شگفتی‌های جهان علم به روایت تصویر

به نقل از ادونسد ساينس، تصاوير زير نشان‌دهنده‌ي تحقيقات و فعاليت علمي دانشمندان و محققان در حوزه‌هاي مختلف است که علاوه بر موضوعات علمي جالب،‌ جزئيات حيرت‌انگيزي را به نمايش مي‌گذارند.

اين ساختار برگ مانند، بلورهايي از چارچوب‌هاي فلزي - آلي دو فلزي (MOF) هستند که از نسبت يک به يک کاتيون‌هاي Cu۲+ و Zn۲+ تشکيل شده‌اند. از اين چارچوب‌هاي فلزي-آلي در باتري‌هاي سديم-گوگرد استفاده مي‌شود. اين باتري‌ها ساخته‌ي "دنيس يو"  (Denis Yu) و "آندري روگاچ" (Andrey Rogach) با کمک محققان چيني هستند. آن‌ها اميدوارند بتوانند مشکل حل شدن گوگرد در باتري را حل کنند و طول عمر باتري‌ها را افزايش دهند.

"پيتر تسنگ" (Peter Tseng) و همکارانش از دانشگاه کاليفرنيا به بررسي نفوذ سيالات براي ايجاد هيدروژل‌هاي سه‌بعدي قابل برنامه‌ريزي با شکل و عملکرد قابل تنظيم پرداختند. يکي از شکل‌هاي ايجاد شده مانند يک ماهي بود که در تصوير بالا قابل مشاهده است.

آبژل يا هيدروژل‌ها طبقه‌اي متنوع از مواد هستند که همان طور که از اسم آن‌ها پيداست، ژلي هستند که ماده اصلي تشکيل‌ دهنده آن‌ها آب است.

"پو" (Xiong Pu) و "ژانگ لين وانگ" (Zhong Lin Wang) از آکادمي علوم چين در پکن الاستومري توليد کرده‌اند که مشکلات معمول اين پليمرهاي الاستيکي از جمله نشتي و تبخير را ندارد.

اين الاستومرها شفاف، منعطف و هادي هستند.

الاستومرها پليمرهاي الاستيکي هستند که قابليت انعطاف‌پذيري بالايي دارند و درمحصولاتي چون لاستيک اتومبيل و برف‌پاک‌کن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از اين الاستومرها مي‌توان در دستگاه‌هاي الکترولومينِسانس و حسگرهاي نانوژنراتور نيز استفاده کرد.

الکترولومينِسانس يک پديدهٔ الکتريکي است که يک ماده در اثر عبور جريان الکتريکي از آن يا قرار گرفتن در معرض ميدان الکتريکي، نور ساطع مي‌کند و نانوژنراتورها انرژي گرمايي را به انرژي الکتريکي تبديل مي‌کنند.

توليد مدل‌هاي سه بعدي عروق خوني روشي اقتصادي و اخلاقي براي آموزش پزشکي و آناتومي است، اما مدل‌هاي کنوني خيلي با عالي بودن فاصله دارند. "جنون کيم" (Joonwon Kim) و همکارانش از دانشگاه علم و صنعت پوهانگ در کره‌ي جنوبي روشي جديد براي ساخت رگ‌هاي خوني مصنوعي با کارايي بيشتر يافته اند. آن‌ها با استفاده از قالب‌هاي پوشيده شده با موم موفق به توليد عروق مصنوعي خون شدند که در عرض ۳۰ ثانيه خشک مي‌شود.

پيشرفت در تحقيقات مربوط به آنزيم‌ها، پتانسيل قابل توجه آن‌ها در درمان غدد را نشان مي‌دهد که با انتقال کارآمد پروتئين‌ها به محل غده ارتباط دارد.

تحقيقات جديد توسط "شيان-ژنگ ژانگ" (Xian-Zheng Zhang) و همکارانش يک حامل پروتئين به نام نانودرام (nanodrum) را که از فلز مايع ساخته شده است، نشان مي‌دهد.

نانودرام آنزيم‌ها را به محل غده مي‌برد. آنزيم در محيط اسيدي ايجاد شده توسط غده فعال مي‌شود و با ترشح هيدروکسيل سلول‌هاي سرطاني را از بين مي‌برد.

"سانگ هو جين" (Sung-Ho Jin) و "جينهان يون" (Jinhwan Yoon) از دانشگاه ملي پوسان (Pusan) در کره با هدف توليد نسل بعدي نمايشگرهاي انعطاف پذير و حسگرهاي پوشيدني قصد ساخت موادي کشسان و با دوام را دارند.

آن‌ها از "ionogel" براي اين کار استفاده کردند "ionogel"‌ ترکيبي ساخته شده از يک مايع يوني است. آن‌ها موفق به ساخت ماده‌اي انعطاف پذير شدند که در تصوير بالا قابل مشاهده است.

در اين تصوير مجموعه ميکروالياف‌هاي رنگي ديده مي‌شوند که توسط "Jingwei Xie" و همکارانش در دانشگاه نبراسکا کنار هم قرار داده شده‌اند. او و گروهش در تلاشند تا از اين الياف براي ساخت ايمپلنت پزشکي استفاده کنند. آن‌ها از الياف قابل استفاده روي باندهاي کوچک پزشکي استفاده کردند تا به عنوان يک داربست به بازسازي سلول کمک کند. در آزمايش‌هاي انجام شده نتايج اميدوارکننده‌اي به دست آمد و همچنين اين الياف خواص ضد باکتريايي از خود نشان دادند.

به نمايش درآوردن اجزاي سلول با وضوح بالا کار چالش برانگيزي است. چسباندن مواد فلورسنت به اجزاي سلول يکي از راه‌هاي انجام اين کار است، اما اين رنگ‌ها ممکن است از بين بروند.

"چنگفنگ وو" (Changfeng Wu)‌ و گروهش نانوذرات پليمري ايجاد کرده‌اند که به سلول متصل مي‌شود و به نمايش آن کمک مي‌کند. تصوير بالا ميکروتوبول‌هايي (ريزلوله)  را نشان مي‌دهد که با چندين رنگ از نانوذرات پليمري نشانه‌گذاري شده‌اند.

تحقيقات زيادي بر روي نمايشگرهاي نسل آينده در حال انجام است و ديودهايي که در اين تصوير مشاهده مي‌کنيد، به طور نظري هم مي‌توانند نور را تشخيص دهند و هم مي‌توانند آن را ساطع کنند. "شيانگ يانگ جي" (Xiangyang Ji)، "يونگجين وانگ" (Yongjin Wang) و گروهشان تاييد کردند که امکان استفاده از ديودهاي چندمنظوره در نمايشگرها وجود دارد.

سلول‌ها در محيط طبيعي خود به شکل سه‌بعدي رشد مي‌کنند و شبيه‌سازي آن‌ها در محيط‌هاي آزمايشگاهي دشوار است. "يان-لينگ ليو" (Yan-Ling Liu)، "وي-هوآ هوانگ" (Wei-Hua Huang) و گروهشان قصد دارند داربستي انعطاف پذير و سه‌بعدي براي شبيه‌سازي ريزمحيط‌هاي سلولي ايجاد کنند. اين ساختار با اتصال شبکه‌اي از پپتيدهاي متصل به نانولوله‌هاي طلا به پلي‌دي‌متيل‌سيلوکسان ايجاد شد.