Queste bizzarre scoperte hanno attirato l'attenzione degli editori di C&EN quest'anno
di Kristal Vasquez
MISTERO DEL PEPTO-BISMOLO
Credito: nat.Comune.
Struttura del subsalicilato di bismuto (Bi = rosa; O = rosso; C = grigio)
Quest'anno, un team di ricercatori dell'Università di Stoccolma ha risolto un mistero secolare: la struttura del subsalicilato di bismuto, il principio attivo del Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Usando la diffrazione elettronica, i ricercatori hanno scoperto che il composto è disposto in strati simili a bastoncini.Lungo il centro di ciascuna asta, gli anioni di ossigeno si alternano tra tre e quattro cationi di bismuto.Gli anioni salicilati, nel frattempo, si coordinano al bismuto attraverso i loro gruppi carbossilici o fenolici.Utilizzando tecniche di microscopia elettronica, i ricercatori hanno anche scoperto variazioni nell'impilamento degli strati.Credono che questa disposizione disordinata potrebbe spiegare perché la struttura del subsalicilato di bismuto è riuscita a sfuggire agli scienziati per così tanto tempo.
Credito: per gentile concessione di Roozbeh Jafari
I sensori di grafene applicati all'avambraccio possono fornire misurazioni continue della pressione sanguigna.
TATUAGGI PRESSIONE SANGUIGNA
Per oltre 100 anni, monitorare la pressione sanguigna ha significato stringere il braccio con un bracciale gonfiabile.Uno svantaggio di questo metodo, tuttavia, è che ogni misurazione rappresenta solo una piccola istantanea della salute cardiovascolare di una persona.Ma nel 2022, gli scienziati hanno creato un "tatuaggio" temporaneo di grafene in grado di monitorare continuamente la pressione sanguigna per diverse ore alla volta (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).L'array di sensori a base di carbonio funziona inviando piccole correnti elettriche nell'avambraccio di chi lo indossa e monitorando come la tensione cambia mentre la corrente si sposta attraverso i tessuti del corpo.Questo valore è correlato ai cambiamenti nel volume del sangue, che un algoritmo informatico può tradurre in misurazioni della pressione arteriosa sistolica e diastolica.Secondo uno degli autori dello studio, Roozbeh Jafari della Texas A&M University, il dispositivo offrirebbe ai medici un modo discreto per monitorare la salute del cuore di un paziente per periodi prolungati.Potrebbe anche aiutare i professionisti medici a filtrare i fattori estranei che influiscono sulla pressione sanguigna, come una visita stressante dal medico.
RADICALI GENERATI DALL'UOMO
Credito: Mikal Schlosser/TU Danimarca
Quattro volontari si sono seduti in una camera climatizzata in modo che i ricercatori potessero studiare come gli esseri umani influenzano la qualità dell'aria interna.
Gli scienziati sanno che i prodotti per la pulizia, la vernice e i deodoranti per ambienti influiscono tutti sulla qualità dell'aria interna.I ricercatori hanno scoperto quest'anno che anche gli esseri umani possono farlo.Posizionando quattro volontari all'interno di una camera climatizzata, un team ha scoperto che gli oli naturali sulla pelle delle persone possono reagire con l'ozono nell'aria per produrre radicali idrossilici (OH) (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Una volta formati, questi radicali altamente reattivi possono ossidare i composti presenti nell'aria e produrre molecole potenzialmente dannose.L'olio della pelle che partecipa a queste reazioni è lo squalene, che reagisce con l'ozono per formare 6-metil-5-epten-2-one (6-MHO).L'ozono reagisce quindi con 6-MHO per formare OH.I ricercatori hanno in programma di basarsi su questo lavoro studiando come i livelli di questi radicali idrossilici generati dall'uomo potrebbero variare in diverse condizioni ambientali.Nel frattempo, sperano che queste scoperte inducano gli scienziati a ripensare al modo in cui valutano la chimica interna, dal momento che gli esseri umani non sono spesso visti come fonti di emissioni.
SCIENZA ANTI-RANA
Per studiare le sostanze chimiche che avvelenano le rane espellono per difendersi, i ricercatori devono prelevare campioni di pelle dagli animali.Ma le tecniche di campionamento esistenti spesso danneggiano questi delicati anfibi o addirittura richiedono l'eutanasia.Nel 2022, gli scienziati hanno sviluppato un metodo più umano per campionare le rane utilizzando un dispositivo chiamato MasSpec Pen, che utilizza un campionatore simile a una penna per raccogliere gli alcaloidi presenti sul dorso degli animali (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Il dispositivo è stato creato da Livia Eberlin, un chimico analitico dell'Università del Texas ad Austin.Originariamente era pensato per aiutare i chirurghi a distinguere tra tessuti sani e cancerosi nel corpo umano, ma Eberlin ha capito che lo strumento poteva essere usato per studiare le rane dopo aver incontrato Lauren O'Connell, una biologa della Stanford University che studia come le rane metabolizzano e sequestrano gli alcaloidi .
Credito: Livia Eberlin
Una penna per spettrometria di massa può campionare la pelle delle rane velenose senza danneggiare gli animali.
Credito: Scienza/Zhenan Bao
Un elettrodo elastico e conduttivo può misurare l'attività elettrica dei muscoli di un polpo.
ELETTRODI ADATTI A UN POLPO
Progettare la bioelettronica può essere una lezione di compromesso.I polimeri flessibili spesso diventano rigidi man mano che le loro proprietà elettriche migliorano.Ma un team di ricercatori guidato da Zhenan Bao della Stanford University ha ideato un elettrodo che è sia elastico che conduttivo, combinando il meglio di entrambi i mondi.La pièce de résistance dell'elettrodo sono le sue sezioni ad incastro: ciascuna sezione è ottimizzata per essere conduttiva o malleabile in modo da non contrastare le proprietà dell'altra.Per dimostrare le sue capacità, Bao ha utilizzato l'elettrodo per stimolare i neuroni nel tronco encefalico dei topi e misurare l'attività elettrica dei muscoli di un polpo.Ha presentato i risultati di entrambi i test alla riunione dell'autunno 2022 dell'American Chemical Society.
LEGNO ANTIPROIETTILE
Credito: ACS Nano
Questa armatura di legno può respingere i proiettili con danni minimi.
Quest'anno, un team di ricercatori guidato da Huiqiao Li della Huazhong University of Science and Technology ha creato un'armatura di legno abbastanza forte da deviare un proiettile sparato da un revolver da 9 mm (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).La forza del legno deriva dall'alternanza di fogli di lignocellulosa e di un polimero silossanico reticolato.La lignocellulosa resiste alla frattura grazie ai suoi legami idrogeno secondari, che possono riformarsi quando si rompono.Nel frattempo, il polimero flessibile diventa più robusto quando viene colpito.Per creare il materiale, Li si è ispirato al pirarucu, un pesce sudamericano con una pelle abbastanza dura da resistere ai denti affilati come rasoi di un piranha.Poiché l'armatura di legno è più leggera di altri materiali resistenti agli urti, come l'acciaio, i ricercatori ritengono che il legno potrebbe avere applicazioni militari e aeronautiche.
Tempo di pubblicazione: 19-dic-2022