Το βρώμιο αναγνωρίζεται ως το 28ο απαραίτητο στοιχείο των ζώων

Από τα 92 χημικά στοιχεία που απαντώνται στη φύση, τα 27 θεωρούνται απολύτως απαραίτητα για όλα τα είδη του ζωικού βασιλείου. Τώρα όμως υπάρχει και ένα ακόμα: το βρώμιο.
«Χωρίς βρώμιο δεν υπάρχουν ζώα. Αυτή είναι η ανακάλυψη» αναφέρει ο Δρ Μπίλι Χάντσον του Πανεπιστημίου Vanderbilt του Τενεσί, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Cell.

Από τα σφουγγάρια και τους αχινούς μέχρι τον άνθρωπο, ανακάλυψε η ομάδα του Χάντσον, όλα τα ζώα χρησιμοποιούν ιόντα βρωμίου σε ένα ένζυμο που σχετίζεται με τη σύνθεση του κολλαγόνου IV, μιας από τις αρκετές μορφές κολλαγόνου στα ζώα.

Συγκεκριμένα, το βρώμιο λειτουργεί ως συμπαράγοντας της πυροξιδασίνης, ενός ενζύμου που υπάρχει σε όλα τα ζώα και δημιουργεί δεσμούς ανάμεσα στα μόρια κολλαγόνου IV.

Το βρώμιο, ένα καφεκόκκινο δύσοσμο και τοξικό υγρό σε θερμοκρασία δωματίου, κατατάσσεται στην ομάδα των αλογόνων και έχει ιδιότητες ανάμεσα σε αυτές του χλωρίου και του ιωδίου. Είναι σχετικά σπάνιο στον γήινο φλοιό, διαλύεται όμως εύκολα στο νερό και απομονώνεται συνήθως από τη θάλασσα.

Η ανακάλυψη για το βιολογικό ρόλο του βρωμίου βασίστηκε σε προηγούμενες μελέτες για παθήσεις των νεφρών, στις οποίες διαπιστώθηκε ότι παίζει ρόλο η ελαττωματική σύνδεση των μορίων κολλαγόνου IV. Η ίδια μορφή κολλαγόνου υπάρχει όχι μόνο στους νεφρούς αλλά σε όλους τους επιθηλιακούς ιστούς, καθώς αποτελεί μέρος ενός δίκτυο ινών που ονομάζεται βασική μεμβράνη.

Προκειμένου να αποδείξουν ότι το βρώμιο της πυροξιδασίνης είναι απαραίτητο στα ζώα, οι ερευνητές έδειξαν ότι η μύγα του ξιδιού Drosophila πεθαίνει όταν αφαιρεθεί το βρώμιο από τη διατροφή της, εκτός αν η πρόσληψη βρωμίου αποκατασταθεί σύντομα.

Το βρώμιο είναι επομένως απαραίτητο για την ανάπτυξη των ζώων και την αρχιτεκτονική των ιστών.
Η ανακάλυψη φαίνεται όμως να έχει σημασία και στην ιατρική, αφού η ερευνητική ομάδα πιστεύει ότι το βρώμιο ενδεχομένως θα ήταν χρήσιμο συμπλήρωμα σε πολλές ομάδες ασθενών, για παράδειγμα ασθενείς που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση λόγω νεφρικής ανεπάρκειας, ή τρέφονται παρεντερικά με ενδοφλέβιο ορό.

Πηγή : in.gr

Δείτε περισσότερα για το βρώμιο (Wikipedia)

Το άγγιγμα του Μίδα στο Αζωβενζόλιο

Οι οργανικές βαφές χαμηλής σχετικής μοριακής μάζας με μεταλλικά χρώματα είναι ιδιαίτερα επιθυμητές λόγω της μικρής μάζας τους και του μη αγώγιμου χαρακτήρα τους, ιδίως ως βαφές για μεγάλα οχήματα και ηλεκτρονικές συσκευές. Για το σκοπό αυτό,  ο Yukishige Kondo και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Επιστήμης στο Τόκιο, συνέθεσαν ένα αζωβενζόλιο που αντανακλά χρυσό χρώμα. Η σύνθεση γίνεται μέσω αζω-σύζευξης και αλκυλίωσης με πρώτη ύλη π-αμινοφαινόλη. Η ένωση αυτή φέρει συμμετρικά αλκοξυ-ομάδες στις θέσεις παρα- (βλέπε σχήμα). Οι κρύσταλλοί της δημιουργούν κατοπτρική ανάκλαση πολύ παρόμοια με εκείνη του χρυσού λεπτών υμενίων. Ο χρυσός χρωματισμός είναι σταθερός σε υψηλές θερμοκρασίες, στο υπεριώδες φως και στην ξήρανση. Η νέα ένωση πλεονεκτεί έναντι άλλων αζωχρωμάτων που προοδευτικά αποχρωματίζονται και είναι πολλά υποσχόμενη υποψήφια για εναλλακτικές λύσεις στο παραδοσιακό χρυσό χρώμα και σε χρώματα που βασίζονται σε μέταλλο.

Δείτε το σχετικό άρθρο εδώ

Η χημεία του παντζαριού

Το παντζάρι (Beta vulgaris) ή αλλιώς κοκκινογούλι είναι βολβοειδές λαχανικό και αναπτύσσεται μέσα στο χώμα. Θεωρείται υπερφάρμακο λόγω των πολλών και θρεπτικών συστατικών, βοηθώντας μας έτσι να αντιμετωπίσουν αρκετές ασθένειες χωρίς να καταφύγουμε σε φάρμακα. 

Το παντζάρι, περιέχει σε μεγάλη ποσότητα κάλιο, φώσφορο, ασβέστιο, θείο, ιώδιο, σίδηρο, χαλκό, αλλά και ίχνη από σπάνια μέταλλα. Παράλληλα περιέχει βιταμίνες Β1 και Β2 και φυσικά υδατάνθρακες, ίνες, αλλά και πρωτεΐνες.  

Οι Ρωμαίοι είναι εκείνοι που φρόντισαν για την συστηματική καλλιέργεια του στην Νότια Ευρώπη. Στην αρχαιότητα οι βολβοί του άγριου παντζαριού χρησιμοποιούνταν ως φάρμακο σε περιπτώσεις πονοκεφάλων και οδοντόπονων. Ο Γαληνός και ο Διοσκουρίδης πίστευαν ότι είχε μια ισχυρή αιμοποιητική δύναμη, κάτι που και σήμερα έχει αποδειχθεί. Γι αυτό συστήνεται στα παιδιά που έχουν αναιμία να πίνουν χυμό παντζαριού.

Οι βολβοί του παντζαριού περιέχουν μια χρωστική που ονομάζεται βήτα-κυανίνη. Σε αυτή οφείλουν το χαρακτηριστικό τους χρώμα. Η βήτα-κυανίνη παρέχει ισχυρή προστατευτική δράση έναντι διαφόρων εκφυλιστικών καταστάσεων και βοηθάει στην αντιμετώπιση γνωστικών ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ και η γεροντική άνοια.

Οι ίνες που μας προμηθεύουν έχουν δείξει ότι υποστηρίζουν την εντερική λειτουργία και την εξισορρόπηση των επιπέδων χοληστερόλης.

Ο συνδυασμός των ινών που περιέχουν και της βήτα-κυανίνης φαίνεται να προστατεύουν τον εντερικό σωλήνα από εκφυλιστικά φαινόμενα. Η βήτα-κυανίνη αποτρέπει τη συσσώρευση λίπους στο συκώτι, η οποία μπορεί να προκληθεί από την αυξημένη κατανάλωση αλκοόλ, την παχυσαρκία, την ανεπάρκεια πρωτεϊνών, το διαβήτη κτλ.

Ο χυμός των βολβών προστατεύει ακόμη από κυτταρικές αλλοιώσεις του στομάχου, σε περιπτώσεις κατανάλωσης επεξεργασμένων τροφών πλουσίων σε νιτρικά άλατα (κυρίως επεξεργασμένα κρέατα), επειδή εμποδίζει το σχηματισμό νιτροζαμινών.

Τα κόκκινα παντζάρια έχουν αρκετές ποσότητες μαγνησίου κι έτσι βοηθούν στην καλύτερη απορρόφηση του ασβεστίου. Προσοχή όμως, τα πράσινα μέρη του παντζαριού περιέχουν οξαλικό οξύ, το οποίο δυσχεραίνει την απορρόφηση του ασβεστίου.

Ο χυμός των παντζαριών έχει την ιδιότητα να αυξάνει τις αντοχές των ατόμων κατά 16%. Η υψηλή περιεκτικότητα των παντζαριών σε νιτρικά ιόντα μειώνει τις απαιτήσεις του οργανισμού για οξυγόνο, καθιστώντας την γυμναστική πιο εύκολη. Υπεύθυνη για την βελτίωση των αντοχών κατά αυτόν τον τρόπο, είναι η μετατροπή των νιτρικών ιόντων σε μονοξείδιο του αζώτου. Αθλητές, άτομα που επιτελούν επίπονες και κουραστικές εργασίες, ηλικιωμένοι, άτομα που πάσχουν από διάφορες παθήσεις βλέπουν την κατάστασή τους και την ποιότητα ζωής τους να βελτιώνεται με ένα ποτήρι παντζαρόζουμο την ημέρα.

Tα παντζάρια είναι πλούσια στο ένζυμο καταλάση, ένα από τα βασικότερα αντιοξειδωτικά ένζυμα το οποίο έχει την ιδιότητα να υπερασπίζεται τον οργανισμό μας από τις ελεύθερες ρίζες ενώ η ανεπάρκεια της καταλάσης σχετίζεται 
με το άσπρισμα των μαλλιών, την αρθρίτιδα, την οστεοαρθρίτιδα και άλλες εκφυλιστικές νόσους του οργανισμού. Επίσης έχει αντικαρκινικές ιδιότητες και γι αυτό θεωρείται ότι προστατεύει από τον καρκίνο του προστάτη.

Tο φολικό οξύ που βρίσκεται στις φυτικές ίνες των παντζαριών, μπορεί να μειώσει τόσο τη χοληστερίνη, όσο και τα τριγλυκερίδια.

Τα παντζάρια περιέχουν μια ουσία, τη βηταΐνη, η οποία μειώνει τα επίπεδα ομοκυστεΐνης και θωρακίζει απέναντι σε διάφορες καρδιαγγειακές παθήσεις. Μεγάλες ποσότητες ομοκυστεΐνης στον οργανισμό μπορεί να ευθύνονται για φλεγμονές στα αιμοφόρα αγγεία. Η βηταΐνη είναι μια χολίνη η οποία συντελεί αποτελεσματικά στην μείωση της ομοκυστεΐνης και έτσι θωρακίζει την καρδιά μας.

Καλό είναι να επισημάνουμε ότι τα ούρα, αλλά και τα κόπρανα, γίνονται κόκκινα σε όσους καταναλώνουν παντζάρια, γι αυτό να μην ανησυχήσουν και νομίσουν ότι είναι αίμα.

Πηγή : http://medlabgr.blogspot.com

Πετρώματα με πλαστικό, νέα παραξενιά της Γεωλογίας

Τα ρεύματα που μεταφέρουν σκουπίδια από τον ωκεανό κάνουν το Καμίλο Μπιτς της Χαβάης μια από τις πιο βρόμικες παραλίες του κόσμου. Εκεί είναι που αναγνωρίστηκαν τα πρώτα «πλαστικοπαγή», πετρώματα, σχηματισμένα από άμμο, κοχύλια και λιωμένα πλαστικά. 

Η ανθρώπινη δραστηριότητα αλλάζει τη γεωλογία του πλανήτη και αρκετοί ειδικοί πιστεύουν ότι ζούμε στην αρχή της «Ανθρωπόκαινου» περιόδου.

Τα «πλαστικοπαγή» ή «πλαστικοσυμφυρματοπαγή» πετρώματα (plasticglomerates) πιθανότατα σχηματίστηκαν από τη ροή λιωμένου πλαστικού σε φωτιές που άναψαν επισκέπτες της παραλίας, αναφέρουν αμερικανοί και καναδοί ερευνητές στην επιθεώρηση GSA Today.

Σε κάποιες περιπτώσεις το λιωμένο πλαστικό έχει κολλήσει πάνω σε κοχύλια, κομμάτια από κοράλλια, κόκκους άμμου και ηφαιστειακές πέτρες, ενώ σε άλλες έχει κυλήσει μέσα σε ρωγμές και τρύπες βράχων, δημιουργώντας πετρώματα Φρανκενστάιν.

Συχνά μάλιστα μπορεί κανείς να διακρίνει μέσα στις πέτρες μισολιωμένα αντικείμενα όπως οδοντόβουρτσες και πλαστικά σχοινιά, επισημαίνει στο δικτυακό τόπο του Science η Πατρίσια Κόρκοραν του Πανεπιστημίου του Δυτικού Οντάριο, η οποία συνεργάστηκε στη μελέτη με τον ωκεανογράφο Τσαρλς Μουρ.

Τέτοιοι σχηματισμοί απαντώνται πλέον όχι μόνο στο βρόμικο Καμίλο Μπιτς του Μπιγκ Άιλαντ της Χαβάης αλλά και σε άλλα νησιά του συμπλέγματος.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, πετρώματα με πλαστικά είναι πιθανό να σχηματίζονται οπουδήποτε υπάρχουν μεγάλες ποσότητες πλαστικού, όπως στις χωματερές, μαζί με κάποια πηγή θερμότητας όπως οι δασικές πυρκαγιές.

Δεδομένου μάλιστα ότι η καύση πλαστικών σκουπιδιών είναι μια πρακτική που συνεχίζει να εφαρμόζεται σε πολλά μέρη του κόσμου μπορεί να θεωρηθεί δεδομένος ο σχηματισμός μεγάλων ποσοτήτων «πλαστικοπαγών».

Αργά ή γρήγορα, αυτές οι παραξενιές της γεωλογίας θα καταλήξουν στο υπέδαφος ως το τελευταίο κεφάλαιο στο γεωλογικό αρχείο του πλανήτη -όπως συμβαίνει ήδη με τα κομματάκια πλαστικού που ανακαλύπτονται σε ιζήματα σε όλο τον κόσμο.

Η ορατή πλέον επίδραση του ανθρώπου στη γεωλογία του πλανήτη είναι εξάλλου το βασικό επιχείρημα όσων ζητούν να κηρυχθεί επίσημα η έναρξη μιας νέας γεωλογικής εποχής, του λεγόμενου «Ανθρωπόκαινου».

Γενική ομοφωνία για το θέμα δεν υπάρχει, καθώς κάποιοι δεν δέχονται τον όρο του Ανθρωπόκαινου, ή πιστεύουν ότι η έναρξή του δεν σηματοδοτείται από την εμφάνιση των πλαστικών αλλά από την αρχή της βιομηχανικής επανάστασης, ή ακόμα και από την εμφάνιση της γεωργίας.

Ένα όμως είναι σίγουρο: ο πλανήτης γεμίζει πλαστικά, τα οποία εμφανίζονται ακόμα και ενσωματωμένα στους πάγους της Αρκτικής.

Η ποσότητα μόνο αμελητέα δεν είναι: από την εμφάνιση των πλαστικών στα τέλη της δεκαετίας του 1940 έχουν παραχθεί σχεδόν 6 δισεκατομμύρια τόνοι, ποσότητα που θα αρκούσε για να καλυφθεί με πλαστική μεμβράνη ολόκληρος ο πλανήτης.

Πηγή : in.gr

Το πιο άφθονο ορυκτό στη Γη έχει πια όνομα

Λέγεται ότι είναι το πιο άφθονο ορυκτό στη Γη, κρύβεται όμως βαθιά στο μανδύα του πλανήτη, μακριά από τα ανθρώπινα μάτια. Το πρώτο φυσικό δείγμα του είχε περιέργως εξωγήινη προέλευση, καθώς εντοπίστηκε όχι στο υπέδαφος αλλά μέσα σε έναν αρχέγονο μετεωρίτη. Και η ανακάλυψη επέτρεψε για πρώτη φορά στους επιστήμονες να προσδιορίσουν τη δομή του και να το βαφτίσουν επίσημα : μπριντγκμανίτη.

Το κρυμμένο ορυκτό αποτελείται από μαγγάνιο, πυρίτιο και οξυγόνο και ήταν γνωστό ως σήμερα ως πυριτικός περοβσκίτης, αναφέρει σε ανακοίνωσή της η Αμερικανική Ένωση Γεωφυσικής. Η χημική σύσταση δεν ήταν αρκετή για να αναγνωριστεί ως νέο ορυκτό, αφού οι διεθνείς κανόνες απαιτούν και προσδιορισμό της κρυσταλλικής δομής. 

«Τα ευρήματά μας κλείνουν ένα ενοχλητικό κενό στην ταξινόμηση των ορυκτών» σχολιάζει ο Όλιβερ Τσάουνερ του Πανεπιστημίου της Νεβάδα στο Λας Βέγκας.

Ο Τσάουνερ και ο συνεργάτης του Τσι Μα του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια (Caltech) προσπαθούσαν επί πέντε χρόνια να εντοπίσουν ένα φυσικό δείγμα του ορυκτού και να το χαρακτηρίσουν.

Οι γεωλόγοι πιστεύουν ότι ο μπριντγκμανίτης είναι ένα από τα πιο άφθονα πετρώματα της Γης, αν όχι το πλέον άφθονο. Δεν υπάρχει όμως στο φλοιό αλλά σε βάθη 670 έως 2.900 χιλιομέτρων, ανάμεσα στη μεταβατική ζώνη του μανδύα και το όριο του πυρήνα. Η μεταβατική ζώνη, η οποία ανακαλύφθηκε από τη μελέτη της διάδοσης των σεισμικών κυμάτων στο υπέδαφος, βρίσκεται ανάμεσα στον ανώτερο και τον κατώτερο μανδύα και αντιστοιχεί στο βάθος στο οποίο τα ορυκτά υφίστανται αλλαγές σε ατομικό επίπεδο λόγω της ακραίας πίεσης και θερμοκρασίας.

Δεδομένου ότι είναι αδύνατη η ανάσυρση δειγμάτων από τέτοια βάθη, οι ερευνητές αναζήτησαν ίχνη του μπριντγκμανίτη στον μετεωρίτη του Τέναμ, μια πέτρα από το διάστημα που έπεσε το 1879 στην Αυστραλία. Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι ο εξωγήινος βράχος είχε υποστεί αλλεπάλληλες συγκρούσεις με άλλους αστεροειδείς και έφερε φλέβες ορυκτών που είχαν λιώσει από την πίεση και τη θερμοκρασία.

Μέσα σε αυτές τις φλέβες ο Δρ Μα ανακάλυψε σωματίδια μπριντγκμανίτη, μικρότερα από ένα μικρόμετρο. Όταν όμως προσπάθησε να τα μελετήσει με την τεχνική της περίθλασης ακτίνων Χ, τα πολύτιμα δείγματα καταστράφηκαν από τα ηλεκτρόνια.

Ο Μα απευθύνθηκε τότε στον Τσάουνερ, ο οποίος μελέτησε σωματίδια του ορυκτού με περίθλαση ακτίνων Χ σε σύγχροτρο. Έπειτα από πέντε χρόνια μελέτης, οι ερευνητές είχαν συγκεντρώσει πια αρκετά δεδομένα ώστε να υποβάλουν την ανακάλυψή τους για έγκριση στην αρμόδια επιτροπή της Διεθνούς Ένωσης Ορυκτολογίας.

Στις 2 Ιουνίου, ο μπριντγκμανίτης έγινε επίσημα δεκτός ως νέο ορυκτό. Οι ερευνητές το βάφτισαν προς τιμήν του φυσικού Πέρσι Μπρίντγκμαν, βραβευμένου με Νόμπελ Φυσικής το 1946 για τις μελέτες του στο σχηματισμό ορυκτών σε συνθήκες ακραίας πίεσης.

«Χαιρόμαστε που το όνομα [του Μπρίντγκμαν] δεν είχε ήδη χρησιμοποιηθεί για άλλα ορυκτά. Αυτό είναι το πιο σημαντικό» σχολίασε ο Δρ Μα.

Διαβάστε την ανακοίνωση εδώ

Πηγή : in.gr

Αντικαταθλιπτικό ταχείας δράσεως δρα σε 24 ώρες

Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα στη θεραπεία της κατάθλιψης είναι ότι χρειάζεται αρκετός χρόνος ώστε να δράσουν τα φάρμακα μετά την πρώτη λήψη τους. Στις περισσότερες περιπτώσεις οι πάσχοντες πρέπει να περιμένουν περί τις δύο εβδομάδες προτού εμφανίσουν ανακούφιση των συμπτωμάτων τους – χρονικό διάστημα μεγάλο όταν ένας άνθρωπος υποφέρει.

Τώρα μια νέα μελέτη ερευνητών από διάφορα αμερικανικά πανεπιστήμια μαρτυρεί ότι ίσως μια λύση στο πρόβλημα αυτό να βρίσκεται κοντά: οι ειδικοί ανέπτυξαν ένα αντικαταθλιπτικό φάρμακο το οποίο έχει αποτελέσματα μέσα σε ένα 24ωρο και η μακροπρόθεσμη επίδρασή του είναι αντίστοιχη με εκείνη των υπαρχόντων φαρμάκων.

Γρήγορη δράση, μακροπρόθεσμη αποτελεσματικότητα

Ο Τζέφρι Τάλμποτ, διευθυντής του Ερευνητικού Κέντρου για την Κατάχρηση Ουσιών και την Κατάθλιψη του Πανεπιστημίου Επιστημών Υγείας Ρόουζμαν στη Νεβάδα που ήταν επικεφαλής της μελέτης ανέφερε στον δικτυακό τόπο επιστημονικών ειδήσεων Science Daily: «Αυτό που κάνει τη μελέτη μας μοναδική είναι ότι ένα και μόνο φάρμακο διαθέτει όλες τις ιδιότητες που ζητούμε σε ένα αντικαταθλιπτικό σκεύασμα – γρήγορη δράση και μακροπρόθεσμη αποτελεσματικότητα».

Το νέο φάρμακο με την κωδική ονομασία ΜΙ-4 εκτιμάται μάλιστα ότι μπορεί να αποδειχθεί ακόμη πιο αποτελεσματικό από τα υπάρχοντα αντικαταθλιπτικά καθώς επιδρά σε τρεις ξεχωριστούς νευροδιαβιβαστές του εγκεφάλου. Σήμερα το 30%-50% των ασθενών που λαμβάνουν αντικαταθλιπτικά φάρμακα δεν εμφανίζει βελτίωση της κατάστασής του και σε πολλές περιπτώσεις οι ειδικοί χορηγούν «κοκτέιλ» διαφορετικών φαρμάκων ώστε να επιτύχουν τη μεγαλύτερη δυνατή αποτελεσματικότητα.

Τα πιο κοινά αντικαταθλιπτικά που χορηγούνται σε εκατομμύρια άτομα παγκοσμίως είναι οι εκλεκτικοί αναστολείς επαναπρόσληψης σεροτονίνης (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors, SSRI) – τα φάρμακα αυτά αλλάζουν τα επίπεδα του νευροδιαβιβαστή σεροτονίνη ο οποίος υπάρχει στις συνάψεις μεταξύ των νευρώνων. Άλλες θεραπείες δρουν στοχεύοντας τη σεροτονίνη αλλά και τη νοραδρεναλίνη στον εγκέφαλο. Το ΜΙ-4 αυξάνει τα επίπεδα και των δύο αυτών νευροδιαβιβαστών καθώς και ενός τρίτου, της ντοπαμίνης δίνοντας ελπίδα ότι περισσότεροι ασθενείς θα αποκρίνονται στη θεραπεία.

Η «εικονική σάρωση»

Το νέο πειραματικό φάρμακο «γεννήθηκε» μέσα από μια διαδικασία που ονομάζεται «εικονική σάρωση». Στο πλαίσιό της χρησιμοποιούνται υπολογιστικά μοντέλα ώστε να γίνει προσομοίωση των φαρμακευτικών ιδιοτήτων μιας ουσίας. Με τη μέθοδο αυτή επιτυγχάνεται η δοκιμή πολύ μεγαλύτερου αριθμού υποψήφιων φαρμάκων σε σύγκριση με τη μέθοδο του εργαστηρίου. Σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι σχεδόν απίθανο να είχε ανακαλυφθεί το ΜΙ-4 χωρίς την ισχύ των υπολογιστών. Μετά από εικονικά τεστ, η ουσία δοκιμάστηκε σε ποντίκια επιβεβαιώνοντας τις «εικονικές» ιδιότητές της.

Πηγή : ΒήμαScience

Nέα κατηγορία πλαστικών, η πρώτη εδώ και δεκαετίες

Η πρώτη νέα κατηγορία πολυμερών υλικών που ανακαλύπτεται εδώ και δεκαετίες υπόσχεται ανθεκτικότερα, φθηνότερα και ανακυκλώσιμα υλικά για μια πληθώρα εφαρμογών, από την ηλεκτρονική μέχρι την αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροναυπηγική. Το επίτευγμα της αμερικανικής IBΜ παρουσιάζεται στην κορυφαία επιθεώρηση Science.

Τα πρώτα πολυμερή υλικά -μακριές αλυσίδες μορίων που συνδέονται μεταξύ τους με χημικούς δεσμούς- ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα και θεωρούνται πλέον ώριμος κλάδος της Χημείας.

Τα πολυμερή είναι σήμερα βασικό υλικό για μια πληθώρα προϊόντων, όπως ο ρουχισμός και οι πλαστικές φιάλες (πολυεστέρες), τις βαφές (πολυακρυλικά), τις πλαστικές φιάλες γάλακτος (πολυαιθυλένιο), τις συσκευασίες τροφίμων (πολυστυρένιο, πολυολεφίνες) και τα εξαρτήματα αυτοκινήτων και αεροσκαφών (εποξικά, πολυαμίδια, πολυιμίδια).
Παρόλα αυτά, τα σημερινά πλαστικά πάσχουν από μια σειρά μειονεκτημάτων, όπως η φθορά από μηχανική καταπόνηση και η φθορά από διαλύτες (δοκιμάστε να βάλετε βενζίνη σε ένα πλαστικό ποτήρι νερού και θα το δείτε να διαλύεται). Είναι επίσης δύσκολο έως αδύνατο να ανακυκλωθούν και πλημμυρίζουν τις χωματερές με τοξικές, μη διασπώμενες ουσίες. 

Η τελευταία ανακάλυψη της ΙΒΜ θα μπορούσε να δώσει λύσεις. Το ερευνητικό σκέλος της εταιρείας ανέπτυξε δύο νέες, παραπλήσιες κατηγορίες πολυμερών που παράγονται από την αντίδραση της ουσίας παραφορμαλδεΰδης με μια κατηγορία ουσιών που ονομάζονται διαμίνες.

Η πρώτη κατηγορία παράγεται από αντίδραση σε υψηλή θερμοκρασία 250 βαθμών Κελσίου. Το πολυμερές που προκύπτει είναι εξαιρετικά ανθεκτικό, χάρη στην ανακατανομή των διπολικών δεσμών και την εξάτμιση των διαλυτών που χρησιμοποιούνται. Το υλικό αυτό είναι πιο γερό από τα ανθρώπινα οστά, είναι όμως και εύθραυστο.

Η δεύτερη νέα κατηγορία είναι πολυμερή που σχηματίζονται σε θερμοκρασία λίγο μεγαλύτερη από θερμοκρασία δωματίου. Το υλικό που προκύπτει διατηρεί παγιδευμένα μόρια διαλύτη, γι' αυτό και είναι ελαστικό σαν λάστιχο, ενώ ταυτόχρονα παραμένει πιο ανθεκτικό από τα περισσότερα άλλα πολυμερή.

Το εντυπωσιακό είναι ότι τα πολυμερή αυτής της δεύτερης κατηγορίας παρουσιάζουν ικανότητα αυτο-επούλωσης: αν κανείς κόψει το πλαστικό σε δύο κομμάτια και τα φέρει σε επαφή μεταξύ τους,  οι χημικοί δεσμοί ανασχηματίζονται και το κομμένο πλαστικό ξαναγίνεται ένα.

Ακόμα, τα νέα υλικά μπορούν να συνδυαστούν με νανοσωλήνες άνθρακα για τη δημιουργία σύνθετων υλικών αυξημένης αντοχής, κατάλληλων για χρήση στην αυτοκινητοβιομηχανία και την αεροναυπηγική.

Ιδιαίτερα σημαντική είναι όμως και η δυνατότητα ανακύκλωσης και πλήρους ανάκτησης των πρώτων υλών: τα νέα πλαστικά παραμένουν άθικτα σε αλκαλικό περιβάλλον (υψηλό pH), αποδομούνται όμως σε πολύ όξινες συνθήκες (πολύ χαμηλό pH). 

Μια άλλη ιδιαιτερότητα της μελέτης είναι ότι βασίστηκε σε τεχνικές συνθετικής χημείας και υπολογιστικής χημείας: αντί να πειραματιστούν στο εργαστήριο μέχρι να ανακαλύψουν ένα νέο πολυμερές με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά, οι ερευνητές της IBM συνδύασαν τα εργαστηριακά πειράματα με λογισμικό που προσομοιώνει τις χημικές αντιδράσεις.

Στο μέλλον, η σχετικά νέα προσέγγιση της υπολογιστικής χημείας θα μπορούσε να δώσει κι άλλες νέες κατηγορίες υλικών.

Διαβάστε το άρθρο στο περιοδικό Science εδώ

Πηγή : in.gr

104 χρόνια από τη γέννηση της Dorothy Hodgkin

Στην Dorothy Hodgkin είναι αφιερωμένο το σημερινό doodle της Google. 

Η Βρετανίδα χημικός γεννήθηκε πριν από 104 χρόνια και σπούδασε στο Somerville College της Οξφόρδης.

Σε ηλικία 30 ετών, το 1940, η Dorothy Hodgkin αποκάλυψε τη χημική δομή της πενικιλίνης, ανοίγοντας με αυτό τον τρόπο τον δρόμο για τη συνθετική παρασκευή της.

Το 1969, μετά από 35 χρόνια έρευνας και πέντε χρόνια μετά την απονομή του βραβείου Νόμπελ Χημείας προχώρησε σε μια εξίσου σημαντική ανακάλυψη : αποκάλυψε τα περίπλοκα μόρια (βιταμίνη Β-12 και ινσουλίνη).

Γεννημένη στις 12 Μαΐου 1910, άφησε την τελευταία της πνοή στις 29 Ιουλίου 1994. Τιμήθηκε μεταξύ άλλων με το περίφημο βρετανικό μετάλλιο «Order of Merit». 

Ηλεκτρόνια για ... δείπνο

Από όλες τις δίαιτες που έχουν εμφανιστεί ως σήμερα στη Γη, αυτή πρέπει να είναι η πιο περίεργη : ένα βακτήριο που φημίζεται για την ικανότητά του να τρέφεται με ό,τι βρει διαθέσιμο αποδεικνύεται τώρα ότι μπορεί να ζει με φως και λίγο ηλεκτρισμό.

Το μοβ βακτήριο Rhodopseudomonas palustris προσελκύει εδώ και χρόνια το ενδιαφέρον των βιοτεχνολόγων χάρη στη μοναδική ικανότητά του να αλλάζει μεταβολισμό ανάλογα με τις συνθήκες. Απαντάται σε πολλά διαφορετικά περιβάλλοντα, καθώς μπορεί να αντλεί ενέργεια είτε από το φως, μέσω της φωτοσύνθεσης, είτε από οργανικά ή ανόργανα μόρια.
Παρόλο που το πλήρες γονιδίωμα του βακτηρίου είναι διαθέσιμο από το 2004, τα μεταβολικά κόλπα του δεν έχουν γίνει ακόμα κατανοητά. Στην τελευταία μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Nature Communications, ερευνητές του Χάρβαρντ αναφέρουν ότι το μικρόβιο μπορεί να αντλεί ηλεκτρόνια από ορυκτά του εδάφους, ακόμα και από ορυκτά που βρίσκονται αρκετά βαθιά κάτω από την επιφάνεια.
«Όταν σκεφτόμαστε για τον ηλεκτρισμό και τους ζωντανούς οργανισμούς, οι περισσότεροι φέρνουν στο μυαλό τους τον Φρανκενστάιν της Μέρι Σέλεϊ. Γνωρίζουμε όμως εδώ και καιρό ότι όλοι οι οργανισμοί χρησιμοποιούν ηλεκτρόνια -των οποίων η ροή δημιουργεί το ηλεκτρικό ρεύμα- για να παράγουν έργο» εξηγεί ο Πίτερ Ζιργκουί, επικεφαλής της μελέτης.
Πριν από περίπου 20 χρόνια, οι μικροβιολόγοι ανακάλυψαν ένα βακτήριο που «τρώει» σκουριά μεταφέροντας ηλεκτρόνια από το εσωτερικό των κυττάρων τους μέχρι τα άτομα οξυγόνου που υπάρχουν στη σκουριά (οξείδια του σιδήρου). Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι το βακτήριο δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει από τα κύτταρα προς το περιβάλλον.
Το εντυπωσιακό μάλιστα είναι ότι το R.palustris μπορεί να οξειδώνει όχι μόνο τον σίδηρο με τον οποίο έρχεται σε άμεση επαφή αλλά ακόμα και το σίδηρο που κρύβεται μέσα στο χώμα. Ουσιαστικά το βακτήριο αντλεί ηλεκτρόνια από τα υπόγεια άτομα σιδήρου μέσα από «καλώδια», τα οποία αποτελούνται από τα αγώγιμα ορυκτά που υπάρχουν συνήθως στο έδαφος.
Γιατί όμως έχει εξελίξει το βακτήριο αυτή την ασυνήθιστη ικανότητα να οξειδώνει σίδηρο σε μεγάλο βάθος; Οι ερευνητές υποθέτουν ότι η απάντηση έχει σχέση με τον τρόπο ζωής του μικροβίου, το οποίο προτιμά να ζει εκτεθειμένο στο φως που βοηθά στην παραγωγή ενέργειας. Η ηλεκτρική σύνδεση ανάμεσα στο βακτήριο και το υπέδαφος του επιτρέπει να βρίσκει τον σίδηρο που χρειάζεται ενώ ταυτόχρονα παραμένει στην ηλιόλουστη επιφάνεια.
Πέρα όμως από το βιολογικό ενδιαφέρον της ανακάλυψης, οι ερευνητές δεν αποκλείουν το ενδεχόμενο ανάπτυξης κυψελών καυσίμου που αξιοποιούν το μικρόβιο για τη μεταφορά ηλεκτρονίων ανάμεσα στα ηλεκτρόνια.

Το Rhodopseudomonas palustris γίνεται τώρα ο πρώτος γνωστός οργανισμός που αντιστρέφει αυτή τη διαδικασία και αντλεί ηλεκτρόνια από το περιβάλλον στο εσωτερικό των κυττάρων. Τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται σε άτομα σιδήρου, ο οποίος τελικά μετατρέπεται σε σκουριά.

«Τα μικρόβια στα οποία αναφέρεται η τελευταία μελέτη είναι τα κατοπτρικά είδωλα των μικροβίων που τρώνε σκουριά. Αντί να χρησιμοποιούν οξείδια του σιδήρου για να αναπνέουν, παράγουν οξείδια του σιδήρου από ελεύθερο σίδηρο» αναφέρει ο Δρ Ζιργκουί.

Θεωρητικά το πολυμήχανο βακτήριο θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή υδρογόνου και βιοδιασπώμενων πλαστικών και σε άλλες εφαρμογές της βιοτεχνολογίας.

Πηγή : in.gr

Αυτοκόλλητο του MIT μετατρέπει τα τζάμια σε οθόνες

Ομάδα ερευνητών στις ΗΠΑ δημιούργησε ένα αυτοκόλλητο διαφανές φιλμ που όταν τοποθετείται πάνω σε ένα τζάμι το μετατρέπει σε προτζέκτορα. Με απλά λόγια το αυτοκόλλητο μπορεί να μετατρέψει παράθυρα, βιτρίνες ακόμη και παρμπρίζ αυτοκινήτων σε οθόνες.

Το αυτοκόλλητο φιλμ αποτελείται από ένα ειδικό πολυμερές και πιο συγκεκριμένα ένα πλαστικό υδατοδιαλυτό υγρό υλικό. Αυτό το διάφανο πολυμερές εμπεριέχει νανοσωματίδια που αντανακλούν το μπλε φως. Το φιλμ μπορεί να κολλήσει πάνω σε ένα τζάμι και επειδή είναι διάφανο επιτρέπει στο εξωτερικό φως να εισέλθει στον χώρο. Αν όμως ένας προβολέας λέιζερ με ακτίνα μπλε φωτός ρίξει πάνω του εικόνες μετατρέπεται σε οθόνη και τις προβάλει.

Οι «αυτοκόλλητες οθόνες» έχουν ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών όπως την προβολή διαφημιστικών μηνυμάτων σε καταστήματα, επαγγελματικές παρουσιάσεις κ.α. Το αυτοκόλλητο φιλμ δημιούργησαν ερευνητές των πανεπιστημίων ΜΙΤ και Χάρβαρντ, καθώς και του αμερικανικού στρατού. Ανάμεσα τους είναι και ο ελληνικής καταγωγής καθηγητής Τζον Τζοανόπουλος  διευθυντής του Ινστιτούτου Στρατιωτικών Νανοτεχνολογιών του Τμήματος Φυσικής του ΜΙΤ. Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματα της εργασίας τους στην επιθεώρηση «Nature Communications».

Πηγή : Βήμα Science