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sábado, fevereiro 22, 2025

Descobertas fascinantes de 2024


Atração elétrica

Uma corrente aplicada faz com que um pedaço de frango e um tomate grudem em um ânodo, enquanto uma cebola gruda tanto no ânodo quanto no cátodo.

Crédito: Wenhao Xu e Srinivasa Raghavan/Universidade de Maryland, School Park

Um pedaço de frango cru e um tomate estão pendurados em um eletrodo pequeno e plano de grafite, como se estivessem presos. Um pedaço encaracolado de cebola roxa também está pendurado em um eletrodo em uma extremidade e tem outro eletrodo preso na outra extremidade.

Uma corrente aplicada faz com que um pedaço de frango e um tomate grudem em um ânodo, enquanto uma cebola gruda tanto no ânodo quanto no cátodo.

Crédito: Wenhao Xu e Srinivasa Raghavan/Universidade de Maryland, School Park

Quando duas pessoas se encontram, alguma química e uma “faísca” entre elas geralmente levam a uma conexão profunda. O mesmo é aparentemente verdade para alguns metais e alimentos. Os químicos descobriram que a aplicação de uma corrente elétrica na interface entre certos metais e várias carnes, vegetais e frutas cria ligações que unem os materiais duros e macios (ACS Cent. Ciência. 2024, DOI: 10.1021/acscentsci.3c01593). Eles permaneceram presos quando os pesquisadores desligaram a corrente. A inversão da polaridade da corrente quebrou as ligações.

Ouvindo o dobramento das proteínas

Estrutura encaracolada e ventosa de desoxihemoglobina que usa cores diferentes para representar cadeias de proteínas.

Novas pesquisas transformam dados em som como uma forma de melhorar a compreensão dos cientistas sobre o processo de enovelamento de proteínas.

Crédito: Shutterstock

Estrutura encaracolada e ventosa de desoxihemoglobina que usa cores diferentes para representar cadeias de proteínas.

Novas pesquisas transformam dados em som como uma forma de melhorar a compreensão dos cientistas sobre o processo de enovelamento de proteínas.

Crédito: Shutterstock

O som nos ajuda a visualizar coisas que não podemos ver. Os cientistas aplicaram este princípio para obter uma visão única do processo do enovelamento de proteínas, que é a chave para a compreensão da função biológica. Os pesquisadores atribuíram um tom a cada ligação de hidrogênio que se forma durante uma simulação de dobramento de uma proteína em uma estrutura 3D complexa. A simulação revelou as várias rotas – algumas mais lentas que outras – que as proteínas seguem em suas jornadas de dobramento (Processo. Nacional. Acad. Ciência. EUA 2024, DOI: 10.1073/pnas.2319094121).

Produtos químicos em embalagens plásticas de alimentos

Vários recipientes de plástico transparente e incolor, recipientes para alimentos, incluindo alguns recipientes para viagem e caixas para ovos.

Um estudo que examinou embalagens plásticas de alimentos de cinco países descobriu que a maioria dos itens continha produtos químicos que desregulam o sistema endócrino e o metabolismo.

Crédito: Shutterstock

Vários recipientes de plástico transparente e incolor, recipientes para alimentos, incluindo alguns recipientes para viagem e caixas para ovos.

Um estudo que examinou embalagens plásticas de alimentos de cinco países descobriu que a maioria dos itens continha produtos químicos que desregulam o sistema endócrino e o metabolismo.

Crédito: Shutterstock

Os plásticos contêm produtos químicos. Mas quantos e podem prejudicar a saúde? Para descobrir, os pesquisadores embalagens plásticas coletadas para alimentos de cinco países e usou espectrometria de massa para analisar produtos químicos extraídos dos itens (Meio Ambiente. Ciência. Tecnologia. 2024, DOI: 10.1021/acs.est.3c08250). Um pedaço de filme plástico do Reino Unido continha mais de 9.000 compostos. Em testes laboratoriais em células, extratos de todas as amostras interagiram com receptores celulares que desempenham papéis importantes nos sistemas endócrinos e metabólicos humanos.

Lasers liberam hidrogênio

Um esquema mostra um pulso de laser focado em um pequeno ponto em uma solução de água e amônia e criando um pequeno ponto de plasma de alta energia.

Pulsos de laser podem formar uma bolha de plasma em uma solução de água e amônia e criar gás hidrogênio.

Crédito: Will Ludwig/C&EN/Adaptado de J. Sou. Química. Soc.

Um esquema mostra um pulso de laser focado em um pequeno ponto em uma solução de água e amônia e criando um pequeno ponto de plasma de alta energia.

Pulsos de laser podem formar uma bolha de plasma em uma solução de água e amônia e criar gás hidrogênio.

Crédito: Will Ludwig/C&EN/Adaptado de J. Sou. Química. Soc.

Quando produzido através da divisão da água utilizando eletricidade renovável, o hidrogénio é um combustível verde valioso. Mas é caro e difícil de transportar. Algumas empresas querem usar amônia como transportador de hidrogênio. A liberação desse hidrogênio normalmente requer calor, pressão ou catalisadores. Este ano, os pesquisadores mostraram que você poderia, em vez disso, zap soluções de água com amônia com pulsos de laser breves e intensos para liberar o hidrogênio (J. Sou. Química. Soc. 2024, DOI: 10.1021/jacs.3c13459). O uso de lasers com bomba photo voltaic para esse processo o tornaria energeticamente eficiente.

Quartzo + terremotos = ouro

O ouro está embutido em quartzo opaco.

O ouro está embutido em quartzo opaco.

Crédito: Shutterstock

O ouro está embutido em quartzo opaco.

O ouro está embutido em quartzo opaco.

Crédito: Shutterstock

A piezoeletricidade do quartzo – sua capacidade de gerar tensão sob tensão mecânica – é o segredo por trás da formação de pepitas de ouro em depósitos de quartzo perto de zonas de falhas geológicas (Nat. Geociências. 2024, DOI: 10.1038/s41561-024-01514-1). Os investigadores confirmaram esta ideia submergindo o quartzo numa solução contendo ouro e aplicando tensão para simular um terramoto. O quartzo desenvolve rachaduras que se enchem de água dourada. Também produz voltagem e os elétrons reduzem os íons de ouro na água, precipitando assim o ouro sólido.

A desordem dá tons azuis

Os frutos azuis de Mahonia aquifolium.

Os distintos frutos azuis de Mahonia aquifolium ou a uva Oregon

Crédito: Rox Middleton

Os frutos azuis de Mahonia aquifolium.

Os distintos frutos azuis de Mahonia aquifolium ou a uva Oregon

Crédito: Rox Middleton

Muitos pássaros e insetos têm cores vibrantes não por causa de pigmentos e compostos coloridos, mas por causa da forma como pequenas estruturas em seus corpos refletem a luz. Neste mundo da chamada cor estrutural, a ordem geralmente é elementary. Frutas azuis violam essa regraos pesquisadores descobriram este ano. Eles examinaram mirtilos, ameixas e outras frutas azuis com um microscópio eletrônico de varredura e descobriram que a tonalidade distinta das frutas, na verdade, surge da estrutura desordenada de seu revestimento externo ceroso (Ciência. Av. 2024, DOI: 10.1126/sciadv.adk4219).

Preservação cerebral enigmática

Um cientista segura um cérebro em um prato.

A antropóloga forense Alexandra Morton-Hayward segura um cérebro de 2.000 anos. Esses cérebros podem ser mais prevalentes no registo fóssil do que os investigadores imaginavam.

Crédito: Graham Poulter

Um cientista segura um cérebro em um prato.

A antropóloga forense Alexandra Morton-Hayward segura um cérebro de 2.000 anos. Esses cérebros podem ser mais prevalentes no registo fóssil do que os investigadores imaginavam.

Crédito: Graham Poulter

Os cérebros geralmente se dissolvem alguns dias após a morte. Dependendo das condições ambientais, porém, cinco processos podem preservar cérebros por centenas ou mesmo milhares de anos, concluíram os pesquisadores após analisar registros de mais de 4.400 fósseis cerebrais (Processo. R.Soc. B 2024, DOI: 10.1098/rspb.2023.2606). Congelar, bronzear, desidratar e saponificar resolvem o problema. Um quinto método, enigmático, preservou cérebros por até 12 mil anos. A teoria da equipe é que, catalisados ​​pelo ferro, proteínas e lipídios no cérebro se reticulam para formar moléculas estáveis.

Bateria corporal

À esquerda, esquema de uma bateria com bolhas de oxigênio em um eletrodo; à direita está a imagem de uma fina bolsa de bateria.

Uma bateria implantável macia e flexível feita de um ânodo de liga de sódio-gálio-estanho e um cátodo de ouro nanoporoso é embalada em um polímero poroso que permite que o oxigênio dos fluidos do corpo alimente reações de produção de eletricidade.

Crédito: Química

À esquerda, esquema de uma bateria com bolhas de oxigênio em um eletrodo; à direita está a imagem de uma fina bolsa de bateria.

Uma bateria implantável macia e flexível feita de um ânodo de liga de sódio-gálio-estanho e um cátodo de ouro nanoporoso é embalada em um polímero poroso que permite que o oxigênio dos fluidos do corpo alimente reações de produção de eletricidade.

Crédito: Química

Nossos corpos estão repletos de produtos químicos reativos e íons. Por que não usá-los para alimentar implantes médicos e wearables? Esse foi o pensamento dos pesquisadores que criaram uma bateria de metal-oxigênio que utiliza o oxigênio do corpo como fonte contínua de energia (Química 2024, DOI: 10.1016/j.chempr.2024.02.012). O dispositivo de prova de conceito usa um ânodo à base de sódio e um cátodo de ouro nanoporoso. Mas, no futuro, esse tipo de bateria poderá usar íons de sódio encontrados no corpo.

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