μια ποσότητα πολωνίου ικανή να σκοτώσει θα προερχόταν πιθανότατα από χώρες με πυρηνικά προγράμματα. Η λίστα των χωρών αυτών περιλαμβάνει τη Ρωσία, από την οποία πιστεύεται ότι προήλθε το πολώνιο που σκότωσε τον Λιτβινένκο, και το μεγάλο εχθρό του Αραφάτ, το Ισραήλ.

Υπάρχουν όμως πολλές ακόμα χώρες που διαθέτουν πολώνιο, ανάμεσά τους οι ΗΠΑ.

Γιατί θα το προτιμούσε κανείς ως όπλο ;

Το πολώνιο δεν ανιχνεύεται με τις τοξικολογικές εξετάσεις ρουτίνας. Επιπλέον, τα σωματίδια α που εκπέμπει το πολώνιο είναι ογκώδη και δεν έχουν μεγάλη διεισδυτική ικανότητα. Αυτό σημαίνει ότι το πολώνιο θα μπορούσε πιθανότατα να περάσει τα σύνορα χωρίς να ενεργοποιήσει ανιχνευτές ραδιενέργειας. Ακόμα, τα σωματίδια α δεν διαπερνούν το δέρμα του θύματος και δύσκολα ανιχνεύονται από έξω.

Ο Λιτβινένκο πιστεύεται ότι δηλητηριάστηκε όταν ήπιε τσάι με πολώνιο-210 στη διάρκεια συνάντησης σε πολυτελές ξενοδοχείο του Λονδίνου.

Πόσα είναι τα γνωστά θύματα του πολώνιου ;

Ελάχιστα. Η δηλητηρίαση από πολώνιο είναι τόσο σπάνια ώστε οι γιατροί χρειάστηκαν πολλές εβδομάδες μέχρι να εξακριβώσουν τι είχε συμβεί στον Λιτβινένκο.

Πολλοί ιστορικοί της επιστήμης πιστεύουν ότι το πρώτο θύμα του πολώνιου ήταν η Ιρέν Κιουρί, κόρη του ζεύγους Κιουρί, η οποία πέθανε από λευχαιμία και ενδέχεται να είχε εκτεθεί σε πολώνιο στο εργαστήριο των γονιών της.

Είναι δυνατό να αποδειχθεί ότι ο Αραφάτ δηλητηριάστηκε με πολώνιο ;

Πιθανότατα ναι. Το πολώνιο-210 έχει μικρό χρόνο ημιζωής, μόλις 138,4 ημέρες, και επομένως το μεγαλύτερο μέρος του θα είχε πια εξαφανιστεί από τη σορό του Αραφάτ. Οι επιστήμονες μπορούν όμως να ανιχνεύσουν τόσο τα ίχνη του ²¹⁰Po όσο και τα στοιχεία στα οποία διασπάται. Σύμφωνα με τον Ντέρεκ Χιλ, ειδικό του Πανεπιστημιακού Κολεγίου του Λονδίνου, οι εξετάσεις στη σορό του θα έδειχναν "με αρκετά μεγάλο βαθμό βεβαιότητας" το εάν ο Αραφάτ είχε πολώνιο στον οργανισμό του όταν πέθανε.

Πηγή : in.gr

Νέα τεχνολογία για τον εμπλουτισμό ουρανίου βασίζεται σε λέιζερ

Η αμερικανική κυβέρνηση αναμένεται να δώσει το πράσινο φως για την κατασκευή του πρώτου εργοστασίου που χρησιμοποιεί λέιζερ για να διαχωρίσει τα χρήσιμα ισότοπα του ουρανίου από τα άχρηστα. Η νέα τεχνολογία υπόσχεται να μειώσει σημαντικά το κόστος των πυρηνικών καυσίμων, ωστόσο δημιουργεί ανησυχίες για την αξιοποίησή της από χώρες που θέλουν να αναπτύξουν πυρηνικά όπλα.

Το ακατέργαστο μετάλλευμα που δίνουν τα ορυχεία ουρανίου σε όλο τον κόσμο αποτελείται κατά 99% από το ισότοπο ουράνιο-238, το οποίο δεν είναι σχάσιμο και επομένως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πυρηνικά εργοστάσια ή όπλα. Χρήσιμο είναι μόνο το ουράνιο-235, το οποίο όμως αντιστοιχεί μόλις στο 0,7% του φυσικού ουρανίου.

O διαχωρισμός του ουρανίου–235 από το ουράνιο-238 ονομάζεται εμπλουτισμός και είναι μια ιδιαίτερα δύσκολη υπόθεση, αφού τα δύο ισότοπα έχουν ακριβώς τις ίδιες χημικές ιδιότητες. Οι σημερινές μέθοδοι εμπλουτισμού αξιοποιούν το γεγονός ότι το ουράνιο-238 έχει ελαφρώς μεγαλύτερη πυκνότητα, αφού περιέχει τρία επιπλέον νετρόνια στον πυρήνα του.

Η μέθοδος της αέριας διάχυσης, μια από τις δύο σημερινές τεχνικές εμπλουτισμού, εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι, όταν το ουράνιο μετατραπεί σε αέρια μορφή, το ουράνιο-235 είναι πιθανότερο να περάσει μέσα από μια ημιπερατή μεμβράνη και να διαχωριστεί έτσι από το ουράνιο-238.

Η δεύτερη μέθοδος εμπλουτισμού είναι η φυγοκέντρηση, κατά την οποία ένα αέριο μείγμα των ισοτόπων περιστρέφεται σε μεγάλες ταχύτητες, οπότε το βαρύτερο ουράνιο-238 συγκεντρώνεται στα τοιχώματα του περιστρεφόμενου δοχείου, ενώ το ελαφρύτερο ουράνιο-235 παραμένει στο κέντρο.

Τώρα, η αμερικανική Ρυθμιστικής Αρχής Πυρηνικής Ενέργειας εξετάζει την αίτηση των εταιρειών General Electric και Hitachi για την κατασκευή ενός εργοστασίου εμπλουτισμού που θα βασίζεται στη νέα μέθοδο SILEX (Separation of Isotopes by Laser Excitation,διαχωρισμός ισοτόπων μέσω διέγερσης με λέιζερ).
Ορισμένοι ειδικοί ανησυχούν όμως ότι η τεχνολογία SILEX θα μπορούσε να αξιοποιηθεί από άλλες χώρες για την ανάπτυξη πυρηνικών όπλων. Η Αμερικανική Φυσική Εταιρεία, για παράδειγμα, υποστηρίζει ότι τα εργοστάσια SILEX θα ήταν μικρότερα σε έκταση από τα εργοστάσια φυγοκέντρησης, και επομένως θα ήταν πιο εύκολο να κρυφτούν. Άλλοι ειδικοί επισημαίνουν ότι οι περισσότερες χώρες δεν έχουν επαρκή τεχνογνωσία για διαχωρισμό με φυγοκέντρηση, διαθέτουν όμως αρκετούς επιστήμονες που ειδικεύονται στα λέιζερ.
Με την τελική απόφασή της που αναμένεται το Σεπτέμβριο, η Ρυθμιστικής Αρχή πιστεύεται ότι θα δώσει πράσινο φως για την κατασκευή εργοστασίου SILEX στη Βόρεια Καρολίνα.

Οι λεπτομέρειες της τεχνολογίας είναι απόρρητες, ωστόσο οι αρχές στις οποίες βασίζεται είναι γνωστές. H δέσμη του λέιζερ έχει ένα πολύ συγκεκριμένο μήκος κύματος, έτσι ώστε να διεγείρει και ιονίζει τα άτομα ουρανίου-235. Αντίθετα, τα άτομα ουρανίου-238 δεν μετατρέπονται σε ιόντα και μπορούν να απομακρυνθούν από το μείγμα με τη βοήθεια ενός μαγνήτη.

Η νέα μέθοδος υπόσχεται να μειώσει το κόστος της διαδικασίας κατά τρεις φορές σε σχέση με τη μέθοδο της φυγοκέντρησης και κατά πέντε φορές σε σχέση με τη μέθοδο της αέριας διάχυσης.

Η Ρυθμιστικής Αρχής Πυρηνικής Ενέργειας έχει ζητήσει τη γνώμη του Πενταγώνου για το κατά πόσο αυξάνεται ο κίνδυνος διασποράς των πυρηνικών όπλων, κατηγορείται όμως ότι δεν ζήτησε τη συμβουλή άλλων υπηρεσιών και ειδικών. Η GE τονίζει από την πλευρά της ότι έχει λάβει όλα τα μέτρα προκειμένου να αποτραπεί η διαρροή των τεχνικών λεπτομερειών, και παρήγγειλε ανεξάρτητη έκθεση που δείχνει ότι η τεχνολογία SILEX δεν αυξάνει τον κίνδυνο διασποράς.

Το πλήρες άρθρο στο περιοδικό Nature

Πληροφορίες για το ουράνιο (Βικιπαίδεια)

Πανγκουίτης, ένα αρχέγονο ορυκτό

Άγνωστο ορυκτό σε μετεωρίτη "ήταν από τα πρώτα στερεά υλικά στο Ηλιακό Σύστημα"

Ο "πανγκουίτης" (panguite) εντοπίστηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μέσα στον μετεωρίτη του Αγιέντε, ο οποίος έπεσε το 1969 κοντά στο χωριό Πουεμπλίτο ντε Αγιέντε της πολιτείας Τσιουάουα του Μεξικό. Ανήκει στη σπάνια κατηγορία των χονδριτικών μετεωριτών, οι οποίοι αποτελούνται από αρχέγονα πετρώματα, σε αντίθεση με την πλειονότητα των μετεωριτών που περιέχουν κυρίως σίδηρο και άλλα μέταλλα.

Ο "πανγκουίτης" (panguite) εντοπίστηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μέσα στον μετεωρίτη του Αγιέντε, ο οποίος έπεσε το 1969 κοντά στο χωριό Πουεμπλίτο ντε Αγιέντε της πολιτείας Τσιουάουα του Μεξικό. Ανήκει στη σπάνια κατηγορία των χονδριτικών μετεωριτών, οι οποίοι αποτελούνται από αρχέγονα πετρώματα, σε αντίθεση με την πλειονότητα των μετεωριτών που περιέχουν κυρίως σίδηρο και άλλα μέταλλα.

Ένα σύνθετο ορυκτό που περίμενε 50 χρόνια μέχρι να ανακαλυφθεί στο εσωτερικό ενός μετεωρίτη αναγνωρίστηκε επίσημα από ερευνητές στις ΗΠΑ, οι οποίοι εκτιμούν ότι πρόκειται για ένα από τα πρώτα στερεά υλικά που εμφανίστηκαν στο Ηλιακό Σύστημα πριν από 4,5 δισ. χρόνια.

Από το 2007 έως σήμερα, η ομάδα του Δρ Τσι Μα στο Caltech (Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια) έχει ανακαλύψει στον μετεωρίτη του Αγιέντε εννέα νέα ορυκτά, από τα οποία το τελευταίο είναι ο πανγκουίτης, ο οποίος εντοπίστηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

To όνομα του νέου υλικού προέρχεται από τον Παν Γκου, έναν τριχωτό γίγαντα της κινεζικής μυθολογίας, ο οποίος χώρισε με το τσεκούρι του το γιν από το γιανγκ και δημιούργησε έτσι τη γη και τον ουρανό.

Ο πανγκουίτης είναι πράγματι ένα αρχέγονο υλικό που σχηματίστηκε πριν από τη Γη και τους υπόλοιπους πλανήτες -κάτι που μπορεί να βοηθήσει τους πλανητολόγους να κατανοήσουν τις πρώτες φάσεις σχηματισμού του Ηλιακού Συστήματος, όταν ένας δίσκος αερίου και σκόνης άρχισε να συμπυκνώνεται γύρω από τον νεογέννητο Ήλιο.

Ο πανγκουίτης έχει μοριακό τύπο (Ti⁴⁺,Sc,Al,Mg,Zr,Ca)_1.8O₃. Περιέχει οικεία στοιχεία όπως το οξυγόνο, το ασβέστιο και το αλουμίνιο, καθώς και σπάνια, εξωτικά στοιχεία όπως το ζιρκόνιο και το σκάνδιο. Ειδικά το ζιρκόνιο έχει μεγάλη σημασία για τους επιστήμονες, καθώς δίνει πληροφορίες για τη διάρκεια σχηματισμού του Ηλιακού Συστήματος.

Το νέο ορυκτό αναγνωρίστηκε επίσημα από την Επιτροπή Νέων Ορυκτών, Ονοματολογίας και Ταξινόμησης της Διεθνούς Ένωσης Ορυκτολογίας.

Η ανακάλυψή του παρουσιάζεται στην επιθεώρηση American Mineralogist

Σκαλωσιά από ζάχαρη ανοίγει το δρόμο για όργανα εργαστηρίου

Το τρισδιάστατο σάκχαρο χρησιμεύει ως καλούπι για την ανάπτυξη αιμοφόρων αγγείων

Ένα βήμα πιο κοντά στη δημιουργία συνθετικών οργάνων ήλθαν Αμερικανοί ερευνητές οι οποίοι δημιούργησαν ένα… ζαχαρένιο "καλούπι" με στόχο την ανάπτυξη αιμοφόρων αγγείων εντός του.
Σήμερα οι επιστήμονες είναι σε θέση να δημιουργήσουν δισδιάστατες δομές ιστού – ωστόσο οι μέχρι τώρα προσπάθειες δημιουργίας μεγαλύτερων τμημάτων ιστού ή ολόκληρων οργάνων έχουν στεφθεί με… αποτυχία.

Τρισδιάστατες "φόρμες"  εκτύπωσης από ζάχαρη

Τώρα οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια ανακάλυψαν ότι τρισδιάστατες "φόρμες" εκτύπωσης φτιαγμένες από ζάχαρη μπορούν να οδηγήσουν κάποια ημέρα στην καλλιέργεια "τεχνητών" οργάνων στο εργαστήριο. Το πρώτο βήμα για τη δημιουργία πολύπλοκων οργάνων είναι η σωστή αγγείωσή τους και η μέθοδος των Αμερικανών ειδικών που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση "NatureMaterials" φαίνεται να δίνει τη λύση στη δημιουργία ενός σωστού δικτύου αιμοφόρων αγγείων.

Ένα από τα μεγάλα "αγκάθια" σε ό,τι αφορά τη μεταπήδηση από τις δισδιάστατες στις τρισδιάστατες δομές ιστού… εργαστηρίου είναι το να καταφέρουν οι επιστήμονες να αποτρέψουν τον θάνατο των κυττάρων εξαιτίας ασφυξίας. Και αυτό διότι όταν τοποθετούνται μέσα σε καλούπια πολλά κύτταρα μαζί καταλήγουν να "κλέβουν" θρεπτικά συστατικά και οξυγόνο από τα γειτονικά τους κύτταρα με αποτέλεσμα να ασφυκτιούν και τελικώς να πεθαίνουν.
Η νέα τεχνική αφορά εκτύπωση των οργάνων από… μέσα προς τα έξω. Αυτό σημαίνει ότι πρώτα τυπώνεται το δίκτυο των αιμοφόρων αγγείων και στη συνέχεια αναπτύσσονται ιστοί γύρω του. Όπως εξήγησε ο Δρ Τζόρνταν Μίλερ, πρώτος συγγραφέας της νέας μελέτης "η αρχική ιδέα ήρθε όταν επισκέφθηκα την έκθεση "Body Worlds" στην οποία βλέπουμε εκμαγεία της αγγείωσης ολόκληρων οργάνων".

Ανθεκτικό και υδατοδιαλυτό υλικό

Οι ερευνητές αποφάσισαν λοιπόν να αναπτύξουν ένα υλικό το οποίο θα ήταν αρκετά ανθεκτικό ώστε να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο δίκτυο κυλινδρικών "νημάτων" που θα αποτελούσαν τα καλούπια για την ανάπτυξη των αγγείων αλλά την ίδια στιγμή θα ήταν δυνατόν να διαλυθεί εύκολα στο νερό χωρίς να έχει τοξική επίδραση στα κύτταρα.

Μετά από πολλούς πειραματισμούς οι επιστήμονες από την Πενσυλβάνια κατέληξαν στη… ζάχαρη. "Στόχος μας ήταν να δημιουργηθεί ένα υλικό το οποίο θα είναι συμβατό με οποιονδήποτε τύπο κυττάρου" σημείωσε ο Δρ Μίλερ.

Η όλη διαδικασία είναι ταχεία και φθηνή και επιτρέπει στους ειδικούς να περνούν εύκολα από τις προσομοιώσεις σε υπολογιστή στα φυσικά μοντέλα εντός του εργαστηρίου δημιουργώντας πολλά και διαφορετικά δίκτυα αγγείων.

Οι ερευνητές έδειξαν μάλιστα ότι όταν κύτταρα ανθρώπινων αιμοφόρων αγγείων εγχύθηκαν στα αγγειακά δίκτυα από ζάχαρη "γέννησαν" αυθόρμητα νέους "βλαστούς" τριχοειδών αγγείων οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την επέκταση του δικτύου (όπως δηλαδή μεγαλώνει το δίκτυο των αιμοφόρων αγγείων του ανθρώπινου οργανισμού με φυσικό τρόπο).

Το πλήρες άρθρο στο  Βήμα Science  

Νανοδιαμάντια στο πλυντήριο χαρίζουν αστραφτερή μπουγάδα

Τα νανοδιαμάντια βελτίωσαν τις επιδόσεις των επιφανειοδραστικών ουσιών στο απορρυπαντικό

Τα νανοδιαμάντια θα μπορούσαν να γίνουν ο καλύτερος φίλος της νοικοκυράς, αν η βιομηχανία καταφέρει να ρίξει αρκετά το κόστος: διαμάντια διαμέτρου μερικών δισεκατομμυριοστών του μέτρου διπλασίασαν την απομάκρυνση λιπαρών λεκέδων σε χαμηλές θερμοκρασίες όταν προστέθηκαν σε συμβατικό απορρυπαντικό πλυντηρίου.

Τα ευρήματα ανοίγουν το δρόμο για την αντιμετώπιση ενός προβλήματος που αναγκάζει τους καταναλωτές να πλένουν κάποια από τα ρούχα τους στους 60 με 90 βαθμούς Κελσίου περισσότερες από 80 φορές το χρόνο" σχολιάζουν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Γουόργουικ στη Βρετανία.

Τα σύγχρονα απορρυπαντικά συχνά περιέχουν ένζυμα βιολογικής προέλευσης, τα οποία διασπούν το λίπος σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Ακόμα κι έτσι, όμως, "ορισμένοι λιπαροί λεκέδες δεν απομακρύνονται στις χαμηλότερες θερμοκρασίες που προτιμούν πολλοί για την εβδομαδιαία μπουγάδα".

Τα νανοδιαμάντια δοκιμάστηκαν ως ενισχυτικό πλύσης στο πλαίσιο της "Πρωτοβουλίας Καθαρισμού Κρύου Νερού", την οποία ξεκίνησε μια ομάδα φυσικών, χημικών και μηχανικών, με στόχο τον περιορισμό της κατανάλωσης ενέργειας για το πλύσιμο των ρούχων.
"Διαπιστώσαμε ότι διαμάντια των 5nm (νανομέτρων : δισεκατομμυριοστών του μέτρου) άλλαξαν την συμπεριφορά των απορρυπαντικών στους 25 βαθμούς Κελσίου, διπλασιάζοντας την ποσότητα λίπους που αφαιρέθηκε" αναφέρει ο Δρ Άντριου Μαρς, επικεφαλής της Πρωτοβουλίας.

"Ακόμα και σε θερμοκρασία 15 βαθμών, λιπαροί λεκέδες που δύσκολα αφαιρούνται ήταν δυνατό να περάσουν από μια δοκιμαστική επιφάνεια στο υδατικό διάλυμα" προσθέτει.
Τα πειράματα συνεχίζονται τώρα και με άλλες μορφές κρυσταλλικού άνθρακα.
Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση ACS Applied Materials and Interfaces.

Το πλήρες άρθρο

 Δείτε ακόμη :  Τα διαμάντια είναι παντοτινά     και   Για λευκότερα λευκά  

Ηλεκτροφόρο σπρέι

Υγρές μπαταρίες λιθίου ψεκάζονται σε οποιαδήποτε επιφάνεια

Μια ασυνήθιστη μπαταρία λιθίου που μπορεί κυριολεκτικά να ψεκαστεί σε οποιαδήποτε επιφάνεια παρουσιάστηκε από μηχανικούς στο Τέξας, οι οποίοι τη δοκίμασαν ακόμα και σε πλακάκια μπάνιου και κούπες του καφέ.

Στο μέλλον, η υγρή μπαταρία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε μικρότερες, ελαφρύτερες ηλεκτρονικές συσκευές, ή ακόμα και να καλύπτει τις προσόψεις κτηρίων για να αποθηκεύει την ενέργεια που προσφέρουν τα φωτοβολταϊκά πάνελ.

"Μπορούμε βασικά να μετατρέψουμε σε μπαταρία οποιαδήποτε επιφάνεια ή αντικείμενο" δήλωσε ο Νίλαμ Σινγκ, φοιτητής Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Rice του Τέξας και πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο Nature Scientific Reports.

Η ομάδα του Σινγκ δημιούργησε υγρές εκδόσεις των πέντε εξαρτημάτων από τα οποία αποτελείται κάθε μπαταρία ιόντων λιθίου: δύο ηλεκτρόδια, μια άνοδο, μια κάθοδο και ένα ενδιάμεσο διαχωριστικό από πολυμερές υλικό.

Τα "υγροποιημένα" εξαρτήματα ψεκάστηκαν ως διαδοχικά στρώματα πάνω σε μια ποικιλία υλικών, όπως γυάλινες πλάκες και φύλλα ανοξείδωτου χάλυβα, ακόμα και πάνω στην κυρτή επιφάνεια μιας κούπας για καφέ.

Σε ένα από τα πειράματα, η υγρή μπαταρία ψεκάστηκε σε εννέα κεραμικά πλακάκια μπάνιου που συνδέθηκαν σε ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο κάτω από μια ισχυρή λάμπα. Όταν φορτίστηκαν πλήρως από το φως, τα πλακάκια "προσέφεραν αρκετή ενέργεια για να μπορούν να τροφοδοτούν 40 κόκκινα LED για περισσότερες από έξι ώρες" γράφουν οι ερευνητές στη δημοσίευσή τους.

"Τα κεραμικά πλακάκια που μετατρέψαμε σε μπαταρίες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή των εξωτερικών τοίχων ενός σπιτιού" οραματίζεται ο Σινγκ.

"Ένας τοίχος κατασκευασμένος από τέτοιες μπαταρίες θα μπορούσε στη συνέχεια να καλυφθεί με ηλιακές κυψέλες. Αυτός ο συνδυασμός ηλιακών κυψελών και μπαταριών θα επέτρεπε τη συλλογή και αποθήκευση της ηλιακής ενέργειας" εξηγεί.

Το πρόβλημα, αναγνωρίζει ο ίδιος, είναι ότι η νέα μπαταρία περιέχει τοξικούς, εύφλεκτους και διαβρωτικούς υγρούς ηλεκτρολύτες, οι οποίοι πρέπει να ψεκάζονται σε περιβάλλον από το οποίο απουσιάζει το οξυγόνο και η υγρασία.

Παρόλα αυτά, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η εφεύρεσή τους έχει μεγάλα περιθώρια βελτίωσης, και έχουν ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.

Η πλήρης δημοσίευση

Δείτε ακόμη : Μπαταρίες νατρίου 

Χάπι υπερήχων "θα καταργήσει τα ενέσιμα φάρμακα"

Το uPill προσφέρει λύση

Αμερικανική εταιρεία συνεργάζεται με το ΜIΤ για την τελειοποίηση ενός ηλεκτρονικού χαπιού που εκπέμπει υπερήχους και θα μπορούσε μια μέρα να καταργήσει τις ενέσεις.

Αρκετά φάρμακα περιέχουν ως δραστικές ουσίες μόρια πρωτεϊνών, τα οποία διασπώνται από τα οξέα του στομάχου πριν προλάβουν να απορροφηθούν στο αίμα. Ορισμένα αντικαρκινικά φάρμακα, καθώς και η ινσουλίνη και άλλες ορμόνες, περιλαμβάνονται στη μεγάλη λίστα των φαρμάκων που πρέπει αναγκαστικά να χορηγούνται με ένεση, συχνά σε καθημερινή βάση.

Τη λύση θα μπορούσε να δώσει το uPill, μια συσκευή που αναπτύσσει η αμερικανική Zetroz σε συνεργασία με τον Ντάνιελ Άντερσον του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης. Η εταιρεία έχει ήδη αναπτύξει επιθέματα και άλλες συσκευές υπερήχων που επιτρέπουν σε φαρμακευτικά μόρια να περνούν μέσα από το δέρμα.

Όπως έχουν δείξει προηγούμενες μελέτες, οι υπέρηχοι θερμαίνουν τους ιστούς και αυξάνουν έτσι τη διαπερατότητα της μεμβράνης των κυττάρων.

Η Zetroz ελπίζει τώρα ότι το uPill επιτρέπει την απορρόφηση πρωτεϊνικών φαρμάκων από τα κύτταρα του γαστρεντερικού συστήματος. Η φαρμακευτική ουσία καλύπτει το χάπι ως επίστρωση και διαχέεται στα κύτταρα με τη βοήθεια των ηχητικών κυμάτων.

"Είναι ακόμα νωρίς για να πούμε ότι πετύχαμε, είμαστε όμως ενθουσιασμένοι με τις πιθανές εφαρμογές. Θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη μιας εντελώς νέας κατηγορίας φαρμάκων" σχολιάζει στο New Scientist ο Δρ Άντερσον.

Όπως ανακοίνωσε η ερευνητική ομάδα στο συνέδριο IdeaStream που πραγματοποιήθηκε στο MIT, το χάπι δοκιμάζεται τώρα σε πειραματόζωα προκειμένου να επιβεβαιωθεί ότι διέρχεται με ασφάλεια από το πεπτικό σύστημα.

Αν οι δοκιμές ολοκληρωθούν με επιτυχία, το uPill θα μπορούσε να φτάσει στην αγορά τα επόμενα δύο-τρία χρόνια, με τιμή 20 με 30 δολάρια έκαστο.

Είναι βέβαια ακριβό, το πιθανότερο όμως είναι ότι οι ασθενείς δεν θα ήταν διατεθειμένοι να ανακτούν το χάπι μετά από κάθε χρήση και να το ξαναχρησιμοποιούν...

Η εταιρεία Zetroz 

Το άρθρο στο NewScientist 

Ψηφιακά βακτήρια : Πείραμα μετατρέπει το DNA σε μνήμη RAM

Μια πειραματική μέθοδος που επιτρέπει την εγγραφή ψηφιακής πληροφορίας στο γενετικό υλικό βακτηρίων είναι το τελευταίο ορόσημο στο χώρο της συνθετικής βιολογίας.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ στην Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό ενζύμων για να κωδικοποιήσουν 1 bit πληροφορίας στο γενετικό υλικό του βακτηρίου Escherichia coli. Η αποθήκευση ενός και μόνο bit δεν ακούγεται σημαντικό επίτευγμα, στην πραγματικότητα όμως ήταν ένας τεχνικός άθλος που ίσως ανοίγει το δρόμο για τους πρώτους βιολογικούς υπολογιστές. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση PNAS.

Ψηφιακό DNA

Από τα τέλη της δεκαετίας του 1950, οι βιολόγοι γνωρίζουν ότι η γενετική πληροφορία είναι κυριολεκτικά ψηφιακή. Σε αντίθεση όμως με τους υπολογιστές, οι οποίοι κωδικοποιούν την πληροφορία με δύο μόνο ψηφία (στο δυαδικό σύστημα του "0" και του "1"), το αλφάβητο του DNA αποτελείται από τέσσερα ψηφία, τις χημικές βάσεις Α, Τ, C, G.

Θεωρητικά, είναι δυνατό να χρησιμοποιήσει κανείς αυτά τα τέσσερα γράμματα για να κωδικοποιήσει οποιαδήποτε πληροφορία (πχ λέξεις) σε μόρια DNA. Όμως, το πρόβλημα με αυτού του είδους τη μνήμη είναι ότι το περιεχόμενό της δεν μπορεί να διαγραφεί και να επανεγγραφεί κατά βούληση, όπως συμβαίνει με τη μνήμη RAM των υπολογιστών.

Αντίθετα, η νέα βιολογική μνήμη του Στάνφορντ είναι πραγματικά επανεγγράψιμη -το αποθηκευμένο bit πληροφορίας μπορεί να αλλάξει τιμή ("0" ή "1") μέχρι και 16 φορές χωρίς να αλλοιωθεί.

Σε αυτή την περίπτωση, όμως, η πληροφορία δεν κωδικοποιείται στην αλληλουχία των βάσεων του μορίου DNA, αλλά στον προσανατολισμό του μορίου. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο ένζυμα που προέρχονται από ιούς, τα οποία μπορούν να αποκόπτουν τμήματα του DNA, να αντιστρέφουν τον προσανατολισμό τους και να τα επανασυνδέουν πίσω στην αρχική τους θέση.

Για παράδειγμα, αν η αλληλουχία του DNA έχει προσανατολισμό από το A στο Β, το bit λαμβάνει την τιμή "1". Όταν αργότερα ο προσανατολισμός της αλληλουχίας αλλάξει από Β σε Α, το bit παίρνει την τιμή "0".

Ο προσανατολισμός της αλληλουχίας μπορεί να αλλάζει κατά βούληση με τον προσεκτικό έλεγχο των δύο ενζύμων, τα οποία αποκόπτουν, αντιστρέφουν και επανασυνδέουν την αλληλουχία στο DNA του βακτηρίου.

Και αλλαγή του προσανατολισμού γίνεται αμέσως ορατή, καθώς αλλάζει την έκφραση (λειτουργία) ορισμένων γονιδίων, έτσι ώστε το βακτήριο να αλλάζει χρώμα ανάλογα με το εάν το bit λαμβάνει την τιμή "0" ή "1".

Η λειτουργία του συστήματος ακούγεται απλή, στην πραγματικότητα όμως οι ερευνητές πειραματίζονταν επί τρία χρόνια με 750 διαφορετικούς σχεδιασμούς, πριν καταφέρουν τελικά να δημιουργήσουν τη ζωντανή RAM.

Σκοπεύουν τώρα να συνεχίσουν τις προσπάθειες, ακόμα και για μια δεκαετία αν χρειαστεί, προκειμένου να αυξήσουν το μέγεθος της μνήμης στο 1 byte, το οποίο περιλαμβάνει 8 bit.

Το πλήρες άρθρο

Τα διαμάντια είναι παντοτινά...

Ήταν το 1797, όταν, προς μεγάλη έκπληξη όλων, ανακαλύφθηκε ότι τα διαμάντια ήταν καθαρός άνθρακας. Θα μπορούσε λοιπόν ο γραφίτης – η άλλη μορφή του άνθρακα – να μετατραπεί στον πολύτιμο "ξάδερφό" του ;

Οι προσπάθειες ήταν πάρα πολλές, αλλά χωρίς αποτέλεσμα.

Το 1938 παρουσιάστηκε μια πλήρης θερμοδυναμική ανάλυση του προβλήματος, αποδεικνύοντας ότι είναι αδύνατο σε συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης να παρασκευαστούν διαμάντια από γραφίτη.

Αλλά υπήρχαν κάποιες συνθήκες στις οποίες η μετατροπή του γραφίτη σε διαμάντι ήταν τουλάχιστον θεωρητικά δυνατή. Τελικά το 1955 η General Electric ανακοίνωσε ότι οι επιστήμονές της είχαν παρασκευάσει συνθετικά διαμάντια, χρησιμοποιώντας πίεση 100.000 ατμόσφαιρες και θερμοκρασίες πάνω από 2800 βαθμούς Κελσίου. Σήμερα η General Electric παρασκευάζει πάνω από 1.000.000 καράτια (καράτι : 200 χιλιοστά του γραμμαρίου) ετησίως, χρησιμοποιώντας διαφορετικές πρώτες ύλες και συνθήκες. Τα διαμάντια αυτά είναι κατώτερης ποιότητας από τα ορυκτά και χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία, λόγω της σκληρότητάς τους, ως εργαλεία κοπής.

Η εξαγωγή διαμαντιών, που συχνά γίνεται σε εμπόλεμες ζώνες της Αφρικής, θεωρείται μια από τις πιο "αιματοβαμμένες" και ηθικά αμφισβητούμενες οικονομικές δραστηριότητες διεθνώς ("blood diamonds"). Τα διαμάντια, εκτός από κοσμήματα, χρησιμοποιούνται σε διάφορα προϊόντα, όπως κοπτικά εργαλεία, ιατρικά κ.ά.

Το πάθος για τα διαμάντια ξεπερνάει κάθε αλλαγή καταστάσεων και αντέχει στο πέρασμα των καιρών, παραμένοντας απόδειξη ισχύος, ή, όπως έθιξε το ζήτημα η Μέριλιν Μονρόε, τραγουδώντας σε μια ταινία της "diamonds are the girls' best friends"...

Εκατομμύρια διαμάντια γεννιούνται και πεθαίνουν, ενώ καίει η φλόγα ενός κεριού

Η μαγεία που εκπέμπει το φως το κεριών μπορεί να ερμηνευθεί πλέον με άλλο μάτι, καθώς μια νέα βρετανική επιστημονική έρευνα ανακάλυψε ότι στις μικρές φλόγες του δημιουργούνται και καταστρέφονται κάθε στιγμή εκατομμύρια μικροσκοπικά διαμάντια.

Οι ερευνητές του πανεπιστημίου του Σεν Άντριους στη Σκωτία, με επικεφαλής τον καθηγητή χημείας Γουζόνγκ Τσου, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό "Chemical Communications" της βρετανικής Βασιλικής Εταιρίας Χημείας, βρήκαν ότι περίπου ενάμισι εκατομμύριο νανοσωματίδια διαμαντιών δημιουργούνται κάθε δευτερόλεπτο, καθώς το κερί καίγεται, και συνεχώς εξαφανίζονται για να ξαναεμφανιστούν.

Είναι τόσο μικρά, που 300.000 από αυτά θα χωρούσαν στο κεφάλι μιας καρφίτσας, πριν περάσουν στην ανυπαρξία μέχρι να ανοιγοκλείσουν τα μάτια του παρατηρητή.
Ίχνη διαμαντιών επίσης ανακαλύφθηκαν σε πειράματα που έγιναν κατά την καύση του φυσικού αερίου και του ξύλου. Οι ερευνητές ανέφεραν ότι αν καταστεί δυνατό να βρεθεί ένας τρόπος να εξαχθούν αυτά τα νανο-διαμάντια από τις φλόγες, τότε θα ανακαλυφθούν νέες μέθοδοι παραγωγής διαμαντιών, πιο φθηνές, αλλά και πιο φιλικές στο περιβάλλον.

Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι τα μόρια υδρογονανθράκων στη βάση της φλόγας του κεριού μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα ωσότου φθάσουν στην κορυφή της φλόγας, όμως δεν ήταν γνωστό τί συμβαίνει στην ενδιάμεση περιοχή. Απομακρύνοντας σωματίδια από το μέσον της φλόγας, όπου η θερμοκρασία φθάνει τους 1400 βαθμούς Κελσίου, για πρώτη φορά οι χημικοί ανακάλυψαν ίχνη και από τις τέσσερις γνωστές μορφές άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων των διαμαντιών (επίσης βρήκαν φουλλερένια, γραφίτη και άμορφο άνθρακα). Ο καθαρός άνθρακας δημιουργεί διαφορετικές δομές ανάλογα με τον τρόπο διάταξης και διασύνδεσης των μορίων του.

"Δυστυχώς τα σωματίδια διαμαντιού καίγονται στην πορεία και μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα, παρόλα αυτά η ανακάλυψή μας θα αλλάξει για πάντα τον τρόπο που βλέπουμε μια φλόγα κεριού" δήλωσε ο Τσου, ο οποίος θέλει τώρα να εξετάσει αν και η φλόγα του μπάρμπεκιου περιέχει νανο-διαμάντια.

Επίσημα βαφτίσια για τα στοιχεία 114 και 116

Σχεδόν ένα χρόνο μετά την πρώτη τους καταχώριση στον Περιοδικό Πίνακα της χημείας, δύο ακόμα στοιχεία που δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο πήραν τα επίσημα ονόματά τους. Είναι το φλερόβιο (Fl) και το λιβερμόριο (Lv), δυο ουσίες βαρέων βαρών που δεν μπορούν να υπάρξουν στη φύση παρά για λίγα δευτερόλεπτα, αφού διασπώνται αυθόρμητα σχεδόν αμέσως μετά το σχηματισμό τους, γι΄αυτό και οι χημικές ιδιότητές τους είναι δύσκολο να μελετηθούν.

Οι ονομασίες των νέων στοιχείων είχαν προταθεί πέρυσι από τους ερευνητές που τα ανακάλυψαν και εγκρίθηκαν οριστικά στις 30 Μαΐου  από την  IUPAC  (Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας).

Το προηγούμενο άρθρο για τα δύο αυτά στοιχεία