อีกปีที่ท้าทายอยู่ข้างหลังเรา การเปลี่ยนแปลงทางการเมือง เศรษฐกิจสังคม และภูมิอากาศกระตุ้นการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในชีวิตประจำวันและกำหนดแนวโน้มใหม่ โลกของเคมีก็เปลี่ยนไปในช่วงเวลานี้เช่นกัน
เพื่อแสดงการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อย่างน้อยที่สุด เราได้เตรียมสรุปการค้นพบและเหตุการณ์ที่น่าสนใจสิบประการในปี 2564 ในสาขาเคมี
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ได้ค้นพบเทคนิคใหม่ในการทำให้ไม้โปร่งใส ในอดีต มีการพยายามทำให้ไม้โปร่งแสงโดยใช้สารเคมีเฉพาะทางในการขจัดลิกนิน อย่างไรก็ตาม ข้อเสียเปรียบหลักคือสิ่งนี้ทำให้ไม้อ่อนลง วิธีการใหม่นี้ใช้การเปลี่ยนแปลงของลิกนิน ในช่วงเริ่มต้นของกระบวนการ โมเลกุลที่ทำหน้าที่ให้สีแก่ไม้จะถูกลบออก จากนั้นจึงใช้สารไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์พิเศษกับพื้นผิว จากนั้นให้สัมผัสกับแสงยูวี (หรือแสงแดดธรรมชาติ) หลังจากทรีทเมนต์เหล่านี้ ไม้จะมีสีขาว จากนั้นนำไม้ไปแช่ในเอทานอลเพื่อการทำความสะอาดที่ทั่วถึงยิ่งขึ้น ในที่สุด รูขุมขนก็เต็มไปด้วยอีพ็อกซี่ไม่มีสีเพื่อให้วัสดุเรียบและโปร่งใสเกือบสมบูรณ์แบบ ทำให้ไม้มีคุณสมบัติในการส่งแสงได้ถึง 90%และวัสดุมีความแข็งแรงมากกว่าวัสดุโปร่งแสงทั่วไปถึง 50 เท่า มันยังเบากว่าและเหนือสิ่งอื่นใด แข็งแกร่งกว่ากระจกและเป็นฉนวนที่ดีกว่า {} {} การค้นพบนี้อาจกลายเป็นการปฏิวัติที่แท้จริงสำหรับอุตสาหกรรมการก่อสร้างและเปลี่ยนภาพลักษณ์ของอาคารโดยสิ้นเชิงในอนาคต การวิจัยยังอยู่ในระหว่างดำเนินการเกี่ยวกับวัสดุไม้โปร่งใสที่ล้ำหน้าทางเทคโนโลยี ซึ่งจะมีความไวต่อการสัมผัสเพิ่มเติม และจะเป็นทางเลือกแทนจอแสดงผลประเภทต่างๆ เนื่องจากความแข็งแรงที่สอดคล้องกับลักษณะของไม้ การจัดแสดงดังกล่าวจะพิสูจน์ตัวเองในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งกระจกมักจะล้มเหลว {}
วิธีการผลิตเซรามิกมีความโดดเด่นด้วยประเพณีอันยาวนาน อย่างไรก็ตามด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีถึงเวลาสำหรับการเปลี่ยนแปลงที่นี่เช่นกัน การระบายสีดิจิทัลของกระเบื้องเซรามิกซึ่งอาจมาแทนที่วิธีการเคลือบแบบคลาสสิก จะกลายเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมนี้ แพทเทิร์นจะถูกนำไปใช้กับวิธีการพิมพ์ที่มีความละเอียดสูง ด้วยเหตุนี้ ไม่เพียงแต่จะได้สีที่หลากหลาย แต่ยังรวมถึงพื้นผิวต่างๆ ที่อาจเปรียบได้กับสีของผ้าหรือไม้ โซลูชันนี้ได้รับการพัฒนาโดยบริษัทอิตาลี Metco ซึ่งได้สร้างหมึกพิเศษที่ยั่งยืนซึ่งเรียกว่า ECO-INK สำหรับเซรามิคดิจิทัล หมึกที่นำเสนอมีลักษณะเป็นน้ำ ดังนั้นจึงไม่มีตัวทำละลายอินทรีย์ ซึ่งช่วยลดทั้งความเป็นพิษและคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ สีสามารถแทรกซึมพื้นผิวของกระเบื้องเซรามิก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีชั้นป้องกันเพิ่มเติม ส่งผลให้กระบวนการมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น นอกจากนี้พื้นผิวของกระเบื้องจะมีความทนทานมากขึ้นหลังการใช้ ECO-INK ตามที่ผู้ผลิตประกาศเอง สีนี้เป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมเคมีอย่างแท้จริง {}
แม่เหล็กที่เราคุ้นเคยมักจะอยู่ในรูปแบบของโลหะที่ไม่ยืดหยุ่นและแข็ง ลักษณะเหล่านี้ทำให้เกิดข้อจำกัดมากมายในการใช้แม่เหล็ก นั่นคือเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ได้ดำเนินโครงการ MAGNETO {} ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างวัสดุแม่เหล็กที่มีคุณสมบัติในการขึ้นรูป เพื่อให้บรรลุผลนี้ นักวิจัยได้เตรียมผงที่ประกอบด้วยวัสดุแม่เหล็กขูดฝอยที่ผสมกับพอลิเมอร์ต่างๆ ใช้การพิมพ์ 3 มิติขั้นสูงเพื่อสร้างแม่เหล็กจากส่วนประกอบเหล่านี้ ทำให้สามารถให้รูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ ต้นแบบแรกที่ผลิตได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพมหาศาลของวัสดุดังกล่าวและความเป็นไปได้ในการใช้งานในหลายสาขา ตั้งแต่เครื่องมือวินิจฉัยไปจนถึงหน้าจอสัมผัส และอื่นๆ อีกมากมาย วัสดุคอมโพสิตที่นำเสนอพร้อมคุณสมบัติทางกลไกแม่เหล็กที่โดดเด่นจะช่วยให้สามารถนำเสนอโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมในหลาย ๆ ด้าน เช่น ยา ดังนั้น นี่จึงเป็นก้าวสำคัญสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี {}
การวิจัยได้ดำเนินการที่มหาวิทยาลัย Warwick เกี่ยวกับการวางผัก 'ยาปฏิชีวนะ' ซึ่งมีสูตรเก่าแก่กว่า 1,000 ปี มันถูกเรียกว่า 'ครีมซ่อมแซมการมองเห็น' และมันถูกค้นพบในคู่มือทางการแพทย์ฉบับภาษาอังกฤษโบราณ Medicanale Anglicum ซึ่งเขียนขึ้นในศตวรรษที่ 9 ครีมซึ่งประกอบด้วยหัวหอม กระเทียม (หรือกระเทียมหอม – นักวิทยาศาสตร์มีปัญหาในการแปลชื่ออย่างถูกต้อง) น้ำดีของวัว และไวน์ มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อที่มีฤทธิ์รุนแรง แสดงให้เห็นว่ามีประสิทธิภาพในการต่อต้านแบคทีเรียบางสายพันธุ์ที่ดื้อต่อยาแผนปัจจุบัน แม้แต่การทดสอบเบื้องต้นได้พิสูจน์ประสิทธิภาพของการผสมในการรักษา Staphylococcus aureus อย่างไรก็ตาม งานวิจัยล่าสุดได้ขยายไปสู่สายพันธุ์อื่นๆ และได้นำเสนอผลลัพธ์ในรูปแบบของสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ {} การทดลองแสดงให้เห็นว่ายาธรรมชาตินี้สามารถเป็นอาวุธที่มีประสิทธิภาพในการต่อต้านแบคทีเรียที่เรียกว่าไบโอฟิล์ม แบคทีเรียชนิดนี้เป็นแบคทีเรียที่อันตรายที่สุดชนิดหนึ่ง ซึ่งเราสามารถพบสายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคได้ เช่น ภาวะติดเชื้อ แต่ยังรวมถึงการติดเชื้อร้ายแรงอื่นๆ ด้วย หวังว่าสูตรนี้จะช่วยรักษาอาการติดเชื้อที่เท้าในผู้ป่วยเบาหวานได้ เช่น ซึ่งในปัจจุบันมักส่งผลให้ต้องตัดแขนขา ตัวอย่างของการวางที่อธิบายข้างต้นดึงความสนใจไปที่ความขัดแย้งระหว่างยาธรรมชาติกับยาแผนปัจจุบัน นำไปสู่ข้อสรุปใหม่ๆ และเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความหวังในการรักษาโรคที่ทำให้หลายคนต้องทนทุกข์ทรมาน {}
ปัญหาการกำจัดวัตถุที่ทำจากพลาสติกเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในปัจจุบัน โลกทั้งใบกำลังดิ้นรนเพื่อพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการลดปริมาณมลพิษที่ทำลายสิ่งแวดล้อมของเรา วิธีแก้ปัญหาที่น่าสนใจที่สุดวิธีหนึ่งกลับกลายเป็นว่ามาจากนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระ ซึ่งเปลี่ยนขวดพลาสติกให้กลายเป็นกลิ่นวานิลลา งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของเอ็นไซม์ที่รับผิดชอบต่อการสลายตัวของโพลิเอทิลีนเทเรพทาเลต (พอลิเมอร์ที่ใช้ทำขวด) ปฏิกิริยาการสลายตัวทำให้เกิดกรดเทเรฟทาลิก (TA) ซึ่งถูกแปลงเป็นวานิลลิน สารประกอบนี้มีรสชาติและกลิ่นส่วนใหญ่ของวานิลลา และมักใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร ยา และเครื่องสำอาง นิตยสารเดอะการ์เดียนซึ่งตีพิมพ์บทสัมภาษณ์ของโจแอนนา แซนด์เลอร์แห่งมหาวิทยาลัยเอดินบะระ ซึ่งเป็นผู้นำโครงการวิจัยระบุว่า 85%ของวานิลลินถูกสังเคราะห์ขึ้นจากสารเคมีที่ได้จากเชื้อเพลิงฟอสซิล {} อย่างไรก็ตาม ความต้องการวานิลลินยังคงเพิ่มขึ้น ดังนั้น นี่เป็นการค้นพบที่สำคัญทั้งเนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือเพื่อเห็นแก่โซลูชันที่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม {}
มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากพลาสติกเป็นหนึ่งในภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุด อนุภาคขนาดเล็กของพลาสติกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 5 มม. ถือเป็นภัยคุกคามโดยเฉพาะ สามารถพบได้ในแหล่งน้ำ แต่ยังสะสมในสิ่งมีชีวิต เช่น ปลา แพลงก์ตอน และร่างกายมนุษย์ ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขแล้วโดยทีมวิจัยของ Dr Piotr Biniarz จากมหาวิทยาลัย Wrocław University of Environmental and Life Sciences การวิจัยของพวกเขาประกอบด้วยการค้นหาจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายพลาสติกตามธรรมชาติเนื่องจากเอนไซม์ที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการนี้มักจะไม่มีประสิทธิภาพ จึงวางแผนที่จะโคลนเอนไซม์ของพวกมันให้เป็นยีสต์ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว (Yarrowia lipolytica) สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะไม่เพียงแต่สามารถผลิตเอ็นไซม์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเติบโตในน้ำเสียหรือของเสียในเขตเทศบาลด้วย เพื่อให้สามารถกำจัดจุลภาคออกจากเอนไซม์ได้โดยตรง{}
รางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปีนี้มอบให้กับ David MacMillan และ Benjamin List 'สำหรับการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ที่ไม่สมมาตร' Organocatalysis เป็นเครื่องมือเฉพาะสำหรับการสร้างโมเลกุล จนกระทั่งการค้นพบนี้ สันนิษฐานว่ามีเพียงสองประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสารที่เร่งปฏิกิริยาเคมี เหล่านี้คือเอนไซม์และโลหะ อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์แบบอสมมาตร ซึ่งใช้โมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็ก ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์มีลักษณะเฉพาะด้วยโครงกระดูกที่เสถียรของอะตอมของคาร์บอนซึ่งกลุ่มเคมีที่มีกิจกรรมสูงกว่าสามารถยึดติดได้ อาจมีธาตุต่างๆ เช่น กำมะถัน ไนโตรเจน ออกซิเจน หรือฟอสฟอรัส พวกมันมีขนาดเล็กกว่าเอนไซม์มากซึ่งอำนวยความสะดวกในการผลิต คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น แต่ยังมีราคาค่อนข้างถูกในการผลิต ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ที่ไม่สมมาตรได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ปี 2000 และ David MacMillan และ Benjamin List เป็นผู้นำที่ชัดเจนในด้านนี้ การค้นพบของพวกเขาทำให้เกิดความกระจ่างใหม่ต่อกระบวนการทางอุตสาหกรรมแบบเดิมๆ จำนวนมาก และแสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์อาจถูกนำมาใช้ในปฏิกิริยาเคมีหลายอย่าง มีประสิทธิภาพสูงและสามารถสนับสนุนการผลิตเกือบทุกอย่างตั้งแต่ยาแผนปัจจุบันไปจนถึงโมเลกุลที่มีหน้าที่ในการจับแสงในเซลล์สุริยะ การค้นพบนี้ได้ปฏิวัติโลกของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างแน่นอน {} {}
กลุ่มวิจัยที่ประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์จากชิคาโกและมิสซูรีเริ่มออกแบบวัสดุที่ไวต่อการสัมผัสสิ่งเร้าโดยรอบและปรับให้เข้ากับสิ่งเร้า เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ไม่มีอยู่ในวัสดุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ จึงอยู่ในกลุ่มของ metamaterials ที่เรียกว่า มันทำจากองค์ประกอบเพียโซอิเล็กทริกที่ควบคุมโดยวงจรไฟฟ้า อาจใช้เพื่อสร้างวงจรเฉพาะที่ประมวลผลข้อมูล นอกจากนี้ พลังงานไฟฟ้าทำให้สามารถเคลื่อนที่และเปลี่ยนรูปแบบได้ องค์ประกอบเหล่านี้ช่วยให้รับรู้สิ่งเร้าภายนอกและปรับให้เข้ากับสิ่งเร้า ตามที่ผู้สร้างพูดเอง เนื้อหานี้สามารถตัดสินใจได้โดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์ metamaterial ดังกล่าวสามารถทำงานได้ดีมากในด้านการบิน อุตสาหกรรมอวกาศ ยารักษาโรค และในด้านอื่นๆ อีกมากมาย {} {}
พลาสติกควรจะเป็นการปฏิวัติของวัสดุที่มีอยู่ อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่ก็กลายเป็นปัญหาหลักประการหนึ่งที่คุกคามโลกของเรา นี่คือเหตุผลที่การวิจัยทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมยังคงดำเนินต่อไป นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้พัฒนาวัสดุคล้ายพลาสติกที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือเมล็ดปลาแซลมอน ซึ่งทำได้โดยการรวม DNA ของปลาแซลมอนสองสายเข้ากับสารเคมีที่ได้จากน้ำมันพืช ผลที่ได้คือสารที่มีลักษณะเป็นรูพรุนคล้ายเจล - ไฮโดรเจล ไฮโดรเจลที่เป็นผลลัพธ์ถูกทำให้แห้งเยือกแข็งและความชื้นถูกขจัดออกจากมัน ด้วยเหตุนี้จึงปล่อยให้มันถูกหล่อหลอมให้เป็นรูปร่างที่แตกต่างกัน การผลิตพลาสติกชีวภาพนี้สามารถปล่อย CO2 น้อยกว่าการผลิตพลาสติกโพลีสไตรีนได้ถึง 97%นอกจากนี้ยังสามารถรีไซเคิลได้โดยใช้เอนไซม์ย่อยดีเอ็นเอ ในที่สุด ก็สามารถแช่ในน้ำเพื่อให้กลายเป็นไฮโดรเจลได้อีกครั้ง พลาสติกชีวภาพประเภทนี้แสดงถึงโอกาสสำหรับอนาคตของอุตสาหกรรมพลาสติกและเพื่อลดมลภาวะบนโลกของเรา {}
นักวิจัยชาวอิตาลีได้พัฒนาน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้กราฟีนซึ่งสามารถใช้ในรถยนต์และรถจักรยานยนต์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเติมกราฟีนทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของน้ำมันที่มากขึ้น อีกทั้งยังช่วยลดแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนเครื่องยนต์อีกด้วย คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เหล่านี้ทำให้ชิ้นส่วนร้อนขึ้นและสึกหรอน้อยลงอย่างรวดเร็ว กราฟีนมีศักยภาพที่จะเป็นทางเลือกแทนน้ำมันที่ใช้แล้วแบบดั้งเดิม ซึ่งจะทำให้น้ำมันเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง และยังทำให้ทิ้งหรือรีไซเคิลได้ง่ายขึ้นอีกด้วย น้ำมันหล่อลื่นได้ผ่านการทดสอบครั้งแรกแล้วซึ่งทำผลงานได้ในระดับที่น่าพอใจ ดังนั้นการวิจัยเพิ่มเติมจึงกำลังดำเนินการเพื่อนำนวัตกรรม graphene นี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ {}
{} https://dzienniknaukowy.pl/nowe-technologie/nowy-sposob-na-przezroczyste-drewno-ktore-mogloby-zastapic-szklo-w-naszych-oknach
{} https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abd7342
{} https://cordis.europa.eu/article/id/429178-translucent-touch-sensitive-wood-biomaterials-revolutionising-wood-in-construction-and-beyond/pl
{} https://cordis.europa.eu/article/id/430550-an-innovative-sustainable-ink-for-printing-digital-porcelain/pl
{} http://www.kostasdanas.com/erc-magneto/
{} https://cordis.europa.eu/article/id/434341-magnetic-polymers-set-to-be-a-material-of-the-future/pl
{} https://www.nature.com/articles/s41598-020-69273-8#Sec9
{} https://www.national-geographic.pl/artykul/sredniowieczna-mikstura-odtworzona-w-laboratorium-niszczy-lekooporne-bakterie
{} https://www.theguardian.com/environment/2021/jun/15/scientists-convert-used-plastic-bottles-into-vanilla-flavoring
{} https://forsal.pl/biznes/ekologia/artykuly/8191441,naukowcy-przetwarzaja-plastikowe-butelki-na-aromat-waniliowy.html
{} https://perspektywy.pl/portal/index.php?option=com_content&view=article&id=6413:drozdze-zjadajace-plastiki-naukowcy-z-upwr-pomoga-planecie&catid=24&Itemid=119
{} https://www.focus.pl/artykul/nagroda-nobla-2021-nobel-z-chemii-za-genialne-narzedzie-do-budowania-czastezek-211006123039
{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release//p>
{} https://www.chip.pl/2021/12/material-reaguje-na-bodzce-technologie-stealth/
{} https://www.nature.com/articles/s41467-021-26034-z
{} https://www.national-geographic.pl/artykul/naukowcy-stworzyli-ekologiczny-plastik-z-nasienia-lososia
{} https://cordis.europa.eu/article/id/429711-graphene-based-lubricant-boosts-engine-performance/pl
เรามีปีที่ยากลำบากอยู่ข้างหลัง ซึ่งเราจะเกี่ยวข้องกับการระบาดใหญ่ของ COVID-19 เป็นหลัก โชคดีที่วิทยาศาสตร์มีมากกว่านั้น และมีการค้นพบที่พิเศษมากมายในช่วงเวลานี้ ให้เราสรุปเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดบางอย่างสำหรับโลกแห่งเคมีซึ่งจะส่งผลต่ออนาคตของเราและการพัฒนาวิทยาศาสตร์ต่อไป
กล้องโทรทรรศน์ที่ทำให้สามารถจับภาพที่มีรายละเอียดสูงของดวงอาทิตย์ ได้ถูกสร้างขึ้นในฮาวายโดย National Science Foundation (NSF) ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐฯ เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกและมีกระจกสุริยะขนาด 4 เมตร ภาพที่ถ่ายได้สร้างยุคใหม่ในการศึกษาดวงอาทิตย์ จะช่วยให้นักพยากรณ์อากาศสามารถทำนายพายุจากสนามแม่เหล็กโลกได้แม่นยำยิ่งขึ้นและเข้าใจสิ่งที่ส่งผลต่อสภาพอากาศของจักรวาลได้ดีขึ้น {}
แม้ว่าจะพบผู้ ป่วย COVID-19 รายแรกในเดือนพฤศจิกายน 2019 องค์การอนามัยโลกระบุว่าเป็นโรคระบาดใหญ่ในวันที่ 11 มีนาคม 2020 โรคที่เกิดจาก ไวรัส SARS-CoV-2 สั่นสะเทือนไปทั่วโลก คำแนะนำและคำสั่งซื้อใหม่ได้เปลี่ยนความเป็นจริงในชีวิตประจำวันของเรา สารเคมีมีบทบาทสำคัญ เช่น ยาฆ่าเชื้อ ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าเป็นอาวุธสำคัญในการต่อสู้กับการแพร่กระจายของโรค อุตสาหกรรมเคมียังมีบทบาทสำคัญในภาคการแพทย์และเภสัชกรรมด้วยการสนับสนุนแพทย์ในการต่อสู้กับโรค
เมื่อวันที่ 8 เมษายน 2020 Nature ได้ตีพิมพ์บทความที่พิสูจน์การมีอยู่ของ แบคทีเรียด้วยเอนไซม์ที่สามารถย่อยสลายพลาสติกและเปลี่ยนให้เป็นองค์ประกอบที่เรียบง่าย ในระหว่างการย่อย สายพันธุ์ 201-F6 b ของ Ideonella sakaiensis ทำให้สามารถกู้คืนวัสดุที่สามารถนำมาใช้อีกครั้งในการสังเคราะห์และการผลิตพลาสติกที่มีคุณภาพเดียวกันกับที่ได้จากกระบวนการปิโตรเคมี วิธีนี้กำลังดำเนินการอย่างช้าๆ ในอุตสาหกรรม และในอีกไม่กี่ปี เราจะสามารถซื้อขวดรีไซเคิลที่ผลิตโดยใช้วิธีนี้ได้ {}
นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา เทคโนโลยีที่แม่นยำมาก ซึ่งทำให้สามารถแกะสลักรูเล็กๆ ในอนุภาคขนาดอะตอม ได้ จุดมุ่งหมายคือการสนับสนุนการผลิตอุปกรณ์นาโนโฟโตนิกและอิเล็กทรอนิกส์ การวิจัยอธิบายถึงเทคนิคเทอร์โมแมคคานิคอลที่ทำให้สามารถตัดวัสดุ 2 มิติได้โดยใช้นาโนทิปสแกนด้วยความร้อน วิธีนี้ทำให้สามารถตัดรูปทรงได้ตามต้องการด้วยความละเอียด 20 นาโนเมตรในวัสดุ 2D แบบโมโนเลเยอร์ {}
กว่า 100 ปีที่นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ามีแบคทีเรียกินโลหะ อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่สามารถพิสูจน์ได้จนถึงขณะนี้ การค้นพบนี้จัดทำโดยนักจุลชีววิทยาจาก Caltech (California Institute of Technology) Dr. Jared Leadbetter ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับแมงกานีส เมื่อเขาทำเสร็จแล้ว เขาก็วางโถแก้วที่เขาใช้อยู่ในอ่างล้างจานเพื่อแช่ โดยบังเอิญและเพราะเขาต้องออกจากมหาวิทยาลัย ไหจึงถูกทิ้งไว้ในน้ำเป็นเวลาหลายเดือน เมื่อลีดเบทเทอร์กลับมา เขาค้นพบว่าภาชนะนั้นเคลือบด้วยสารตกค้างสีเข้ม ซึ่งกลายเป็นแมงกานีสที่ถูกออกซิไดซ์ที่เกิดจากแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในน้ำประปา การวิจัยอย่างกว้างขวางแสดงให้เห็นว่า แบคทีเรียสามารถใช้แมงกานีสในการสังเคราะห์ทางเคมี ได้ เป็น กรณีแรกที่ทราบว่าแบคทีเรียใช้แมงกานีสเป็นแหล่งพลังงาน เป็นขั้นตอนการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีส่วนสำคัญต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวัฏจักรธาตุตามธรรมชาติ {}
ปลาที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวนี้คือเจ้าแห่งการพรางตัวที่แท้จริง ภายนอกสีดำของพวกมันดูดซับโฟตอนทั้งหมด 99.95 เปอร์เซ็นต์ ปลาเหล่านี้ดูดกลืนแสงทั้งหมดอย่างแท้จริง ดังนั้นแม้ภายใต้สปอตไลต์ที่แรง เราสามารถมองเห็นได้เฉพาะเงาของพวกมันกับน้ำทะเลสีเข้ม คาเรน ออสบอร์น นักสัตววิทยาวิจัยที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติสมิธโซเนียน และทีมของเธอได้ค้นพบปลา 16 สายพันธุ์ที่ดูราวกับว่าพวกมันถูกปกคลุมด้วย Vantablack ซึ่งเป็นวัสดุที่มืดที่สุดที่มนุษย์รู้จัก ซึ่งดูดซับแสงได้ 99.96 เปอร์เซ็นต์ {}
Emmanuelle Charpentier และ Jennifer A. Doudna ได้รับรางวัลโนเบลสำหรับการพัฒนาวิธีการแก้ไขจีโนม พวกเขาค้นพบ "กรรไกรตัดแต่งพันธุกรรม" ที่แม่นยำ ซึ่งสามารถยกตัวอย่างเช่น ทำให้สามารถพัฒนาวิธีการรักษามะเร็งแบบใหม่ได้ วิธีการนี้ถูกค้นพบในปี 2555 และเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ {}
นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดหน่วยเวลาที่สั้นที่สุดที่เรียกว่าเซป โตวินาที มันถูกวัดระหว่างการสังเกตของอนุภาคแสงที่ข้ามโมเลกุลไฮโดรเจน ใช้เวลา 247 zs (วินาที) มีการตัดสินว่า เซ็ปโตวินาทีหนึ่งวินาทีมีค่าเท่ากับ 10-21 วินาที การวัดทำได้โดยทีมนักฟิสิกส์ที่นำโดยศาสตราจารย์ Reinhard Dörner จาก Goethe University ในเมืองแฟรงค์เฟิร์ต อัมไมน์ ประเทศเยอรมนี {}
รางวัลอื่นๆ ที่มอบให้ในปีนี้ ได้แก่ รางวัลของ มูลนิธิวิทยาศาสตร์โปแลนด์ (เรียกอีกอย่างว่ารางวัลโนเบลแห่งโปแลนด์) ในสาขาเคมี รางวัลนี้มอบให้กับ ศาสตราจารย์ Ewa Górecka แห่งมหาวิทยาลัยวอร์ซอ " สำหรับการได้รับวัสดุผลึกเหลวที่มีโครงสร้างไครัลที่ทำจากโมเลกุลที่ไม่ใช่ไครัล ” {}
นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย (ANU) สามารถสร้างเพชรได้โดยใช้แรงกดดันสูงและอุณหภูมิแวดล้อม ไม่สูงขึ้น พวกเขาได้รับ เพชรสองประเภท หนึ่งคือหินทั่วไปซึ่งสามารถใช้กับแหวนได้หลังจากตัด ประเภทที่สองเรียกว่า ลอน สดาไลต์ ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบในธรรมชาติหลังจากอุกกาบาตพุ่งชนโลก ความเป็นไปได้ในการสร้างเพชรอย่างรวดเร็วและที่อุณหภูมิห้องทำให้เกิดความเป็นไปได้หลายประการ รวมถึงสำหรับอุตสาหกรรม {}
{} https://edition.cnn.com/2020/01/29/world/sun-image-inouye-telescope-scn/index.html
{} https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4
{} https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.20001232
{} https://www.nature.com/articles/s41586-020-2468-5.epdf
{} https://www.scimex.org/newsfeed/ultra-black-fish-are-practically-invisible
{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/
{} https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/physik-zepto-sekunden-neuer-weltrekord-in-kurzzeit-messung/
{} https://www.fnp.org.pl/nagrody-fundacji-na-rzecz-nauki-polskiej-2020-przyznane/
{} https://edition.cnn.com/2020/11/19/world/diamonds-room-temperature-scli-intl-scn/index.html
เรามีช่วงเวลาที่พิเศษมากอยู่ข้างหลังเรา เพราะปีที่แล้วเป็นวันครบรอบ 150 ปีของการค้นพบตารางธาตุโดย Dmitri Mendeleev เพื่อเป็นเกียรติแก่เหตุการณ์สำคัญด้านเคมีนี้ สมัชชาใหญ่แห่งสหประชาชาติ (UN) และ UNESCO ได้ประกาศให้ปี 2019 เป็น "ปีสากลของตารางธาตุแห่งองค์ประกอบทางเคมี (IYPT2019)" ในการเชื่อมต่อกับเหตุการณ์นี้ ให้ดูที่ Facebook แฟนเพจ ของ เรา ซึ่งเราได้จัดการประกวดพิเศษเกี่ยวกับความรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบและตารางธาตุ นอกจากวันครบรอบพิเศษแล้ว ปีนี้ก็ยังเต็มไปด้วยการค้นพบใหม่ๆ เราได้เลือกสิ่งที่น่าสนใจที่สุด 10 ประการ ได้แก่ ผลการวิจัยที่น่าทึ่งเกี่ยวกับสถานะของสสารใหม่ วิธีการใช้แสงแดดเพื่อผลิตเชื้อเพลิง หรือการสร้างไซโคลคาร์บอน ด้านล่างนี้คือปฏิทินของการค้นพบและเหตุการณ์ทางเคมีที่น่าสนใจที่สุด 10 อันดับในปี 2019
FCC นั้น ใหญ่กว่าสี่เท่าและทรงพลังกว่า Large Hadron Collider (LHC) หลายเท่า เครื่องเร่งอนุภาคช่วยให้ตรวจสอบองค์ประกอบที่เกิดจากการ ชนกันของอนุภาคมูลฐานที่เร่งความเร็ว ได้ เครื่องเร่งความเร็วที่มีขนาดที่ใหญ่ขึ้นและกำลังที่มากขึ้นอาจทำให้เรา ค้นพบรูปแบบสสารที่ยังไม่เป็นที่รู้จัก และตรวจสอบสสารที่ทราบแล้วอย่างละเอียดยิ่งขึ้น {}
นักวิทยาศาสตร์จาก University of Oxford และ IBM Research ในเมืองซูริค ตีพิมพ์ในนิตยสาร "Science" ได้นำเสนอ วิธีการผลิตวงแหวนที่ประกอบด้วยคาร์บอน 18 อะตอม ความสัมพันธ์นี้สร้างขึ้นโดยวิธีการใหม่ในการ จัดการอะตอมเดี่ยว หนึ่งในผู้ค้นพบไซโคลคาร์บอนคือ Pole Dr Przemysław Gaweł จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด {}
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเวียนนาค้นพบว่าผลของการ ทำลายเซลล์มะเร็งโดยใช้อิเล็กตรอนช้า ที่สังเกตได้ก่อนหน้านี้นั้นเป็นไปได้ โดยใช้การสลายตัวระหว่างอะตอม ของคูลอมบ์ ไอออนสามารถถ่ายเทพลังงานเพิ่มเติมไปยังอะตอมโดยรอบได้ เป็นผลให้มีการปล่อยอิเล็กตรอนจำนวนมากและมีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้ DNA เสียหายต่อเซลล์มะเร็ง {}
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเอดินบะระได้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อตรวจสอบสิ่งที่เรียกว่า " สถานะของห่วงโซ่หลอมเหลว " เพิ่มเติม การทดสอบดำเนินการกับโพแทสเซียม 20,000 อะตอมภายใต้ความดัน 20,000 ถึง 40,000 บรรยากาศและอุณหภูมิ 126 ถึง 526 องศาเซลเซียส ผลการวิจัยพบว่าโครงสร้างที่สร้างขึ้นแสดงถึงสถานะใหม่ซึ่งมีโครงสร้างขัดแตะที่เชื่อมต่อถึงกันสองโครงสร้าง การสังเกตคือ โซ่จะละลายเป็นของเหลว ในขณะเดียวกันผลึกโพแทสเซียมที่เหลือก็อยู่ในรูปของแข็ง {}
นักวิทยาศาสตร์จากวาระการวิจัยของ CENTERA ร่วมกับทีมวิจัยจากฝรั่งเศส เยอรมนี และรัสเซีย ได้ค้นพบที่อาจนำไปสู่การสร้างแหล่งกำเนิด รังสีเทราเฮิร์ตซ์ ที่ถูกลืมใหม่ มันจะปรับได้ด้วยสนามแม่เหล็ก ผลการศึกษาเหล่านี้ได้อธิบายไว้ใน Nature Photonics {}
John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham และ Akira Yoshino ได้รับรางวัลจาก การพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนน้ำหนักเบาและความจุ สูง สิ่งประดิษฐ์นี้เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นแบตเตอรี่ลิเธี ยม ไอออน การสร้างของพวกเขาปฏิวัติโลกและตามที่สมาชิกของคณะกรรมการโนเบลชี้ให้เห็น "พวกเขาวางรากฐานของ สังคมไร้สายและปราศจากเชื้อเพลิงฟอสซิล " {}
ผู้ชนะรางวัล Foundation for Polish Science Award (หรือที่เรียกว่ารางวัลโนเบลแห่งโปแลนด์) คือ ศาสตราจารย์ Marcin Drąg จากคณะเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีWrocław ศาสตราจารย์รู้สึกชื่นชม “สำหรับการพัฒนาแพลตฟอร์มเทคโนโลยีใหม่เพื่อให้ ได้สารประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สารยับยั้งเอนไซม์โปรตี โอไลติก” {}
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนรายงานใน "Nature Communications" เกี่ยวกับการค้นหาชิ้นส่วน ดีเอ็นเอ ของ ชาวสแกนดิเนเวียก่อนประวัติศาสตร์ ในชิ้นส่วนของน้ำมันเบิร์ชที่เธอเคี้ยว จากการค้นพบนี้ จีโนมเพศหญิงที่สมบูรณ์จึงถูกสร้างขึ้นใหม่ สิ่งประดิษฐ์มีอายุย้อนไปถึง 5700 ปี {}
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยางแห่งสิงคโปร์ (NTU Singapore) ได้ค้นพบวิธีการที่สามารถ เปลี่ยนขยะพลาสติกเป็นสารเคมีโดยใช้แสงแดด ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับส่วนผสมของพลาสติกกับตัวเร่งปฏิกิริยาในตัวทำละลาย ซึ่งช่วยให้ใช้พลังงานแสงได้ เป็นผลให้ พลาสติกที่ละลายถูกเปลี่ยนเป็นกรดฟอร์มิก กรดนี้ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า การค้นพบนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาวิธีการใช้ แสงแดดเพื่อผลิตเชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์เคมีอื่นๆ อย่างยั่งยืน {}
Aleksandra Fliszkiewicz นักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีวอร์ซอว์ พัฒนา ดาบเบา ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของงานวิศวกรรมของเธอ โดยได้รับแรงบันดาลใจจากส่วนที่ 8 ของ "Star Wars" มันถูกสร้างขึ้นโดยใช้ เลเซอร์ สีเขียวและ เลนส์ที่ พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวโปแลนด์ ที่เรียกว่า "ดาบแสง" ซึ่งเน้นแสงเป็นส่วน เลนส์ซึ่งเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่พัฒนาขึ้นในปี 1990 ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีวอร์ซอว์ ปัจจุบันนี้ควรจะนำเสนอโซลูชั่นใหม่ๆ ในด้านจักษุวิทยา เช่น การสร้าง รากฟันเทียมในตาสำหรับคนหลังการผ่าตัดต้อกระจก ซึ่งกำลังได้รับการทดสอบทางคลินิก {}
{} https://www.bbc.com/news/science-environment-46862486?ns_campaign=bbcnews&ns_mchannel=social&ns_source=facebook&ocid=socialflow_facebook&fbclid=IwAR3th4hAdlz5ww5JJdTnn5b3MJv5PxVP8inRBcpYaSP5ZP
{} https://science.sciencemag.org/content/365/6459/1299
{} https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190822101429.htm
{} https://www.nationalgeographic.com/science/2019/04/new-phase-matter-confirmed-solid-and-liquid-same-time-potassium-physics/
{} https://www.fnp.org.pl/w-poszukiwaniu-nowych-zrodel-promieniowania-terahercowego/
{} https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/
{} https://www.fnp.org.pl/laureci-nagrody-fnp/
{} https://healthsciences.ku.dk/newsfaculty-news/2019/12/ancient-chewing-gum-yields-insights-into-people-and-bacteria-of-the-past/
{} https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191211100331.htm
{} http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C80037%2Cna-politechnice-warszawskiej-powstal-laserowy-miecz-swietlny.html
