Vật liệu có khả năng tự hủy được lập trình. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Vật liệu có khả năng tự hủy có thể lập trình

11.08.2017

Hầu hết các vật liệu nhân tạo đều rất bền, đây là một điểm cộng lớn khi sử dụng chúng, nhưng lại là một điểm trừ lớn khi tái chế chúng. Hiện các nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Munich đang phát triển các vật liệu có thể phân hủy khi hết năng lượng. Những vật liệu như vậy có thể được sử dụng để phân phối thuốc có mục tiêu khắp cơ thể và trong tương lai để tạo ra bao bì tự hủy cho hàng hóa.

Nếu động vật hoặc thực vật không nhận được năng lượng thông qua thức ăn hoặc ánh sáng mặt trời, nó sẽ chết và phân hủy. Nhưng một chất nhân tạo không thực hiện loại trao đổi năng lượng này với môi trường, điều này cho phép nó duy trì hình dạng trong một thời gian dài. Và để xử lý các chất như vậy, thường phải tiêu tốn một lượng năng lượng đáng kể.

"Hầu hết các chất do con người tạo ra đều rất ổn định về mặt hóa học và cần rất nhiều năng lượng để phân hủy chúng thành các thành phần của chúng. Tự nhiên không tạo ra bãi rác. Thay vào đó, các tế bào sinh học liên tục tổng hợp các phân tử mới từ vật liệu tái chế. Job Boekhoven, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết có thể tập hợp thành các cấu trúc lớn hơn, cái gọi là tập hợp siêu phân tử tạo thành các thành phần cấu trúc của tế bào.

Để bắt chước các hệ thống tự nhiên này, các nhà khoa học đã tạo ra các hợp chất của các phân tử tập hợp thành một hydrogel khi "nhiên liệu" được thêm vào. Nhiên liệu này ở dạng phân tử năng lượng cao được gọi là cacbodiimit. Phản ứng hóa học giữ cho vật liệu ổn định miễn là có năng lượng cung cấp. Khi nó kết thúc, vật liệu chỉ đơn giản là phân hủy thành các phân tử cấu thành của nó, có thể được tập hợp lại bằng cách chỉ cần thêm "nhiên liệu".

Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã có thể tạo ra các vật liệu có tuổi thọ dự đoán từ vài phút đến vài giờ, và sau đó chúng bị phân hủy.

<< Quay lại: Lợi ích và tác hại của trò chơi điện tử 12.08.2017

>> Chuyển tiếp: Áo sơ mi thông minh Xenoma e-skin 11.08.2017

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc 07.05.2024

Trò chơi máy tính đang trở thành một hình thức giải trí ngày càng phổ biến trong thanh thiếu niên, nhưng nguy cơ nghiện game vẫn là một vấn đề đáng kể. Các nhà khoa học Mỹ đã tiến hành một nghiên cứu để xác định các yếu tố chính góp phần gây ra chứng nghiện này và đưa ra các khuyến nghị để phòng ngừa. Trong suốt sáu năm, 385 thanh thiếu niên đã được theo dõi để tìm ra những yếu tố nào có thể khiến họ nghiện cờ bạc. Kết quả cho thấy 90% người tham gia nghiên cứu không có nguy cơ bị nghiện, trong khi 10% trở thành người nghiện cờ bạc. Hóa ra yếu tố chính dẫn đến chứng nghiện cờ bạc là do mức độ hành vi xã hội thấp. Thanh thiếu niên có mức độ hành vi xã hội thấp không thể hiện sự quan tâm đến sự giúp đỡ và hỗ trợ của người khác, điều này có thể dẫn đến mất liên lạc với thế giới thực và phụ thuộc sâu sắc hơn vào thực tế ảo do trò chơi máy tính cung cấp. Dựa trên kết quả này, các nhà khoa học ... >>

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Đói trẻ hóa tế bào gốc 12.05.2018

Như bạn đã biết, tế bào gốc có thể phân chia trong một thời gian rất dài, trong khi một số trong số chúng vẫn còn, như trước đây, tế bào gốc và một số biến thành một số tế bào chuyên biệt thực hiện một số chức năng nhất định. Chính các tế bào gốc sẽ làm mới các mô của chúng ta, thay thế các tế bào cũ và chết bằng những tế bào mới. Nhưng theo thời gian, tế bào gốc mất khả năng phân chia vô tận - giống như phần còn lại của cơ thể, chúng cũng già đi và nguồn cung cấp dần dần giảm đi, điều này không thể ảnh hưởng đến tình trạng của các cơ quan không thể tái tạo được nữa.

Tế bào gốc có thể được trẻ hóa nếu chúng được để cho chết đói. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts đã thử nghiệm với tế bào gốc ở ruột chuột, chúng có nhiệm vụ làm mới lớp biểu mô của thành ruột. (Biểu mô này hao mòn khá nhanh - trong năm ngày, các tế bào gốc sẽ thay đổi hoàn toàn nó.)

Sau khi những con chuột già bị bỏ đói trong một ngày, các tế bào gốc được lấy từ ruột của chúng và buộc phải hình thành "ruột mini" - một bào quan nhỏ mô phỏng một đoạn ruột thật. Một số loại tế bào lẽ ra đã xuất hiện trong "ruột mini", tạo thành Lieberkün, hay ruột, crypts - những chỗ lõm hình ống của biểu mô, nơi chứa các tế bào có khả năng tiết chất nhờn, kích thích tố, có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, v.v.

Rõ ràng, để tạo ra một cơ quan nhỏ như vậy, các tế bào gốc đã phải làm việc rất vất vả. Và với sự trợ giúp của "ruột mini", người ta có thể thiết lập rằng cảm giác đói tăng gấp đôi khả năng tái tạo của các tế bào gốc, sau khi chết đói, chúng sẽ phân chia tích cực hơn và tích cực hơn chuyển thành các tế bào khác. Có thể nói, đói làm trẻ hóa các tế bào gốc già cỗi; tuy nhiên, các tế bào lấy từ động vật non cũng bắt đầu hoạt động tốt hơn khi đói.

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách chuyển hóa thay đổi trong các tế bào đói: chúng ngừng sử dụng carbohydrate làm nguồn năng lượng, bắt đầu phân hủy mạnh các axit béo (đồng thời, các gen chịu trách nhiệm chuyển hóa chất béo được kích hoạt trong chúng). Chính sự phân hủy tích cực của các axit béo sẽ giúp khôi phục khả năng "gốc" của các tế bào - nếu chúng bị cấm một cách nhân tạo để chiết xuất năng lượng theo cách này, thì sẽ không có cảm giác đói nào giúp ích được cho chúng. Đồng thời, nếu các tế bào được cung cấp một chất có thể kích hoạt các gen chuyển hóa chất béo, thì các tế bào sẽ trẻ lại mà không bị đói. Đó là, toàn bộ vấn đề là bật các phản ứng năng lượng cần thiết, và việc chúng ta bật chúng chính xác như thế nào không quan trọng.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web