تازه های علم شیمی

[Sara12]

چندسازه‌هاي زيستي

اگر چه موادشناسان تنها در چند دهه‌ي گذشته به سوي چندسازه‌ها گرايش پيدا كرده‌اند، طبيعت در خود چندسازه‌هاي بسيار سخت، پيچيده و گوناگوني دارد كه از ديدگاه سختي و وزن، مانندي براي آن‌ها نمي‌توان يافت. به هر جاي طبيعت كه مي‌نگريم، با يك چندسازه رو به رو مي‌شويم. براي نمونه، صدف‌هاي دريايي از چندسازه‌ي سراميكي سختي ساخته شده‌اند. اين سراميك از لايه‌هايي از بلورهاي سخت تشكيل شده كه در زمينه‌ي سيماني نرم‌تري جاي دارند. اين سراميك سخت و پايدار، جاندار درون خود را از آشوب موج نگهداري مي‌كند كه پيوسته آن را بر سطح سخره‌ها مي كوبد. بدن ما يك چند سازه است كه از چندسازه‌هايي مانند استخوان، غضروف و پوست درست شده است.

بشر از ساليان دور از چندسازه‌هاي طبيعي بهره گرفته است. كاه كه براي ساختن نخستين چندسازه‌ها به كار مي‌رفت، خود نوعي چندسازه است. ابزارهاي چوبي، كفش و لباسي كه از پوست جانوران تهيه مي‌شود، همه چندسازه‌هاي طبيعي‌اند. به خاطر اين گوناگوني و ويژگي‌هاي بي‌مانند، موادشناسان تلاش مي‌كنند از اين مواد براي سختي بخشيدن به چندسازه‌هاي ساختگي(مصنوعي) بهره‌ گيرند تا از پيامدهاي زيست ‌محيطي ناگوار ناشي از مواد ساختگي بكاهند. انويرون ( environ ) نمونه‌اي از اين چندسازه‌هاست كه از 40 درصد كاغذ روزنامه، 40 درصد گرد سويا و 20 درصد تركيب‌هاي ديگر (از جمله رنگ‌دهنده‌ها و كاتاليزگري كه در حضور آب كارا مي‌شود و گرد سويا را به رزين دگرگونه مي‌كند) ساخته مي‌شود. فراورده‌ي كار، يك چندسازه‌ي زيستي است كه ظاهري سنگ مانند دارد، اما مانند چوب مي‌توان آن را بريد. از اين چندسازه مي‌توان هر نوع ابزار چوبي را با ظاهري سنگ مانند ساخت.

[Sara12]

سخن پاياني

بازطراحي واكنش‌ها و روندهاي شيميايي فرصت‌هاي تازه و بي‌شماري براي شيميدان‌ها به وجود آورده است و هر شيميداني مي‌تواند به طراحي هر يك از واكنش‌هاي شناخته‌شده‌اي كه سال‌ها در كارخانه‌ها يا آزمايشگاه‌هاي دانشگاه‌ها به كار گرفته مي‌شد، در راستاي سالم‌كردن آن و كاهش هزينه‌ها و افزايش كاراآمدي و بازده، بپردازد. از اين رو، به نظر مي‌رسد فرصت‌هايي كه براي شيميدان‌ها طي تاريخ دراز و كهن اين دانش فراهم شده، اكنون بارديگر براي شيميدان‌هاي امروزي فراهم شده است تا با ويرايش آن‌چه آنان در تاريخ شيمي به يادگار گذاشته‌اند، يادگارهاي سالم‌تري براي آيندگان برجاي گذارند.

[Sara12]

تفلون از پليمر شدن راديكالي تترا فلوئورو اتيلن تشكيل مي شود.داستان كشف ان حكايت جالبي از كشف هاي تصادفي در شيمي است كه نخستين بار در ازمايشگاه تحقيقاتي شركت دوپان روي داده است.

تفلون از پليمر شدن راديكالي تترا فلوئورو اتيلن تشكيل مي شود.داستان كشف ان حكايت جالبي از كشف هاي تصادفي در شيمي است كه نخستين بار در ازمايشگاه تحقيقاتي شركت دوپان روي داده است. در ان زمان با اين كه تترافلوئورواتيلنسنتز شده بود,ولي كوشش براي پليمر كردن ان ناموفق بود.از انجايي كه اين تركيب گازي دردر يك سيلندر كوچك نگهداري مي شد,پس از مدتي كه براي اجراي ازمايش ديگري به اين ماده نياز شد,با باز شدن شير سيلندر هيچ گازي از ان بيرون نيامد.فرد ازمايشگاه براي رد اين فرضيه كه "گاز از ظرف نشت كرده است."يسلندر را با ترازو كشيد و مجموع جرم سيلندر و گاز را با با مجموع جرم سيلندر و گازي كه در ابتدا در ان بوده,مقايسه كرد.

يكسان بودن اين مقادير اشكار كرد كه گاز تترافلورئوراتيلن بايد به فراورده ديگري تبديل شده باشد.كنجكاوي اين شيميدان سبب شد تا وي سيلندر را ببرد و پي به وجود ماده جامدپليمري در درون سيلندر ببرد.پليمري كه او پيدا كرد خواص جالبي داشت و همين انگيزه اي براي تلاش هاي بعدي شد.نتيجه اين كوشش ها سرانجام به روشي باي تهيه اين پليمر منتهي شد.تفلون به دليل داشتن ساختاري خطي و بدون پيچيدگي فضا شيميايي,دماي ذوب بالايي (327 )دارد.تفلون,پليمري انحلال ناپذير و از نظر شيميايي بسيار بي اثر است.ازتفلون براي ساختن سوپاپ ها و پوشش هاي مقاوم در برابر مواد شيميايي استفاده مي شود و به دليل خواص نچسب و مقاومت گرمايي بالايي كه دارد,كاربرد وسيعي در پوشش دادن به ظروف پخت و پز يافته است

[Sara12]

نوبل شیمی برای کشف پروتئین سبز فلورسانت در یک جانور دریایی

سه پژوهشگر به خاطر کشف پروتئین نورانی در یک جانور دریایی موسوم به چتر دریایی(عروس دریایی) برنده جایزه نوبل شیمی شدند.

دو پژوهشگر آمریکایی و یک پژوهشگر ژاپنی به خاطر کشف پروتئینی نورانی در چتر دریایی که سلول‌ها، بافت‌ها و حتی اندام‌ها را درخشان می‌کند - ابزاری که اکنون هزاران پژوهشگر در سراسر دنیا از آن استفاده می‌کنند - برنده جایزه نوبل شیمی شدند.



جایزه 10 میلیون کرونی (1.4 میلیون دلاری) نوبل در رشته شیمی به اوسامو شیمومورا، دانشمند متولد ژاپن که اکنون در آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی Woods Hole در ماساچوست آمریکا کار می‌کند، مارتین چالفیه از دانشگاه کلمبیا در نیویورک و راجر تسین از دانشگاه کالیفرنیا در سان‌دیه‌گو به خاطر کشف پروتئین دارای خاصیت فلورسانس سبز اهدا شد.



کمیته نوبل شیمی از آکادمی سلطنتی علوم سوئد در بیانیه‌ای گفت: "پروتئین سبز نورانی فلورسان" (GFP) در ابتدا در یک گونه "چتر دریایی" (Aequorea victoria) در سال 1962 کشف شد. از آن هنگام به بعد این پروتئین به یکی از مهم‌ترین ابزارهای مورد استفاه در علوم زیستی معاصر بدل شده است."



شیمومورا در ابتدا GFP را از چترهای دریایی ساحل غربی آمریکای شمالی جدا کرد، و کشف کرد که این پروتئین در برابر نور ماورای‌بنفش می‌درخشد. از سال 1967 برای 20 سال او هر تابستان بندر فرایدی در ایالت واشنگتن در غرب آمریکا می‌رفت تا هر روز بیش از 3000 چتر دریایی جمع کند.

[Sara12]

چالفیه و همکارانش باکتری‌‌هایی مانند "ای‌ کولای" (E. coli) و کرم‌های ریز به نام "کانوربیتیدیس الگانس" (C. elegans) را برای تولید این پروتئین با "چسباندن" (splicing) ژن‌ مناسب به کار گرفتند.

رنگ سبز پروتئین چتر دریایی زیر نور آبی و نور ماورای بنفش خود را نشان می‌دهد، به پژوهشگران امکان می‌دهد که سلول‌های توموری را نورانی کنند، مواد سمی را ردیابی کنند و خاموش و روشن بودن ژن‌ها را تحت نظر بگیرند.

چالفیه در مصاحبه‌ای تلفنی گفت:‌ "ما می‌توانیم به سادگی به درون جانور نگاه کنیم و بگوییم در کجا این رنگ سبز روشن شده است، از چه هنگامی روشن شده است و پروتئین ایجاد کننده رنگ سبز در کجا ساخته شده است و به کجا می‌رود؟"

تسین، که پژوهشگر انستیتوی پزشکی هاوارد هیوز در آمریکا است، نیز از پروتئین مرجان استفاده کرد، و این رنگ فلورسانس را در فراسوی سبز به زرد، آبی و سایر رنگ‌ها گسترش داد تا فرایند‌های زیست‌شناختی متعددی را در یک زمان دنبال کند.

تسین گفت در زمان کودکی به علت ابتلا به آسم مجبور بود که در خانه بماند، و برای همین ساعت ها با رنگ‌‌ها به عنوان بخشی از آزمایش‌های شیمی در زیرزمین خانه‌شان بازی می‌‌کرد.

تسین گفت او به خاطر جایزه بسیار مفتخر است و تصدیق کرد که دانشمندان دیگری در این حوزه کار کرده‌اند که ممکن بود در این جایزه سهیم شوند.

او گفت: "من تنها سه شخص دیگر را می‌شناسم که می‌توانستند این جایزه را بگیرند و مطمئن هستم که کمیته داوران با تصمیم‌گیری مشکلی روبه‌رو بوده است."

این سه پژوهشگر با برنده‌شدن جایزه نوبل شیمی، به ردیف برخی بزرگترین نام‌ها در علم مانند ماری کوری، که جایزه نوبل فیزیک را هم برد، و لینوس پائولینگ، دانشمند و فعال مشهور راه صلح که در سال 1954 این جایزه را برد، پیوستند.

[Sara12]

خواص: منومراستایرن مایعی است بی رنگ و بابویی شبیه مواد آروماتیك. نقطه جوش آن ۱۴۶ درجه سلیسیوس و وزن مخصوص آن ۹/۰ گرم بر سانتی مترمكعب است.
● موارد استفاده: در صنایع تولید لاستیك و پلاستیك مصرف می شود.
● خطرات آتش سوزی و انفجار: مایعی است قابل اشتعال و بخار آن با هوا یك مخلوط قابل انفجار تولید می نماید. حدود اشتعال آن ۱/۱ و ۱/۶ درصد حجمی بخار استایرن در هوا بوده و نقطه شعله زنی آن ۳۲ درجه سلیسیوس می باشد. با توجه به سنگینتر بودن بخار آن از هوا،‌ این گاز می تواند مسافت زیادی را طی كند تا به یك منبع شعله برسد و موجب برگشت شعله گردد.
●خطرات بهداشتی: سبب تحریك سیستم تنفسی و چشم می گردد. اگر فرد به مدت زیاد در تماس با حجم قابل توجهی از استایرن قرار گیرد، ممكن است اثرات سیستماتیك در وی بروز نماید. T.l.v آن ppm ۱۰۰ بوده و استفاده از عینك محافظ و ماسك تنفسی توصیه می شود.
● طریقه اطفاء حریق: از آب به صورت اسپری، co۲، پودر شیمیایی یا كف جهت اطفاء حریق آن می توان استفاده نمود. باید توجه داشت كه به هنگام حریق ممكن است پراكسیدهای آلی قابل انفجار تشكیل شوند. به هنگام عملیات اطفاء باید از عینكهای محافظ و ماسك استفاده نمود.
● طریقه نگهداری و حمل و نقل: استایرن در بطریهای شیشه ای، قوطی های ۱ تا ۵ گالنی، بشكه های فلزی ۵۵ گالنی و مخازن مخصوص نگهداری و حمل می شود. اگر در مخزن استایرن پلی مریزه شود، ممكن است مخزن با انفجار شدید منهدم شود بر همین اساس اغلب به آن ماده ای موسوم به بازدارنده جهت جلوگیری از این عمل اضافه می كنند. اگر محلول استایرن برای بیش از ۳۰ روز نگهداری می شود، باید مقدار بازدارنده آن هر هفته آزمایش شود. ساختمان انبار استایرن باید دارای خصوصیات انبار مایعات قابل اشتعال باشد.