chemistry

เคมี

เรียนรู้จากธรรมชาติเพื่อแยกน้ำให้ได้ไฮโดรเจน

ทีมวิจัยนานาชาตินำโดยมหาวิทยาลัยโมแนชได้ใช้สารเคมีที่พบในพืชเพื่อจำลองกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งจะเป็นหนทางใหม่ในการใช้แสงอาทิตย์ในการแยกน้ำออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน

กลุ่มแมงกานีสในรูปแบบคิวบิค ทำปฏิกริยาออกซิเดชั่นทางไฟฟ้ากับน้ำบนแผ่นเยื่อ Nafion เมื่อให้แสงและกระแสไฟฟ้า รูปจาก wiley

การค้นพบนี้สามารถปฏิวัติอุตสาหกรรมพลังงานที่ไม่มีวันหมดได้โดยการสร้างไฮโดรเจน ซึ่งเป็นพลังงานที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในอนาคต ซึ่งกระบวนการใหม่นี้จะสามารถผลิตได้ในราคาที่ถูกและง่ายลงในระดับอุตสาหกรรม

วิศวกรสร้างโรงงานยาชีวภาพขนาดจิ๋วในยีสต์

วิศวกรจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย ได้พัฒนาวิธีใหม่ในการสร้างยาในปริมาณมาก รวมถึงสารป้องกันคราบฟันในยาสีฟัน สารปฏิชีวนะ นิโคติน หรือแม้กระทั่งมอร์ฟีน ซึ่งความสำเร้จนี้ตีพิมพ์ลงในวารสารวิชาการ Nature Chemical Biology

รูปแผนผังของการสังเคราะห์ BIA จนได้สารอื่น ๆ ภาพจาก Nature

นักวิศวกรเคมีได้ดัดแปลงยีสต์อบขนมปัง (Saccharomyces cerevisiae) ซึ่งมียีนที่เหมือนพืชบางส่วน และนีนเหล่านี้เป็นเอนไซม์ ที่ทำให้ยีสต์ผลิตสารที่มีชื่อว่า reticuline ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารหลายแบบในกลุ่มโมเลกุล benzylisoquinoline alkaloid (BIA) และ BIA ยังเป็นกลุ่มของสารเคมีอันซับซ้อน เช่น มอร์ฟีน นิโคติน โคเดอีน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ธรรมชาติจากพืช

โมเลกุลประหลาดในท้องฟ้าทำความสะอาดฝนกรด

นักวิจัยพบโมเลกุลที่ไม่เคยเจอมาก่อน ที่มีความสามารถที่จำเป็นต่อบรรยากาศในการทำลายมลพิษ โดยเฉพาะสารที่เป็นสาเหตุของฝนกรด ซึ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เกิดความสนใจเป็นอย่างมาก งานนี้เป็นของมหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนียร่วมกับมหาวิทยาลัยเพอร์ดู โดยการเจอโมเลกุลนี้เป็นการแก้ปริศนาที่มีมามากกว่า 40 ปี งานดังกล่าวตีพิมพ์ลงวารสาร Proceedings of the National Academy of Science

รูปภาพแสดงโครงสร้างของโมเลกุล ลูกบอลสีน้ำเงินหมายถึง อะตอมไนโตรเจน สีแดง คือ อะตอมไฮโดรเจน สีขาว คือ อะตอมออกซิเจน และหมอกสีเหลืองคือบริเวณที่เกิดพันธะไฮโดรเจน

เหมือนกับร่างกายคนที่มีกระบวนการย่อยสลายอาหาร บรรยากาศของโลกก็มีความสามารถในการเผา หรือ ออกซิไซ์มลพิษ โดยเฉพาะ ไนตริกออกไซด์ ที่ปล่อยออกมาจากโรงงาน หรือรถยนต์ ซึ่งเมื่อก่อนนักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าทำไมไนตริกออกไซด์ไม่กลับสู่โลกในสภาพฝนกรด

CERN ประกาศวันเดินเครื่อง LHC แล้ว

CERN ได้ประกาศเมื่อวันที่ 7 สิงหาคมที่ผ่านมาว่าจะเดินเครื่องเร่งอนุภาค Large Hadron Collider (LHC) ในวันที่ 10 สิงหาคมนี้ ข่าวนี้มาพร้อมกับระยะทำเครื่องให้เย็นหลังจาก CERN ได้ประสบความสำเร็จในการข้อสรุปในการเดินเครื่องเร่งอนุภาคตัวใหม่ สถานีโทรทัศน์ได้ทำรายงานครอบคลุมตั้งแต่เการเริ่มเดินเครื่องผ่านทางสถานี Eurovision LHC เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่มีกำลังมากสุดในโลก สร้างลำแสงอิเล็กตรอนที่มีพลังงานมากกว่า 7 เท่าของเครื่องเก่า และมีความเข้มมากกว่า 30 เท่าเมื่อไปถึงประสิทธิภาพที่คาดหวังไว้ในปี 2010 อุโมงค์ขนาด 27 กิโลเมตรที่เป็นท่อลำแสง LHC อิงเทคโนโลยีที่ไม่คิดว่าจะเป็นไปได้เมื่อ 30 ปีที่แล้ว เครื่อง LHC ในปัจจุบันจึงเปรียบเสมือนเครื่องต้นแบบในตัวมันเอง

รูปภาพ LHC จาก CERN

ก้าวข้ามกำแพงระดับอะตอมเพื่อศึกษาเคมีพื้นฐาน

ในการทดลอง โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกทำให้ล้มด้วยความเร็วสูง บนของเหลวความหนาแน่นสูง ที่พุ่งชนบนผิวและกระเด้งไปมา นักวิทยาศาสตร์อย่างรู้ว่าหลังการชนแล้วเกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุล เร็วหรือช้า ไปข้างหน้า หรือข้างหลัง หรือด้านข้าง ซึ่งนี้เป็นคำถามที่เจาะลงไปในหัวใจของเคมีวิทยาและฟิสิกส์ของปฏิกิริยาระหว่างก๊าซกับของเหลว ซึ่งนี้จะทำให้เข้าใจกลไกทางเคมีที่สำคัญเช่น การหายใจ และภาพรายละเอียดของสิ่งที่เกิดขึ้นกำลังปรากฏให้ทุกคนได้เห็นกันว่าเมื่อก๊าซเจอของเหลวแล้วจะเกิดอะไรขึ้น

นักวิจัยไขความลับผิวระหว่างน้ำและน้ำมัน

เมื่อนำน้ำมันและนำเทรวมกัน ก็จะเกิดการเจอกันของทั้งสองเกิดเป็นชั้นแยกหว่างกัน นักวิจัยได้รายงานว่าปฏิกิริยาในชั้นระหว่างน้ำและน้ัมนเกิดขึ้นได้อย่างไร ในวารสาร Physical Review Letters

การค้นพบล่าสุดให้ผลขัดแย้งกับรายงานเก่าที่ว่าเมื่อน้ำกับน้ำมันเจอกัน จะเกิดชั้นบาง ๆ ของไอน้ำที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ อยู่ระหว่างน้ำกับน้ำมัน ทำให้ของเหลวทั้ง 2 แยกจากกัน และเกิดชั้นที่มีความอ่อนไหวและแปรผันได้ง่ายระหว่างของเหลวทั้ง 2

นักวิจัยอธิบายออกซิเจนจับตัวกันอย่างไรภายใต้ความดัน

ออกซิเจนเป็นธาตุอันดับ 3 ที่มีอยู่มากมายบนโลกนี้ และมีความจำเป็นบนโลกมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงภายใต้ความกดอากาศทำให้ออกซิเจนกลายเป็นของแข็งและมีสีที่เฉพาะตัว เมื่ออยู่ในสภาพนั้นออกซิเจนจะมีคุณสมบัติเหมือนโลหะและทำตัวเป็นตัวเหนี่ยวนำยิ่งยวด กลไกที่เกิดขึ้นของปรากฏการณ์ที่น่าประหลาดนี้สร้างความหลงใหลให้นักวิทยาศาสตร์มานับทศววรษ โดยเฉพาะ จุดกำเนิดของการค้นพบล่าสุดของกลุ่มออกซิเจน 4 ตัว (O2)4 ในรูปของแข็ง และมีสีแดง

ภาพจำลองพันธะและพันะตรงข้ามของกลุ่มโมเลกุลของออกซิเจน รูปจาก physorg.cpm

วิธีที่ถูกในการแยกน้ำ นำไปสู่การมีพลังงานสะอาดแบบไม่รู้จบ

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีที่ถูกในการผลิตไฮโดรเจนจากน้ำ ซึ่งการค้นพบนี้สามารถนำไปสู่การมีแหล่งพลังงานที่สะอาดแบบไม่จำกัด ไปสู่บ้านและยานพาหนะ โดยการใช้เทคนิคที่เลียนแบบวิธีการสังเคราะห์ด้วยแสงของต้นไม้

ไฮโดรเจนเป็นหลังงานสะอาด ให้พลังงานที่สูง ซึ่งผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่าพลังงานไฮโดรเจนจะมีความสำคัญต่อมนุษยชาติในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ก๊าซไฮโดรเจนสามารถได้จากการแยกน้ำ แต่วิธีในปัจจุบันนั้นยังมีราคาสูง ซึ่งใช้สารเคมีที่อันตรายและต้องใช้การควบคุมพิเศษในการดูแลสภาพแวดล้อมระหว่างผลิตไฮโดรเจน

อาหารที่มีกรดลิโนเลอิกเยอะทำให้น้ำนมมีคุณค่าเพิ่มมากขึ้น

การรับประทานอาหารที่มีส่วนผสมของกรดไขมันลิโนเลอิกอยู่สูง (Conjugated linoleic acid (CLA)) มีประสิทธิภาพในการเพิ่มระดับกรดไขมันที่มีประโยชนืต่อสุขภาพในน้ำนมแม่ได้ ซึ่งรายงานลงวารสาร Nutrition Research

c9, t11 CLA รูปจาก wikipedia

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย นิว แฮมเชียร์ ได้ศึกษาว่า จะใช้เวลาเท่าไหร่ในการรับประทานอาหารที่มี CLA เข้าไปแล้วไปปรากฏในน้ำนมแม่ได้ CLA เป็นรูปแบบหนึ่งของ กรดไขมัน ลิโนเลอิก ที่มีถึง 13 รูปแบบ ซึ่ง CLA มีความเป็นไปได้ที่จะมีประโยชน์ต่อสุขภาพ เช่นการต่อต้านมะเร็ง และต่อต้านอนุมูลอิสระ

โครงสร้างไวรัสตับอักเสบ บี ได้ถูกทำแผนที่แล้ว

ด้วยการใช้วิธีการที่พัฒนาล่าสุดจากนักวิจัยมหาวิทยาลัยอูเตร็ช ได้ทำแผนที่โครงสร้างและส่วนประกอบของไวรัสตับอักเสบ บี นักวิจัยสามารถทำแผนที่โดยการพ่นไวรัสเข้าเครื่องวิเคราะห์

งานวิจัยเป็นนำไปสู่การเข้าใกล้ในการทำความเข้าใจและต่อสู้กับการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบ บี วิธีการดังกล่าวสามารถนำมาใช้วิเคราะห์ไวรัสอื่นได้ด้วย ซึ่งผลงานวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์ลงวารสาร 2 วารสารด้วยกันนั้นคือ Proceedings of the National Academy of Sciences USA และ Angewandte Chemie International Edition England

Syndicate content