Η χημεία της "περμανάντ"

Τα πρωτεϊνικά μόρια, που αποτελούν το κυριότερο συστατικό των μαλλιών μας, περιέχουν σε μεγάλο ποσοστό στο μόριό τους το αμινοξύ κυστεΐνη. Ανάμεσα σε μόρια κυστεΐνης, που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία των πεπτιδικών αλυσίδων, σχηματίζονται δισουλφιδικοί δεσμοί (-S-S-). Αυτοί οι δεσμοί είναι σε μεγάλο βαθμό υπεύθυνοι για το σχήμα των τριχών. Οι τρίχες των μαλλιών είναι ίσιες ή κατσαρές εξαιτίας των δισουλφιδικών δεσμών που περιέχουν τα πρωτεϊνικά μόρια, και αυτοί οι δεσμοί τα βοηθούν να διατηρούν το ιδιαίτερο σχήμα τους. Όταν κάνουμε "περμανάντ" στα μαλλιά μας, αρχικά αυτά υφίστανται επεξεργασία με μια χημική ουσία (αναγωγική), η οποία σπάει μερικούς από τους δισουλφιδικούς  δεσμούς.

Μετά από αυτό τα μόρια γίνονται πιο "ελαστικά" και τα μαλλιά μπορούν να πάρουν το επιθυμητό σχήμα. Χρησιμοποιώντας τα "ρόλεϊ" του κομμωτηρίου, τους δίνουμε το επιθυμητό σχήμα. Στη συνέχεια προστίθεται μια άλλη ουσία (οξειδωτική), η οποία αναστρέφει την προηγούμενη αντίδραση, οδηγώντας στο σχηματισμό νέων δισουλφιδικών δεσμών, που συγκρατούν τώρα τα μόρια στις νέες τους θέσεις. Με τον ίδιο τρόπο γίνεται και το ίσιωμα των κατσαρών μαλλιών.

Η "περμανάντ" (permanent : μόνιμος) δεν μπορεί φυσικά να είναι πραγματικά μόνιμη. Τα μαλλιά σιγά-σιγά μακραίνουν και πάλι, και τα πρωτεϊνικά μόρια του καινούριου μέρους της τρίχας έχουν τους ίδιους δισουλφιδικούς δεσμούς με τα αρχικά ...

Στους "διερμηνείς" της κυτταρικής επικοινωνίας το Νόμπελ Χημείας 2012

Ορμόνες ή άλλες ουσίες (κίτρινο) συνδέονται με υποδοχείς (γαλάζιο) οι οποίοι αναλαμβάνουν να στείλουν σήμα (μπλε) στο εσωτερικό του κυττάρου  

Το Νόμπελ Χημείας 2012 θα απονεμηθεί από κοινού σε δύο Αμερικανούς, τον Ρόμπερτ Λέφκοβιτς από το Πανεπιστήμιο Duke της Βόρειας Καρολίνας και τον Μπράιαν Κομπίλκα του Στάνφορντ, ανακοίνωσε σήμερα 10 Οκτωβρίου η επιτροπή των βραβείων στη Στοκχόλμη.

Οι δύο ερευνητές βραβεύονται "για τη μελέτη των G-πρωτεΐνικών υποδοχέων".

Πρόκειται για δομές στην επιφάνεια των κυττάρων οι οποίες επιτρέπουν στα κύτταρα να αντιλαμβάνονται το χημικό περιβάλλον τους, και παίζουν σημαντικό ρόλο στο μηχανισμό δράσης πολλών φαρμάκων.

Οι υποδοχείς αυτοί, που υπάρχουν σε μια μεγάλη ποικιλία κυττάρων, μας επιτρέπουν να αναγνωρίζουμε εξωτερικά ερεθίσματα, όπως το φως και οι γεύσεις, αλλά και χημικά ερεθίσματα όπως η αδρεναλίνη και η ισταμίνη.

Λύση στο μυστήριο της αδρεναλίνης

Οι επιστήμονες γνώριζαν για πολύ καιρό ότι ορισμένες ουσίες όπως οι ορμόνες έχουν άμεσες και ισχυρές επιδράσεις στον οργανισμό. Η αδρεναλίνη, για παράδειγμα, κάνει την καρδιά να πάλλεται ταχύτερα. Πολλοί υποψιάζονταν ότι οι ουσίες αυτές συνδέονται με κάποιου είδους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων, οι οποίοι στη συνέχεια διαβιβάζουν ένα σήμα στους εσωτερικούς μηχανισμούς των κυττάρων, προκειμένου να προσαρμοστούν στο χημικό ερέθισμα.

Η θεωρία αυτή παρέμενε ανεπιβεβαίωτη μέχρι τον Λέφκοβιτς, ο οποίος άρχισε το 1968 να μελετά το μηχανισμό δράσης της αδρεναλίνης. Χρησιμοποιώντας μια ραδιενεργή έκδοση της ορμόνης, η οποία εξέπεμπε ακτινοβολία και μπορούσε έτσι να εντοπιστεί ανά πάσα στιγμή, ο Αμερικανός ερευνητής ανακάλυψε αρκετούς υποδοχείς, ανάμεσά τους τον β-αδρενεργικό υποδοχέα της αδρεναλίνης.

Η συνέχεια ήρθε τη δεκαετία του 1980 με τα πειράματα του Κομπίλκα, ο οποίος κατάφερε, με την τεχνολογία εκείνης της εποχής, να εντοπίσει το γονίδιο του β-αδρενεργικού υποδοχέα μέσα στο γιγάντιο ανθρώπινο γονιδίωμα.

Οι μελέτες που ακολούθησαν έδειξαν ότι στα ανθρώπινα κύτταρα υπάρχουν πολλά ακόμα παρόμοια γονίδια. Σύντομα έγινε αντιληπτό ότι ο β-αδρενεργικός υποδοχέας είναι ένα μόνο μέλος από μια μεγάλη κατηγορία υποδοχέων.

Οι υποδοχείς αυτοί ονομάστηκαν "G-πρωτεϊνικοί υποδοχείς" επειδή ένα βασικό εξάρτημά τους είναι μια ομάδα πρωτεϊνών που ονομάζονται G-πρωτεΐνες.

Σήμερα γνωρίζουμε περίπου 1.000 γονίδια που κωδικοποιούν τέτοιους υποδοχείς και συμμετέχουν στην όραση, στη γεύση και μια μεγάλη ποικιλία εσωτερικών, φυσιολογικών διαδικασιών.

Ο Δρ Κομπίλκα, σημειώνει η επιτροπή των βραβείων, προχώρησε σε ένα ακόμα εντυπωσιακό επίτευγμα το 2011, όταν κατάφερε να απαθανατίσει σε μια εικόνα τον β-αδρενεργικό υποδοχέα τη στιγμή που ενεργοποιείται από ένα μόριο αδρεναλίνης.

Ο Ρόμπερτ Λέφκοβιτς (Robert J. Lefkowitz) γεννήθηκε το 1943 στη Νέα Υόρκη και σπούδασε Ιατρική. Είναι σήμερα καθηγητής Ιατρικής και Βιοχημείας στο Πανεπιστήμιο Duke στο Ντέραμ της Βόρειας Καρολίνας.

Ο Μπράιαν Κομπίλκα (Brian Kobilka) γεννήθηκε το 1955 στη Μινεσότα και αποφοίτησε από την Ιατρική Σχολή του Γέιλ το 1981. Εργάζεται σήμερα ως καθηγητής Ιατρικής και Μοριακής και Κυτταρικής Φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.

Πηγή : in.gr

Ιάπωνες επιστήμονες δηλώνουν πως δημιούργησαν το στοιχείο 113 του Περιοδικού Πίνακα

Τα υπερβαρέα στοιχεία δεν υπάρχουν στη φύση. Δημιουργούνται στο εργαστήριο και μάλιστα η ζωή τους είναι τόσο ασταθής και τόσο σύντομη ώστε τις περισσότερες φορές οι επιστήμονες δεν μπορούν να είναι βέβαιοι ότι πράγματι τα έχουν δημιουργήσει. Δυο τέτοια στοιχεία – το 114 και το 116 – δημιουργήθηκαν επιτυχώς και τελικά αναγνωρίστηκαν επίσημα μόλις το περασμένο καλοκαίρι, με τα ονόματα φλερόβιο και λιβερμόριο. Το 113 όμως, όπως και το 115, δεν έχουν ακόμη αναγνωριστεί. 

Αγώνας βαρέων βαρών

Επιστήμονες στην Ιαπωνία δηλώνουν βέβαιοι ότι τελικά κατάφεραν να δημιουργήσουν το έως σήμερα χημικό στοιχείο "φάντασμα" του Περιοδικού Πίνακα, το υπ’ αριθμόν 113. Πρόκειται για ένα ακόμα βαρύ άτομο με 113 πρωτόνια στον πυρήνα του, μια μορφή ύλης που δεν υπάρχει με φυσικό τρόπο στη Γη, αλλά μπορεί να δημιουργηθεί φευγαλέα μόνο στο εργαστήριο. Όμως άλλοι επιστήμονες εμφανίζονται επιφυλακτικοί κατά πόσο όντως οι ιάπωνες ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν το ασταθές στοιχείο.

Ολοένα και πιο βαριά συνθετικά χημικά στοιχεία έρχονται να προστεθούν στον Περιοδικό Πίνακα τα τελευταία χρόνια, με πιο βαρύ μέχρι σήμερα το 118. Όμως στις προηγούμενες θέσεις του Πίνακα υπάρχουν ακόμα κενά, όπως στο 113, καθώς το εν λόγω στοιχείο έχει αποδειχτεί, εδώ και εννέα χρόνια ερευνών, πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί.

Τώρα οι ερευνητές του ιαπωνικού επιστημονικού κέντρου - επιταχυντή RIKEN, με επικεφαλής τον Κοσούκε Μορίτα, ανακοίνωσαν επισήμως ότι το πέτυχαν και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Ιαπωνικής Εταιρίας Φυσικής. Αν και το άκρως ασταθές στοιχείο αμέσως μετά τη δημιουργία του αποσυντέθηκε, οι ιάπωνες επιστήμονες ανέφεραν ότι άφησε πίσω του αρκετά δεδομένα που στοιχειοθετούν πειστικά την ύπαρξή του.

Όμως, δεν είναι όλοι εκτός Ιαπωνίας το ίδιο πεισμένοι. Μάλιστα το ρωσικό ερευνητικό κέντρο - επιταχυντής της Ντούμπνα έχει επίσης ισχυριστεί ότι βρήκε το στοιχείο 113 και μάλιστα από το 2003, ισχυρισμός που δεν έγινε τότε δεκτός, αλλά τώρα οι ρώσοι επιστήμονες προσκόμισαν νέα στοιχεία. Η τελική κρίση ανήκει, όπως πάντα, στη Διεθνή Ένωση Καθαρής (θεωρητικής) και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC).

Αν πάντως η ιαπωνική -και όχι η παλαιότερη ρωσική- ανακάλυψη επιβεβαιωθεί, θα είναι η πρώτη φορά που η Ιαπωνία ανακαλύπτει ένα νέο χημικό στοιχείο και έτσι θα είναι γενικότερα η πρώτη ασιατική χώρα που θα έχει δικαίωμα να το "βαφτίσει". Μέχρι τώρα μόνο ερευνητικά κέντρα από τις ΗΠΑ, τη Ρωσία και τη Γερμανία έχουν κάνει ανάλογες ανακαλύψεις και είχαν την ευκαιρία να δώσουν όνομα στα νέα στοιχεία του Περιοδικού Πίνακα. Μάλιστα ο Μορίτα και οι συνεργάτες του δήλωσαν ότι τώρα "βάζουν πλώρη" για την ανακάλυψη του στοιχείου 119 - αλλά και πέρα από αυτό.

Βομβαρδίζοντας βισμούθιο

Για να δημιουργήσουν το στοιχείο 113, οι Ιάπωνες ερευνητές προκάλεσαν σύγκρουση πυρήνων ψευδαργύρου (με 30 πρωτόνια ο καθένας) με ένα λεπτό στρώμα βισμουθίου (με 83 πρωτόνια). Αμέσως μετά τη φευγαλέα δημιουργία του, το στοιχείο 113 αποσυντέθηκε, καθώς απέβαλε σωματίδια άλφα που περιέχουν το καθένα δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Αυτή η διαδικασία επαναλήφθηκε έξι φορές, με συνέπεια το στοιχείο 113 διαδοχικά να μετατραπεί στα ελαφρύτερα στοιχεία 109, 107, 105, 103 και τελικά, το 101.

Τα "βαφτίσια"

Αυτό θα τους δώσει και το δικαίωμα να ονομάσουν το νέο στοιχείο – ακούγονται ήδη τα ονόματα "ρικένιο" και "ιαπώνιο", ενώ η προσωρινή ονομασία του είναι ουνούντριο (Ununtrium). Το πιθανότερο είναι όμως ότι κάτι τέτοιο δεν θα γίνει άμεσα, καθώς οι αρμόδια ένωση (η Ενωση Θεωρητικής και Εφηρμοσμένης Χημείας) κινούνται πολύ αργά σε αυτές τις διαδικασίες. Εν τω μεταξύ ορισμένοι ειδικοί δεν αποκλείουν και κάποια έκπληξη από το Ινστιτούτο της Ντούμπνα, καθώς φήμες θέλουν τους ρώσους ερευνητές να έχουν επίσης προχωρήσει τις έρευνές τους.

Διαβάστε εδώ για τα τελευταία ονόματα που δόθηκαν από την IUPAC (στοιχεία 114 και 116)

Πηγή: ΑΜΠΕ

127 χρόνια από τη γέννηση του Νιλς Μπορ

Ο Νιλς Μπορ (Niels Bohr 7 Οκτωβρίου 1885 - 18 Νοεμβρίου 1962) ήταν Δανός φυσικός. Σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης και είχε θεμελιώδεις συνεισφορές στην κατανόηση της ατομικής δομής και της κβαντικής μηχανικής.

Το 1911 δούλεψε με τον Έρνεστ Ράδερφορντ και το 1913 σκέφθηκε να συνδυάσει το μοντέλο του τελευταίου για τη δομή του ατόμου (όπου τα αρνητικά φορτισμένα και ελαφρά ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον θετικά φορτισμένο και βαρύ πυρήνα) με τη Κβαντική Θεωρία του Μαξ Πλανκ. Ο Μπορ υπέθεσε στη θεωρία του ότι (α) το ηλεκτρόνιο μπορεί να ακολουθεί μόνον ορισμένες τροχιές, και όχι οποιεσδήποτε, και (β) το ηλεκτρόνιο ακτινοβολεί όχι συνεχώς, όπως ήταν η ως τότε κρατούσα άποψη, αλλά μόνο όταν αλλάζει τροχιά.

Ερμήνευσε όλες τις φασματικές γραμμές που εκπέμπει το υδρογόνο με αυτή την θεωρία, και για τη θεωρητική του αυτή εργασία τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1922.

Διάσημες στο χώρο της φυσικής είναι οι αντιπαραθέσεις του με τον Άλμπερτ Αϊνστάιν σχετικά με την τότε νέα κβαντική μηχανική. Ήταν επίσης μέλος της ομάδας των φυσικών που εργάζονταν στο πρόγραμμα Μανχάτταν για την κατασκευή της πρώτης ατομικής βόμβας.

Είχε πάθος με το ποδόσφαιρο και είχε παίξει μερικά παιχνίδια με την Ακαντέμισκ Μπόλντκλουμπ.

Ο γιος του, Άαγκε (1922-2009), τιμήθηκε επίσης με Νόμπελ το 1975.

Περισσότερα (Wikipedia) για τον Νιλς Μπορ

Χημικοί δεσμοί διακρίνονται για πρώτη φορά σε εικόνες μικροσκοπίου

Όπως συμβαίνει στην ανθρώπινη ζωή, έτσι και στη χημεία οι δεσμοί των ατόμων που συγκροτούν ένα μόριο είναι άλλοτε πιο στενοί και άλλοτε πιο χαλαροί, καθορίζοντας την τελική μορφή και τη συμπεριφορά του. Αυτό είναι γνωστό στη θεωρία, για πρώτη φορά όμως μπορούμε να το παρακολουθήσουμε και στην πράξη χάρη στην πρώτη λεπτομερή απεικόνισή τους που πέτυχε διεθνής ομάδα επιστημόνων.

Οι εικόνες, οι οποίες δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση "Science", δείχνουν για πρώτη φορά τις φυσικές διαφορές που παρουσιάζουν οι δεσμοί των ατόμων ανάλογα με το πόσο ισχυροί είναι. Θεωρείται ότι θα προσφέρουν βαθύτερη κατανόηση των χημικών αντιδράσεων και θα βοηθήσουν σημαντικά τους τομείς της νανοεπιστήμης και της νανοτεχνολογίας.

Επίσης, προσφέροντας ένα "εργαλείο" για τη μελέτη της κατανομής των φορτίων η νέα τεχνική απεικόνισης ενδέχεται να οδηγήσει, όπως επισημαίνεται σε ένα δεύτερο σχετικό άρθρο, στη μελλοντική χρήση των μορίων ως μερών σε μικροσκοπικά ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Για να σχηματίσουν ένα μόριο τα άτομα δημιουργούν δεσμούς στους οποίους "μοιράζονται" ένα ή περισσότερα από τα εξωτερικά ηλεκτρόνιά τους. Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που μοιράζονται – το αν δηλαδή θα είναι ένα, δυο, τρία ή έξι – καθορίζει το πόσο ισχυρός είναι ο μεταξύ τους δεσμός και κατ’ επέκταση τη γεωμετρική δομή και τη σταθερότητα του μορίου καθώς και το πόσο ενεργό θα είναι στις αντιδράσεις.

Οι εικόνες που δόθηκαν στη δημοσιότητα οπτικοποιούν για πρώτη φορά την ισχύ των δεσμών που συνδέουν τα άτομα, με ένδειξη το μήκος τους. Οι πυκνότεροι σε ηλεκτρόνια ισχυρότεροι δεσμοί εμφανίζονται πιο "κοντοί" και λιγότερο φωτεινοί από τους πιο χαλαρούς "μακρύτερους" δεσμούς. Η διαφορά μήκους είναι βεβαίως υπερβολικά μικρή – μόλις μερικά πικόμετρα ή τρισεκατομμυριοστά του μέτρου.

"Έχουμε ξαναδεί δεσμούς αλλά δεν μπορούσαμε να διακρίνουμε διαφορές μεταξύ τους. Τώρα μπορούμε να απεικονίσουμε αυτές τις μικροσκοπικές διαφορές ανάμεσά τους" δήλωσε ο Λέο Γκρος του Ερευνητικού Κέντρου της IBM στη Ζυρίχη, επικεφαλής της μελέτης που διεξήχθη με τη συνεργασία γαλλικών και ισπανικών ερευνητικών ιδρυμάτων. Το 2009 ο Γκρος είχε επίσης επιτύχει την πρώτη απεικόνιση των χημικών δεσμών ενός μορίου, η οποία όμως ήταν πολύ πιο "θολή" σε σχέση με τη σημερινή.

Ο Γκρος και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν για να επιτύχουν την απεικόνισή τους ένα ειδικά τροποποιημένο μικροσκόπιο ατομικής δύναμης (atomic force microscopy, AFM). Επέλεξαν για τη μελέτη τους φουλερένια – και συγκεκριμένα φουλερένια C₆₀ ή buckyballs, τα οποία προσφέρονται για τέτοιου είδους εγχειρήματα αφού αποτελούν μια άψογα δομημένη "μπάλα" από 60 άτομα άνθρακα.

Επίσης χρησιμοποίησαν μόρια νανογραφενίου καθώς και επίπεδους πολυαρωματικούς υδρογονάνθρακες, όπως το εξαβενζοκορονένιο που συνέθεσαν ειδικά για τη μελέτη. Η δομική συμμετρία που επιδεικνύουν και οι τρεις αυτοί τύποι μορίων επέτρεψαν στους επιστήμονες να διακρίνουν τους δεσμούς των ατόμων από τις "παρεμβολές" που δημιουργούνται στην προσπάθεια απεικόνισής τους.

Πηγή : in.gr

Επτά στρέμματα σε ένα γραμμάριο

Πορώδες υλικό καταρρίπτει κάθε ρεκόρ ελεύθερης επιφάνειας

Ένα συνθετικό υλικό που αναπτύχθηκε σε αμερικανικό εργαστήριο είναι τόσο πορώδες ώστε ένα μόνο γραμμάριό του περιέχει αρκετή επιφάνεια για να καλύψει επτά στρέμματα, έκταση που αποτελεί νέο παγκόσμιο ρεκόρ.

Χάρη στην αχανή ελεύθερη επιφάνειά του, δηλαδή το σύνολο της εξωτερικής και εσωτερικής του επιφάνειας, το νέο υλικό NU-110 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ασφαλή αποθήκευση φυσικού αερίου σε οχήματα και εγκαταστάσεις.

Τo NU-110, όπως και το παρόμοιο υλικό NU-109, ανήκουν σε μια κατηγορία κρυσταλλικών νανοδομών που ονομάζονται μεταλλο-οργανικά πλέγματα, εξηγούν οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Northwestern του Σικάγο. Στα υλικά αυτά, οργανικά μόρια συνδέονται μεταξύ τους μέσω ατόμων μετάλλων.

Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο Journal of the American Chemical Society.

Με επικεφαλής τον Δρ Ομάρ Φάρα, η ερευνητική ομάδα συνέθεσε και χαρακτήρισε το νέο υλικό και επιπλέον προσομοίωσε τη συμπεριφορά του.

Το δυσκολότερο μέρος των πειραμάτων ήταν η απομάκρυνση των μορίων διαλύτη που παρέμεναν παγιδευμένα στους πόρους του υλικού και περιόριζαν έτσι την ελεύθερη επιφάνειά του. Αντί να χρησιμοποιήσουν θερμότητα, η οποία θα μπορούσε να καταστρέψει την κρυσταλλική δομή, οι ερευνητές απομάκρυναν τους διαλύτες διοχετεύοντας στους πόρους διοξείδιο του άνθρακα.

Ο Δρ Φάρα ελπίζει τώρα να διπλασιάσει την επιφάνεια του υλικού χρησιμοποιώντας μοριακούς συνδέσμους μικρότερου όγκου.

Πηγή : in.gr

Υπερανθεκτικό υδροτζέλ είναι και απίστευτα ελαστικό

Ένα πολυμερές υλικό που περιέχει κυρίως νερό, παρόμοιο με τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται οι φακοί επαφής, δεν προσφέρει μόνο άριστη αντοχή, αλλά μπορεί επίσης να τεντώνεται μέχρι 20 φορές το αρχικό του μήκους. Το νέο υδροτζέλ είναι επίσης βιοσυμβατό και θα μπορούσε μια μέρα να αντικαθιστά φθαρμένες αρθρώσεις.

Το φυσικό καουτσούκ, το οποίο μπορεί να τεντωθεί μόνο μέχρι έξι φορές το αρχικό του μήκους, θα φαινόταν άκαμπτο μπροστά του.

Τα υδροτζέλ είναι σχετικά νέα υλικά που αποτελούνται από υδρόφιλα πολυμερή μόρια και αποτελούνται έως και κατά 99,9% από νερό. Το ίδιο, όμως, συμβαίνει και με πολλούς ιστούς του ανθρώπινου σώματος.

 “Ο χόνδροι, η καρδιά, ακόμα και ο εγκέφαλος, μπορούν να θεωρηθούν υδροτζέλ” σχολιάζει ο μηχανικός Τσιγκάνγκ Σούο, επικεφαλής της ομάδας που ανέπτυξε το νέο υλικό.

Εκτός όμως από ακραία ελαστικότητα, το νέο υλικό προσφέρει και εξαιρετικά υψηλή αντοχή. Το υδροτζέλ στους μαλακούς φακούς επαφής αντέχουν σε δυνάμεις μερικών εκατοντάδων Joule (μονάδα μέτρησης της ενέργειας) ανά τετραγωνικό μέτρο, ενώ οι ανθρώπινοι χόνδροι μέχρι 1.000 Joule/m².

"Στο δικό μας υλικό, η ενέργεια θραύσης ανεβαίνει στα 10.000 Joule/m^2" υπερηφανεύεται ο Σούο.

Όπως αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό Νature, το υπερελαστικό υδροτζέλ αποτελείται από δύο πολυμερή : το αλγινικό οξύ που προέρχεται από φύκια, και τo πολυακρυλαμίδιο που χρησιμοποείται στη βιομηχανία και τις βιοϊατρικές έρευνες.

Τα μόρια αλγινικού οξέος ενώνονται μεταξύ τους με ιοντικούς δεσμούς, ενώ τα μόρια πολυακρυλαμιδίου από ισχυρότερους ομοιοπολικούς δεσμούς. Όταν το υλικό τεντωθεί, οι ομοιοπολικοί δεσμοί εμποδίζουν τη θραύση του υλικού, ενώ οι ιοντικοί δεσμοί σπάνε και σχηματίζονται εκ νέου όταν το υδροτζέλ επανέλθει στο αρχικό του σχήμα.

Ακόμα και όταν τεντωθεί στο σημείο να υποστεί πλαστική παραμόρφωση, το υδροτζέλ μπορεί να ανακτήσει το αρχικό του σχήμα με απλή θέρμανση στους 80 βαθμούς Κελσίου.

Δεδομένου ότι και τα δύο πολυμερή θεωρούνται βιοσυμβατά, το νέο υδροτζέλ θα μπορούσε ίσως να χρησιμοποιηθεί σε τεχνητούς χόνδρους υψηλής αντοχής.

Πηγή : in.gr

Χημεία και μαγειρική ("Μοριακή γαστρονομία")

Όταν ακούει κάποιος "γαστρονομία" φέρνει στο μυαλό τραπέζια με φουά γκρα και αστακούς και τρούφες. Το επίθετο "μοριακή", από την άλλη πλευρά, μάλλον κόβει την όρεξη, γιατί φέρνει στο μυαλό χημικές αντιδράσεις.

Ο όρος "μοριακή γαστρονομία" επινοήθηκε το 1992 από τον φυσικό Νίκολας Κούρτι και τον χημικό  Ερβέ Τις. Έγινε ο τίτλος για μια σειρά εργαστηρίων που διεξάχθηκαν στην Ιταλία (αρχικά με τίτλο "Επιστήμη και Γαστρονομία") που έφερε σε επαφή επιστήμονες και επαγγελματίες μαγείρους για συζητήσεις σχετικά με την επιστήμη πίσω από τα παραδοσιακά παρασκευάσματα μαγειρικής. Τελικά, ο συντομευμένος όρος "μοριακή γαστρονομία" έγινε επίσης το όνομα της επιστημονικής εξερεύνησης πίσω από τις παραδοσιακές μεθόδους μαγειρέματος.

Ο Ουγγρικής καταγωγής καθηγητής Φυσικής στην Οξφόρδη Νίκολας Κούρτι ήταν εκείνος που πρώτος συνέδεσε τη φυσική και τη χημεία με τη μαγειρική. Το 1969 έδωσε μια διάλεξη στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου  περί των ιδιοτήτων των μικροκυμάτων και έφτιαξε σε φούρνο μικροκυμάτων μια αντίστροφη "Αλάσκα" (παγωτό απ' έξω, καυτή μαρέγκα μέσα).

Ο Κούρτι παρουσίαζε και την τηλεοπτική εκπομπή "Ο Φυσικός στην κουζίνα", όπου επέδειξε διάφορες επιστημονικές τεχνικές στην κουζίνα και μεταξύ άλλων είπε : "ενώ μπορούμε να μετρήσουμε τη θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης δεν ξέρουμε τι συμβαίνει στο εσωτερικό του σουφλέ μας".

Για τον όρο "μοριακή γαστρονομία" γράφει χαρακτηριστικά ο Τις στο βιβλίο του "Μοριακή Γαστρονομία : Κατσαρόλες και Δοκιμαστικοί Σωλήνες" (εκδόσεις Πατάκη) : "Δώσαμε το όνομα μοριακή γαστρονομία στο επιστημονικό πεδίο που ασχολείται με τις χημικές, φυσικές και βιολογικές μεταβολές που πραγματοποιούνται στη μαγειρική. Θέλαμε να συμπεριλάβουμε στις μελέτες μας όχι μόνο τη μαγειρική, αλλά και το πώς τρώμε και όλες τις δραστηριότητες που αφορούν το φαγητό".

Η μοριακή γαστρονομία… με μια ματιά

– Συγκεντρώνει γνωστές συνταγές και ελέγχει εάν ισχύουν τα διάφορα "μυστικά επιτυχίας" που τις συνοδεύουν παραδοσιακά.

– Προσαρμόζει τις συνταγές με βάση την επιστημονική γνώση και σε κάποιες περιπτώσεις τις εμπλουτίζει με νέα υλικά.

– Προτείνει νέους συνδυασμούς τροφών και συνταγές, αλλά και τρόπους σερβιρίσματος και παρουσίασης των φαγητών.

– Ανακαλύπτει καινούργιες μεθόδους παρασκευής φαγητών, γλυκών και ποτών.

– Κωδικοποιεί και εκλαϊκεύει τα πώς και τα γιατί της μαγειρικής και της ζαχαροπλαστικής και τα κάνει γνωστά στο ευρύτερο κοινό.

Οι ανακαλύψεις και τα διδάγματα των πρωτοπόρων του κινήματος άρχισαν γρήγορα να διαδίδονται, ενώ τα βιβλία τους έγιναν απαραίτητα βοηθήματα για ανήσυχους και δημιουργικούς σεφ που ήθελαν να κατανοήσουν σε μεγαλύτερο βάθος τη μαγειρική διαδικασία και τις λεπτές αποχρώσεις της γεύσης.

Η μοριακή γαστρονομία μπορεί να μοιάζει λίγο επικίνδυνη αποστολή λόγω της χρήσης χημικών ουσιών και οργάνων, αλλά δεν απευθύνεται αποκλειστικά στους επαγγελματίες σεφ.

Δίνει απαντήσεις σε ερωτήματα που έχουν αρκετοί λάτρεις της κουζίνας και του καλού φαγητού.

Παρουσίαση  του βιβλίου "Μοριακή γαστρονομία : Κατσαρόλες και δοκιμαστικοί σωλήνες" (από  το biblionet.gr)

Μοριακή γαστρονομία (Wikipedia) 

Νίκολας Κούρτι  (Wikipedia)  

Ερβέ Τις  (Wikipedia) 

Και βέβαια μια επίδειξη μοριακής, υψηλής, πειραματικής ή όπως αλλιώς θέλετε γαστρονομίας :

παρασκευή σφαιρικού τζατζικιού ("spherical tzatziki"). Στη συγκεκριμένη περίπτωση η σφαιροποίηση στηρίζεται στην προσθήκη γαλακτικού ασβεστίου στο μείγμα που πρόκειται να γίνει μικρές σφαίρες και κατόπιν εμβάπτιση σε διάλυμα αλγινικού νατρίου.

Σάκχαρα ανιχνεύθηκαν στην περιοχή μακρινού άστρου

Διεθνής ομάδα αστρονόμων ανίχνευσε μόρια σακχάρων στο νέφος που περιβάλλει ένα νεογέννητο άστρο -μια ανακάλυψη που επιβεβαιώνει ότι τα δομικά υλικά της ζωής αφθονούν στο Σύμπαν.

"Στο δίσκο αερίου και σκόνης που περιβάλλει αυτό το πρόσφατα σχηματισμένο άστρο, ανακαλύψαμε γλυκολαλδεΰδη, η οποία είναι η απλούστερη μορφή σακχάρου, όχι πολύ διαφορετική από τη ζάχαρη που βάζουμε στον καφέ" αναφέρει ο Γες Γιόργκενσεν του Ινστιτούτου "Νιλς Μπορ" της Δανίας, επικεφαλής της μελέτης.

"Το μόριο αυτό είναι ένα από τα συστατικά για το σχηματισμό του RNA, το οποίο είναι ένα από τα δομικά υλικά της ζωής, όπως και το DNA με το οποίο σχετίζεται" επισημαίνει.

Η γλυκολαλδεΰδη ανιχνεύθηκε στην περιοχή του άστρου IRAS 16293-2422, το οποίο ανήκει στην ίδια κατηγορία με τον Ήλιο και βρίσκεται σε απόσταση 400 ετών φωτός.

Οι φασματικές αναλύσεις δείχνουν ότι το σάκχαρο βρίσκεται σχετικά κοντά στο άστρο, περίπου στην απόσταση που χωρίζει τον Ήλιο από τον πλανήτη Ουρανό στο δικό μας σύστημα, Δεδομένου ότι το IRAS 16293-2422 είναι ένα νεαρό άστρο, η ανακάλυψη δείχνει ότι ορισμένα από τα βασικά συστατικά της ζωής υπάρχουν ήδη στο σύστημα όταν αρχίζουν να σχηματίζονται πλανήτες.

Γλυκολαλδεΰδη έχει ανιχνευθεί και παλαιότερα στο Διάστημα, για παράδειγμα κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας, αυτή όμως είναι η πρώτη φορά που εντοπίζεται τόσο κοντά σε ένα άστρο.

Εκτός όμως από γλυκολαλδεΰδη, το νέφος αερίου και σκόνης που περιβάλλει το IRAS 16293-2422 περιέχει και άλλα οργανικά μόρια, όπως αιθανόλη και αιθυλενογλυκόλη.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε με τη γιγάντια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), η οποία στην τελική της μορφή θα αποτελείται από 66 επιμέρους ραδιοτηλεσκόπια.

To ALMA  βλέπει το Σύμπαν σε μια περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που βρίσκεται ανάμεσα στα μικροκύματα και την υπέρυθρη ακτινοβολία. Το αόρατο αυτό φως εκπέμπεται από κοσμικά νέφη και άλλα σώματα εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας, περίπου 10 με 50 βαθμούς Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν στους -273,15 βαθμούς.

Στην περίπτωση του συστήματος IRAS 16293-2422, το ALMA ανίχνευσε τη φασματική υπογραφή μορίων γλυκολαλδεΰδης που μετατρέπονται από στερεό σε αέριο λόγω της θερμότητας του άστρου.

Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal Letters.

Περισσότερα για τη γλυκολαλδεΰδη (wikipedia)

Πηγή : in.gr

O γαλαξίας της σκέψης

100 δισεκατομμύρια νευρώνες οργανώνονται σε άπειρους συνδυασμούς για να δημιουργήσουν τη μοναδική προσωπικότητα ενός ανθρώπου

Το 1970 ένας ερευνητής, ο Ζόρζ Ουνγκάρ, υποστήριξε ότι η μνήμη δεν κωδικοποιείται από τα νουκλεινικά οξέα αλλά από την αλληλουχία των αμινοξέων που συνθέτουν τις πρωτεϊνικές αλυσίδες. Χρησιμοποιώντας ηλεκτροσόκ εκπαίδευσε ποντικούς να αποφεύγουν το σκοτάδι. Μετά εξήγαγε χημικές ουσίες από τον εγκέφαλο τους. Αναλύοντας το μείγμα, ανακάλυψε μια πρωτεϊνοειδή ουσία που ονόμασε σκοτοφοβίνη που υπέθεσε ότι περιείχε την ανάμνηση του ηλεκτροσόκ.

Όταν εισήγαγε σε άλλους ποντικούς αυτό το μόριο ή ακόμα και μια συνθετική μορφή του, και αυτά τα ζώα έτειναν να φοβούνται το σκοτάδι. Κάποιοι τότε έσπευσαν να γράψουν ότι στο μέλλον τα χάπια θα υποκαθιστούσαν τα βιβλία...

Τα αποτελέσματα της δουλειάς του όμως δεν μπορούν να επιβεβαιωθούν. Kανένας επιστήμονας δεν κατορθώνει να επαληθεύσει ότι τα ινδικά χοιρίδια κληρονομούν τη "φοβία" από τα νεκρά ομοειδή τους.

Οι περισσότεροι επιστήμονες σήμερα πιστεύουν πλέον ότι η σκοτοφοβίνη είναι για την ψυχολογία ότι ήταν το φλογιστόν για την χημεία - αποκύημα της φαντασίας κάποιων ερευνητών.

Η θεωρία της χημικής μεταβίβασης της μνήμης θα θαφτεί το 1977 μαζί με τον άνθρωπο που τη συνέλαβε.

Η έρευνα γύρω από τις βασικές λειτουργίες του εγκεφάλου απασχολεί ωστόσο έντονα τους επιστήμονες, παρ' ότι δεν δείχνουν διάθεση να βρουν το κλειδί της επιλεγόμενης "μνήμης - βιβλιοθήκη". Οι εικόνες του παρελθόντος δεν αποθηκεύονται με τη μορφή μακρομορίων. Ακριβώς, δεν είναι αποθηκευμένες, αλλά συνιστούν μια δυναμική διαδικασία. Η μνήμη δεν υφίσταται μέχρι να τη χρειαστούμε. Δεν αποτελεί παρά μια έκφραση, όπως άλλες εκφράσεις του εγκεφάλου : δύο κιλά λαμπερής φαιάς ουσίας, ιδιαίτερα πολύπλοκης και σε μια διαρκή κίνηση. "Είναι το πιο περίπλοκο πράγμα που έχουμε ανακαλύψει στο σύμπαν", σύμφωνα με τον Τζέιμς Γουότσον, έναν εκ των επιστημόνων που ανακάλυψαν το DNA. Διάφορες τεχνικές επιτρέπουν ωστόσο τη διείσδυση σε αυτό το περίεργο σύμπλεγμα και την αποκάλυψη ορισμένων μυστικών του μυστηριώδους αυτού πλανήτη, που έχει τόσα νευρικά κύτταρα - νευρώνες όσα αστέρια έχει ένας γαλαξίας. Το φάντασμα ενός μαύρου κουτιού που είναι χωρισμένο σε μικρές στεγανές θυρίδες όπου βρίσκονται οι λειτουργίες της γλώσσας, της μνήμης ή της λογικής, εξαφανίζεται.

Οι περίπου εκατό δισεκατομμύρια νευρώνες του, που δεν ανανεώνονται, είναι εξειδικευμένοι αλλά ο καθένας απ' αυτούς μπορεί να συνδεθεί με εκατομμύρια άλλους σε τυχαίες συναντήσεις.

Από τη στιγμή της γέννησής του, o άνθρωπος έχει δυνητικά την ικανότητα να ζήσει κάθε είδους ζωή που φαντάζεται. Δεν θα καταφέρει όμως παρά να ζήσει μία που καθορίζεται από την ανάγκη αλλά και την τύχη, τις συμπτώσεις...

Το όργανo της σκέψης δημιουργείται όχι στην απομόνωση αλλά με την αμφίδρομη σχέση με τους ζωντανούς οργανισμούς και τα αντικείμενα. Ο άνθρωπος - ό,τι καλύτερο της δημιουργίας - ­φτιάχνει τη σκέψη και τη μείζονα ελευθερία, συγκριτικά με τους περιορισμούς της γενετικής.

H συνεχής μάθηση και o εμπλουτισμός των εμπειριών, είναι το καλύτερο αντίδοτο στη βιολογική νομοτέλεια. O εγκέφαλος βρίσκεται σε διαρκή κίνηση, από την κούνια μέχρι το νεκρικό κρεβάτι. Σε κάθε ηλικία, υπάρχει πάντα η δυνατότητα της εμφάνισης νέων κυκλωμάτων στον εγκέφαλο. Κανένας εγκέφαλος δεν μοιάζει με κανέναν άλλον.

Σύμφωνα με τον Τζέραλντ ΄Εντελμαν, νομπελίστα  της Ιατρικής και διευθυντή του Ινστιτούτου Νευρολογίας στο Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ της Νέας Υόρκης, ακόμα και στα ομοζυγωτά δίδυμα, ο εγκέφαλος δεν είναι φτιαγμένος με τον ίδιο τρόπο.

Περισσότερες πληροφορίες : The human memory