material science

วัสดุศาสตร์

เปิดปิดการยึดเกาะของเซลล์

นักวิจัยพัฒนาโพลิเมอร์ชนิดใหม่ที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติได้ ซึ่งจะน้ำไม่จะเกาะเมื่ออุณหภูมิ 37 °C ซึ่งทำให้เป็นภาชนะเพาะเชื้ออุดมคติของการเลี้ยงเซลล์ในห้องทดลอง ที่อุณหภูมิห้องเซลล์จะถูกแยกตัวออกจากอาหารได้ง่ายดาย

ที่ 37 °C (ด้านบน) เซลล์จะยึดติดกับภาชนะ แต่เมื่อลดอุณหภูมิแล้ว เซลล์จะทำตัวเองเป้นทรงกลมเพื่อลดแรงผิวสัมผัส (รูปล่าง) รูปจาก physorg.org

ผลอะไรที่ทำให้ยามีผลต่อร่างกายมนุษย์ ในระดับเซลล์ แพทย์สามารถให้คำแนะนำที่ไม่มีความเสี่ยงได้ไหม หรือ ยาเหล่านั้นมีผลข้างเคียงที่เป็นพิษ

วิศวกรรมหาทางใช้ทองแบบใหม่ได้

การที่ทองเปล่งประกายมีความสำคัญมากกว่าความสวยงาม นักวิจัยจาก MIT ได้ค้นพบวิธีการที่จะใช้ทาองชิ้นเล็ก ๆ ในการต่อสู้กับมะเร็ง ขนส่งยาหรือมากกว่านั้น

แท่งนาโนทองคำ รูปจาก physorg.org

ก่อนที่แท่งทองคำขนาดนาโน จะสามารถมีประสิทธิภาพได้ต้องการ นักวิจัยต้องค้นหาทางออกที่จะแก้ปัญหาที่ยากข้อหนึ่งให้ได้ก่อนนั้นคือ การที่ผิวหน้าของอนุภาคที่เล็กนี้จะถูกเคลือบด้วยโมเลกุลที่ไม่ต้องการ เช่น ผลพลอยได้จากปฏิกิริยาทางการสังเคราะห์ ซึ่งทำให้การการป้องกันการสร้างแท่งทองคำขนาดนาโนที่มีคุณสมบัติที่ต้องการ เคมีผิวหน้าเป็นกุญแจของงานนี้ ซึ่งหากต้องการที่จะมีความเชี่ยวชาญเพื่อจะประยุกต์ใช้งานดังกล่าวแล้ว จะต้องมีนักวิจัยที่ทุ่มเทลงมาทำความเข้าใจในเรื่องผิวหน้านี้

ตัวเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบโพลิเมอร์ ยืดหยุ่นและปรับได้ง่าย

การเพิ่มจำนวนของพลังงานจากแสงอาทิตย์ ลม หรือแม้แต่พลังงานจากคลื่น และความเร่งด่วนของยานพาหนะที่ใช้เครื่องยนต์ 2 ระบบคือพลังงานไฟฟ้าและเชื้อเพลิง ต้องการวิธีที่จะเก็บพลังงานไฟฟ้าที่สูงที่มีความยืดหยุ่นและเป็นไปได้จริง ปัจจุบันนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพนน์ สเตรท ได้พัฒนาตัวเก็บประจุที่อิง ferroelectric polymer ที่สามารถจ่ายพลังงานได้รวดเร็วและเบากว่าแบตเตอรี่ในปัจจุบัน

การเก็บพลังงานไฟฟ้าเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับผู้ที่ใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกอย่าง แม้แต่พลังงานทางเลือกอย่างเซลล์สุริยะก็ยังต้องมีแหล่งเก็บพลังงานที่เกินมาเพื่อใช้ในยามคำ่คืน นักวิจัยได้รายงานเรื่องดังกล่าวในที่ประชุม 236th national American Chemical Society ในเรื่องการพัฒนาโพลิเมอร์ที่ปรับความเข้มข้นของพลังงานได้และโพลิเมอร์เซรามิกขนาดนาโนที่จะทำหน้าที่เป็นวัสดุเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุ และนักวิจัยเชื่อว่าตัวเก็บประจุโพลิเมอร์แบบปรับค่าได้จะมาแทนที่แบตเตอรี่ในอนาคต

นักวิจัยอธิบายออกซิเจนจับตัวกันอย่างไรภายใต้ความดัน

ออกซิเจนเป็นธาตุอันดับ 3 ที่มีอยู่มากมายบนโลกนี้ และมีความจำเป็นบนโลกมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงภายใต้ความกดอากาศทำให้ออกซิเจนกลายเป็นของแข็งและมีสีที่เฉพาะตัว เมื่ออยู่ในสภาพนั้นออกซิเจนจะมีคุณสมบัติเหมือนโลหะและทำตัวเป็นตัวเหนี่ยวนำยิ่งยวด กลไกที่เกิดขึ้นของปรากฏการณ์ที่น่าประหลาดนี้สร้างความหลงใหลให้นักวิทยาศาสตร์มานับทศววรษ โดยเฉพาะ จุดกำเนิดของการค้นพบล่าสุดของกลุ่มออกซิเจน 4 ตัว (O2)4 ในรูปของแข็ง และมีสีแดง

ภาพจำลองพันธะและพันะตรงข้ามของกลุ่มโมเลกุลของออกซิเจน รูปจาก physorg.cpm

CSIRO เจอทองล่องหนธรรมชาติ

การค้นหาทองธรรมชาติที่เป็นอนุภาคนาโนล่องหนนั้นสำคัญ เพราะถ้าสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีอยู่จริง จะทำให้เราสามารถเข้าใจลึกขึ้นว่า วัฏจักรของทองในธรรมชาติเป็นเช่นไร ซึ่งนี่อาจจะทำให้เจอขุมทองแห่งใหม่

พบอิเล็กตรอนย้ายที่ในโมเลกุลที่มีวงแหวนแบบเบนซิน

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอเรกอนค้นพบวิธีที่สามารถนำไปสู่การสังเคราะห์สารที่มีประโยชน์ ที่จะใช้ในการแพทย์หรือวัสดุศาสตร์ โดนนักวิจัยประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์และทำความเข้าใจในโครงสร้างของสารประกอบเบนซิน โบรอน-ไนโตรเจน ซึ่งมีคุณสมบัติทาง isoelectronic และ isostructural เหมือนวงแหวนโมเลกุลเบนซินเดิม ซึ่งทำให้ได้สารอนุพันธ์ของเบนซินที่มีประโยชน์ทางด้านการแพทย์และวัสดุศาสตร์

กระดาษชนิดใหม่ทนกว่าเหล็กหล่อ

นักวิจัยสวีเดนและญี่ปุ่น ได้พัฒนากระดาษชนิดที่ทนการฉีกขาด ซึ่งทนกว่าเหล็กหล่อ โดยวัสดุใหม่นี้ใช้ชื่อว่า cellulose nanopaper สร้างจากอนุภาคที่เล็กกว่ากล้องจุลทรรศน์ของเซลลูโลส ซึ่งนี้อาจนำไปสู่การประยุกต์ใช้กระดาษเพื่อสร้างวัสดุอื่น ๆ รายงานนี้ได้ตีพิมพ์ลงวารสาร ACS’ Biomacromolecules

แถบนาโนคาร์บอนติดจรวดให้คอมพิวเตอร์

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้พัฒนาวิธีการสร้างทรานซิสเตอร์รูปแบบใหม่จากแถบนาโนคาร์บอน (carbon nano-ribbon) ซึ่งช่วยให้ทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กลงกว่าการใช้สารกึ่งตัวนำเหมือนกับในทรานซิสตอร์ในปัจจุบัน เมื่อทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กลงก็จะทำงานได้ไวขึ้นและใช้พลังงานน้อยลง

ดัทช์พบเพิ่มพลังเซลล์สุริยะจาก avalanche effects ได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟ์ทและมูลนิธิเพื่อการวิจัยเบื้องต้นของสสาร FOM ประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้ค้นพบข้อพิสูจน์ที่ไม่สามารถแย้งได้ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า avalanche effect โดยเกิดจากอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำชนิดคริสตัลที่มีขนาดเล็กและมีพิเศษ ซึ่งนี่สามารถนำไปสู่การสร้างเซลล์สุริยะในราคาถูกได้ รายงานในวารสาร Nano Letters ระบุ

เครื่องบินสมานแผลตัวเองได้

นักวิจัยจากอังกฤษได้พัฒนาวัสดุผสม ที่ประกอบไปด้วยเรซิน (resin) ที่เมื่อวัสดุนั้นเกิดกันแตกหรือว่าเสียหาย เรซินก็จะไหลออกมาอุดรอยแตกนั้น (นึกภาพยางของต้นไม้เวลาเราเอามีดไปกรีดผิวมัน แล้วก็มียางไหลออกมาปิด) นอกจากจะใช้กับผิวโลหะแล้ว ยังใช้กับแก้วได้อีกด้วย ซึ่งข้อดีของการใช้เทคนิคนี้ก็คือเรซินที่อยู่ในวัสดุผสมสามารถเพิ่มเติมเข้าไปใหม่ได้เรื่อย ๆ นั่นคือวัสดุดังกล่าวสามารถสมานแผลตัวเองได้ตลอดอายุการใช้งาน

roti

Syndicate content