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2022 के आकर्षक रसायन विज्ञान के निष्कर्ष

इन विचित्र खोजों ने इस वर्ष C&EN के संपादकों का ध्यान खींचा
क्रिस्टल वास्केज़ द्वारा

पेप्टो-बिस्मोल मिस्ट्री
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साभार: नेट।साम्प्रदायिक।
बिस्मथ सबसालिसिलेट की संरचना (द्वि = गुलाबी; ओ = लाल; सी = ग्रे)

इस वर्ष, स्टॉकहोम विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक सदी पुराने रहस्य का पता लगाया: बिस्मथ सबसालिसिलेट की संरचना, पेप्टो-बिस्मोल में सक्रिय संघटक (नेट। कॉमन। 2022, डीओआई: 10.1038 / एस41467-022-29566-0)।इलेक्ट्रॉन विवर्तन का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि यौगिक को छड़ जैसी परतों में व्यवस्थित किया गया है।प्रत्येक छड़ के केंद्र के साथ, तीन और चार बिस्मथ केशनों को जोड़ने के बीच ऑक्सीजन आयन वैकल्पिक होते हैं।सैलिसिलेट आयन, इस बीच, बिस्मथ को उनके कार्बोक्जिलिक या फेनोलिक समूहों के माध्यम से समन्वयित करते हैं।इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी तकनीकों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने लेयर स्टैकिंग में विविधताओं की भी खोज की।उनका मानना ​​है कि यह अव्यवस्थित व्यवस्था यह बता सकती है कि बिस्मथ सबसालिसिलेट की संरचना इतने लंबे समय तक वैज्ञानिकों से बचने में कामयाब क्यों रही।

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साभार: रूज़बेह जाफ़री के सौजन्य से
प्रकोष्ठ का पालन करने वाले ग्राफीन सेंसर निरंतर रक्तचाप माप प्रदान कर सकते हैं।

रक्तचाप टैटू
100 से अधिक वर्षों के लिए, आपके रक्तचाप की निगरानी करने का मतलब है कि आपके हाथ को एक फुलाए जाने वाले कफ के साथ निचोड़ा जाना चाहिए।हालाँकि, इस पद्धति का एक नकारात्मक पहलू यह है कि प्रत्येक माप किसी व्यक्ति के हृदय स्वास्थ्य के केवल एक छोटे स्नैपशॉट का प्रतिनिधित्व करता है।लेकिन 2022 में, वैज्ञानिकों ने एक अस्थायी ग्राफीन "टैटू" बनाया, जो एक बार में कई घंटों तक रक्तचाप की लगातार निगरानी कर सकता है (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/​s41565-022-01145-w)।कार्बन-आधारित सेंसर सरणी छोटे विद्युत धाराओं को पहनने वाले के प्रकोष्ठ में भेजकर संचालित करती है और निगरानी करती है कि शरीर के ऊतकों के माध्यम से वर्तमान प्रवाह के रूप में वोल्टेज कैसे बदलता है।यह मान रक्त की मात्रा में परिवर्तन से संबंधित है, जो एक कंप्यूटर एल्गोरिथ्म सिस्टोलिक और डायस्टोलिक रक्तचाप माप में अनुवाद कर सकता है।अध्ययन के लेखकों में से एक, टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय के रूजबेह जाफरी के अनुसार, डिवाइस डॉक्टरों को विस्तारित अवधि में रोगी के हृदय स्वास्थ्य की निगरानी करने का एक विनीत तरीका प्रदान करेगा।यह चिकित्सकीय पेशेवरों को उन बाहरी कारकों को फ़िल्टर करने में भी मदद कर सकता है जो रक्तचाप को प्रभावित करते हैं - जैसे कि डॉक्टर के पास तनावपूर्ण यात्रा।

मानव जनित रेडिकल्स
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क्रेडिट: मिकाल स्क्लोजर / टीयू डेनमार्क
चार स्वयंसेवक एक जलवायु-नियंत्रित कक्ष में बैठे ताकि शोधकर्ता यह अध्ययन कर सकें कि मनुष्य इनडोर वायु गुणवत्ता को कैसे प्रभावित करते हैं।

वैज्ञानिक जानते हैं कि सफाई उत्पाद, पेंट और एयर फ्रेशनर सभी इनडोर वायु गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं।शोधकर्ताओं ने इस साल पता लगाया कि इंसान भी कर सकते हैं।एक जलवायु-नियंत्रित कक्ष के अंदर चार स्वयंसेवकों को रखकर, एक टीम ने पाया कि लोगों की त्वचा पर प्राकृतिक तेल हवा में ओजोन के साथ प्रतिक्रिया कर हाइड्रॉक्सिल (OH) रेडिकल (विज्ञान 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340) का उत्पादन कर सकते हैं।एक बार बन जाने के बाद, ये अत्यधिक प्रतिक्रियाशील मूलक वायुजनित यौगिकों को ऑक्सीकृत कर सकते हैं और संभावित हानिकारक अणुओं का उत्पादन कर सकते हैं।इन प्रतिक्रियाओं में भाग लेने वाला त्वचा का तेल स्क्वालेन है, जो ओजोन के साथ 6-मिथाइल-5-हेप्टेन-2-वन (6-एमएचओ) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।ओज़ोन फिर 6-MHO के साथ प्रतिक्रिया करके OH बनाती है।शोधकर्ता इस कार्य को आगे बढ़ाने की योजना बना रहे हैं कि इन मानव-जनित हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स के स्तर विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में कैसे भिन्न हो सकते हैं।इस बीच, उन्हें उम्मीद है कि ये निष्कर्ष वैज्ञानिकों को पुनर्विचार करने पर मजबूर कर देंगे कि वे इनडोर रसायन विज्ञान का आकलन कैसे करते हैं, क्योंकि मनुष्यों को अक्सर उत्सर्जन के स्रोत के रूप में नहीं देखा जाता है।

मेंढक-सुरक्षित विज्ञान
उन रसायनों का अध्ययन करने के लिए जो ज़हरीले मेंढक अपने बचाव के लिए उत्सर्जित करते हैं, शोधकर्ताओं को जानवरों से त्वचा के नमूने लेने की आवश्यकता होती है।लेकिन मौजूदा सैंपलिंग तकनीकें अक्सर इन नाजुक उभयचरों को नुकसान पहुँचाती हैं या यहाँ तक कि इच्छामृत्यु की आवश्यकता होती है।2022 में, वैज्ञानिकों ने मासस्पेक पेन नामक उपकरण का उपयोग करके मेंढकों का नमूना लेने के लिए एक अधिक मानवीय विधि विकसित की, जो जानवरों की पीठ पर मौजूद अल्कलॉइड्स को लेने के लिए एक पेन-जैसे सैंपलर का उपयोग करता है (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035)।डिवाइस ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में एक विश्लेषणात्मक रसायनज्ञ लिविया एबर्लिन द्वारा बनाया गया था।यह मूल रूप से सर्जनों को मानव शरीर में स्वस्थ और कैंसर के ऊतकों के बीच अंतर करने में मदद करने के लिए था, लेकिन एबर्लिन ने महसूस किया कि स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के एक जीवविज्ञानी लॉरेन ओ'कोनेल से मिलने के बाद उपकरण का उपयोग मेंढकों का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है, जो अध्ययन करते हैं कि मेंढक कैसे मेटाबोलाइज करते हैं और अल्कलॉइड को अलग करते हैं। .

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क्रेडिट: लिविया एबर्लिन
एक मास स्पेक्ट्रोमेट्री पेन जानवरों को नुकसान पहुँचाए बिना ज़हरीले मेंढकों की त्वचा का नमूना ले सकता है।

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साभार: विज्ञान/जेनन बाओ
एक फैला हुआ, प्रवाहकीय इलेक्ट्रोड एक ऑक्टोपस की मांसपेशियों की विद्युत गतिविधि को माप सकता है।

एक ऑक्टोपस के लिए फिट इलेक्ट्रोड
बायोइलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन करना समझौता करने का एक सबक हो सकता है।लचीले पॉलिमर अक्सर कठोर हो जाते हैं क्योंकि उनके विद्युत गुणों में सुधार होता है।लेकिन स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के झेनन बाओ के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम एक इलेक्ट्रोड के साथ आई जो खिंचाव और प्रवाहकीय दोनों है, दोनों दुनिया के सर्वश्रेष्ठ संयोजन।इलेक्ट्रोड का पीस डी प्रतिरोध इसका इंटरलॉकिंग सेक्शन है- प्रत्येक सेक्शन को या तो प्रवाहकीय या निंदनीय होने के लिए अनुकूलित किया जाता है ताकि दूसरे के गुणों का मुकाबला न किया जा सके।अपनी क्षमताओं का प्रदर्शन करने के लिए, बाओ ने चूहों के मस्तिष्क के तने में न्यूरॉन्स को उत्तेजित करने और ऑक्टोपस की मांसपेशियों की विद्युत गतिविधि को मापने के लिए इलेक्ट्रोड का उपयोग किया।उन्होंने अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की फॉल 2022 बैठक में दोनों परीक्षणों के परिणामों को प्रदर्शित किया।

बुलेटप्रूफ लकड़ी
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क्रेडिट: एसीएस नैनो
यह लकड़ी का कवच कम से कम नुकसान के साथ गोलियों को पीछे हटा सकता है।

इस वर्ष, Huazhong University of Science and Technology के Huiqiao Li के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने 9 मिमी रिवाल्वर (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725) से एक बुलेट शॉट को डिफ्लेक्ट करने के लिए पर्याप्त मजबूत लकड़ी का कवच बनाया।लकड़ी की ताकत इसके लिग्नोसेल्युलोज की वैकल्पिक शीट और एक क्रॉस-लिंक्ड सिलोक्सेन पॉलीमर से आती है।लिग्नोसेल्युलोज अपने द्वितीयक हाइड्रोजन बंधों के कारण फ्रैक्चरिंग का प्रतिरोध करता है, जो टूटने पर फिर से बन सकता है।इस बीच, हिट होने पर लचीला बहुलक मजबूत हो जाता है।सामग्री बनाने के लिए, ली ने पिरारुकु से प्रेरणा ली, एक दक्षिण अमेरिकी मछली जिसकी त्वचा पिरान्हा के रेजर-नुकीले दांतों का सामना करने के लिए काफी सख्त है।क्योंकि लकड़ी का कवच अन्य प्रभाव-प्रतिरोधी सामग्री, जैसे कि स्टील की तुलना में हल्का होता है, शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि लकड़ी में सैन्य और विमानन अनुप्रयोग हो सकते हैं।


पोस्ट समय: दिसम्बर-19-2022