Aquests descobriments peculiars van cridar l'atenció dels editors de C&EN aquest any
per Krystal Vásquez
MISTERI DEL PEPTO-BISMOL
Crèdit: Nat. Commun.
Estructura del subsalicilat de bismut (Bi = rosa; O = vermell; C = gris)
Aquest any, un equip d'investigadors de la Universitat d'Estocolm ha resolt un misteri centenari: l'estructura del subsalicilat de bismut, l'ingredient actiu de Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Mitjançant la difracció d'electrons, els investigadors van descobrir que el compost està disposat en capes semblants a varetes. Al llarg del centre de cada vareta, els anions d'oxigen alternen entre unir tres i quatre cations de bismut. Els anions salicilat, mentrestant, es coordinen amb el bismut a través dels seus grups carboxílics o fenòlics. Mitjançant tècniques de microscòpia electrònica, els investigadors també van descobrir variacions en l'apilament de capes. Creuen que aquesta disposició desordenada podria explicar per què l'estructura del subsalicilat de bismut ha aconseguit escapar als científics durant tant de temps.
Crèdit: Cortesia de Roozbeh Jafari
Els sensors de grafè adherits a l'avantbraç poden proporcionar mesures contínues de la pressió arterial.
TATUATGES DE PRESSIÓ ARTERIAL
Durant més de 100 anys, controlar la pressió arterial ha significat tenir el braç comprimit amb un maneguet inflable. Un inconvenient d'aquest mètode, però, és que cada mesura representa només una petita instantània de la salut cardiovascular d'una persona. Però el 2022, uns científics van crear un "tatuatge" temporal de grafè que pot controlar contínuament la pressió arterial durant diverses hores (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). La matriu de sensors basada en carboni funciona enviant petits corrents elèctrics a l'avantbraç de qui el porta i controlant com canvia el voltatge a mesura que el corrent es mou pels teixits del cos. Aquest valor es correlaciona amb els canvis en el volum sanguini, que un algoritme informàtic pot traduir en mesures de pressió arterial sistòlica i diastòlica. Segons una de les autores de l'estudi, Roozbeh Jafari, de la Universitat Texas A&M, el dispositiu oferiria als metges una manera discreta de controlar la salut cardíaca d'un pacient durant períodes prolongats. També podria ajudar els professionals mèdics a filtrar factors estranys que afecten la pressió arterial, com ara una visita estressant al metge.
RADICALS GENERATS PER HUMANS
Crèdit: Mikal Schlosser/TU Dinamarca
Quatre voluntaris es van asseure en una cambra amb clima controlat perquè els investigadors poguessin estudiar com els humans afecten la qualitat de l'aire interior.
Els científics saben que els productes de neteja, la pintura i els ambientadors afecten la qualitat de l'aire interior. Aquest any, els investigadors van descobrir que els humans també poden fer-ho. En col·locar quatre voluntaris dins d'una cambra amb clima controlat, un equip va descobrir que els olis naturals de la pell de les persones poden reaccionar amb l'ozó de l'aire per produir radicals hidroxil (OH) (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Un cop formats, aquests radicals altament reactius poden oxidar compostos presents a l'aire i produir molècules potencialment nocives. L'oli de la pell que participa en aquestes reaccions és l'esqualè, que reacciona amb l'ozó per formar 6-metil-5-hepten-2-ona (6-MHO). L'ozó reacciona amb el 6-MHO per formar OH. Els investigadors tenen previst ampliar aquest treball investigant com els nivells d'aquests radicals hidroxil generats pels humans poden variar en diferents condicions ambientals. Mentrestant, esperen que aquestes troballes facin que els científics repensin com avaluen la química interior, ja que els humans no solen ser vistos com a fonts d'emissions.
CIÈNCIA SEGURA PER A GRANOTES
Per estudiar les substàncies químiques que excreten les granotes per defensar-se, els investigadors han de prendre mostres de pell dels animals. Però les tècniques de mostreig existents sovint perjudiquen aquests delicats amfibis o fins i tot requereixen eutanàsia. El 2022, els científics van desenvolupar un mètode més humà per prendre mostres de les granotes utilitzant un dispositiu anomenat MasSpec Pen, que utilitza un mostrejador semblant a un bolígraf per recollir alcaloides presents a l'esquena dels animals (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). El dispositiu va ser creat per Livia Eberlin, química analítica de la Universitat de Texas a Austin. Originalment estava pensat per ajudar els cirurgians a diferenciar entre teixits sans i cancerosos del cos humà, però Eberlin es va adonar que l'instrument es podia utilitzar per estudiar les granotes després de conèixer Lauren O'Connell, biòloga de la Universitat de Stanford que estudia com les granotes metabolitzen i segresten alcaloides.
Crèdit: Livia Eberlin
Un bolígraf d'espectrometria de masses pot prendre mostres de la pell de granotes verinoses sense fer mal als animals.
Crèdit: Science/Zhenan Bao
Un elèctrode conductor i elàstic pot mesurar l'activitat elèctrica dels músculs d'un pop.
ELECTRODES DIGNES D'UN POP
Dissenyar bioelectrònica pot ser una lliçó de compromís. Els polímers flexibles sovint es tornen rígids a mesura que milloren les seves propietats elèctriques. Però un equip d'investigadors dirigit per Zhenan Bao de la Universitat de Stanford va idear un elèctrode que és alhora elàstic i conductor, combinant el millor dels dos mons. La peça clau de l'elèctrode són les seves seccions entrellaçades: cada secció està optimitzada per ser conductora o mal·leable per tal de no contrarestar les propietats de l'altra. Per demostrar les seves capacitats, Bao va utilitzar l'elèctrode per estimular les neurones del tronc encefàlic dels ratolins i mesurar l'activitat elèctrica dels músculs d'un pop. Va presentar els resultats d'ambdues proves a la reunió de la tardor de 2022 de l'American Chemical Society.
FUSTA A PROVA DE BALES
Crèdit: ACS Nano
Aquesta armadura de fusta pot repel·lir bales amb un dany mínim.
Aquest any, un equip d'investigadors dirigit per Huiqiao Li, de la Universitat de Ciència i Tecnologia de Huazhong, va crear una armadura de fusta prou resistent per desviar un tret de bala d'un revòlver de 9 mm (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). La resistència de la fusta prové de les seves làmines alternes de lignocel·lulosa i un polímer de siloxà reticulat. La lignocel·lulosa resisteix la fracturació gràcies als seus enllaços d'hidrogen secundaris, que es poden tornar a formar quan es trenquen. Mentrestant, el polímer flexible es torna més resistent quan rep el cop. Per crear el material, Li es va inspirar en el pirarucu, un peix sud-americà amb una pell prou resistent per suportar les dents afilades com navalles d'una piranya. Com que l'armadura de fusta és més lleugera que altres materials resistents als impactes, com l'acer, els investigadors creuen que la fusta podria tenir aplicacions militars i aeronàutiques.
Data de publicació: 19 de desembre de 2022