Chemistry

นักเคมีสร้างสบู่แม่เหล็กได้เป็นครั้งแรก

เมื่อก่อนนักเคมีเคยคิดว่าจะลองเอาอะตอมของธาตุเหล็ก (Fe) ใส่เข้าไปในโมเลกุลของสบู่เพื่อสร้างสบู่ที่สามารถใช้แม่เหล็กควบคุมได้ แต่หลายคนก็ตั้งข้อสันนิษฐานว่าคงไม่ได้ผล เพราะอะตอมของเหล็กคงจะกระจายตัวห่างกันเกินกว่าที่จะตอบสนองกับสนามแม่เหล็กได้แรงพอ

แต่ล่าสุดทีมวิจัยที่นำโดย Julian Eastoe แห่ง University of Bristol ได้สังเคราะห์สบู่แม่เหล็กขึ้นมาได้สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก (อย่านึกว่าเป็นสบู่ก้อนๆ ยัดลูกเหล็กลงไปนะครับ ความจริงสบู่ก็คือสารลดแรงตึงผิวที่มี "หัว" เป็นด้านที่ชอบน้ำ และ "หาง" เป็นด้านที่ไม่ชอบน้ำ พอเราเทสบู่ลงน้ำ หางที่ไม่ชอบน้ำก็จะจับกับไขมันและเอาด้านหัวที่ชอบน้ำหันออกจับกับน้ำ เกิดเป็นโครงสร้างกลมๆ ที่เรียกว่า micelle)

สบู่แม่เหล็กนี้เกิดจากการนำเอาธาตุเหล็กเข้าไปร่วมทำปฏิกิริยากระบวนการเกิดสบู่จนสบู่ที่ได้มีเหล็กเป็นส่วนประกอบอยู่ในโมเลกุล นักวิจัยทดสอบเอาสบู่แม่เหล็กที่สังเคราะห์ได้ไปเทใส่ในหลอดทดลองที่มีน้ำกับน้ำมันผสมกัน ผลปรากฏว่าเมื่อเอาแม่เหล็กไปจี้ สบู่ที่ล่องลอยอยู่ในหลอดทดลองก็ถูกแม่เหล็กดูดขึ้นมาได้

"Criegee Intermediate" พระเอกตัวใหม่ที่จะมาช่วยแก้ปัญหาโลกร้อน?

ในปี 1949 นักเคมีชาวเยอรมัน Rudolf Criegee ได้เสนอว่าเมื่อโอโซนทำปฏิกิริยากับสารไฮโดรคาร์บอนจะเกิดสิ่งที่เรียกว่า "Criegee Intermediate" ขึ้นในกระบวนการ หากไฮโดรคาร์บอนตัวนั้นเป็นพวก alkene โมเลกุลของ Criegee Intermediate ที่เกิดขึ้นก็จะเป็น biradicals ซึ่งหมายความว่ามันมีช่องอนุมูลในการทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ ถึงสองช่อง นักวิทยาศาสตร์สงสัยมานานแล้วว่าบนชั้นบรรยากาศที่มีทั้งโอโซนและไฮโดรคาร์บอน มันจะมี Criegee Intermediate เกิดขึ้นมากน้อยแค่ไหน และจะส่งผลกระทบอย่างไรบ้าง แต่การศึกษา Criegee Intermediate ในสภาวะก๊าซเป็นเรื่องยากเพราะ Criegee Intermediate สลายตัวเร็วเกินกว่าจะตรวจอะไรกับมันได้

ทีมวิจัยจาก Sandia National Laboratories ในรัฐแคลิฟอร์เนีย กับ University of Manchester และ University of Bristol ของสหราชอาณาจักร เป็นทีมวิจัยแรกที่สามารถสังเกตพฤติกรรมของ Criegee Intermediate ในสภาวะก๊าซได้ และผลที่ออกมาก็น่าสนใจกว่าที่นักเคมีหลายคนหวังไว้เสียด้วย

Quasicrystal (ผลงานรางวัลโนเบลปีที่แล้ว) ตกลงมาจากอวกาศ

รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2011 ที่เพิ่งผ่านพ้นไปมอบให้แก่ Daniel Shechtman แห่ง Israel Institute of Technology ในฐานะที่ค้นพบ "Quasicrystal" ในปี 1984 (ข่าวเก่า)

Quasicrystal เป็นโครงสร้างระดับอะตอมที่มีลักษณะเป็นระเบียบเหมือนผลึก (crystal) แต่ต่างจากผลึกทั่วไปที่โครงสร้างนั้นไม่ปรากฏลักษณะที่ซ้ำต่อกันเป็นคาบๆ เลย ทีมวิจัยของ Daniel Shechtman สังเคราะห์มันขึ้นมาได้จากการทำให้โลหะหลอมเหลวเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วในห้องทดลอง

แม้สุดท้ายทุกคนจะยอมรับผลงานของ Daniel Shechtman หลังจากวิพากษ์เขาอย่างหนักหน่วง แต่ก็ยังไม่มีใครเชื่อว่า quasicrystal จะเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ จนกระทั่งในปี 2009 ทีมวิจัยของ Paul Steinhardt แห่ง Princeton University ค้นพบมันอยู่ในก้อนหินแร่ที่ขุดจากภูเขา Koryak ทางตะวันออกของประเทศรัสเซีย

Paul Steinhardt เอะใจอยู่แล้วว่าหินก้อนนี้ต้องไม่ใช่หินบนโลกธรรมดา แต่ Glenn MacPherson ผู้เชี่ยวชาญด้านอุกกาบาตแห่งสถาบันสมิธโซเนียนในวอชิงตันดีซีสงสัยว่ามันจะเป็นหินอุกกาบาตจริงหรือ ทั้งสองคนจึงร่วมมือกันตั้งทีมขึ้นเพื่อศึกษาหินก้อนนั้นอย่างละเอียด

ผลปรากฏว่าหินดังกล่าวมีลักษณะของหินอุกกาบาตจริงๆ สัดส่วนของไอโซโทปออกซิเจนแตกต่างจากหินที่พบบนโลก และสายแร่ซิลิกาในเนื้อหินก็มีร่องรอยของการผ่านแรงกดดันมหาศาลแบบประมาณแรงกดดันในใจกลางโลกหรือแรงปะทะตอนอุกกาบาตพุ่งชนโลก

จากของที่ไม่มีใครคิดว่าจะเกิดขึ้นได้ ก็เกิดขึ้นมาแล้ว และก็ยังเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติอีกแถมยังเป็นธรรมชาติที่ส่งตรงมาจากนอกโลกเสียด้วย

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร PNAS doi: 10.1073/pnas.1111115109

ที่มา - Popular Science, BBC News, New Scientist

IUPAC เสนอชื่อของธาตุที่ 114 และ 116 แล้ว

หลังจากที่ IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) ประกาศรับรองธาตุที่ 114 และ 116 อย่างเป็นทางการในเดือนมิถุนายน 2011 ที่ผ่านมา ล่าสุด IUPAC เลือกชื่อสำหรับธาตุทั้งสองได้แล้ว

ธาตุที่ 114 (ununquadium) ได้ชื่อ Flerovium (สัญลักษณ์ Fl) ตามชื่อ Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR) สถานที่ที่สังเคราะห์ได้เป็นครั้งแรก ซึ่งชื่อของสถานปฏิบัติการนี้ก็ตั้งตามชื่อของ Georgiy N. Flerov นักฟิสิกส์ผู้ค้นพบว่ายูเรเนียมเกิดปฏิกิริยาฟิชชั่นได้เอง

ธาตุที่ 116 (ununhexium) ได้ชื่อ Livermorium (สัญลักษณ์ Lv) ตามชื่อ Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) เพราะว่าการค้นพบธาตุที่ 114 และ 116 เกิดจากการร่วมมือกันของนักวิทยาศาสตร์ของ FLNR และ LLNL

ชื่อทั้งสองได้ถูกเสนอขึ้นมาตั้งแต่เดือนตุลาคมแล้ว และจะต้องเปิดเป็น public domain ให้สาธารณชนเข้ามาออกความเห็นเป็นระยะเวลา 5 เดือน หลังจากนั้นก็ต้องส่งเข้าไปที่ Joint Working Party ของ IUPAC กับ IUPAP (International Union of Pure and Applied Physics) และรอให้ General Assembly ของ IUPAP ตัดสินอีกทีว่าจะรับรองชื่ออย่างเป็นทางการหรือไม่

ที่มา - Science Daily

หมากฝรั่งที่ไม่เหนียว

หมากฝรั่งที่วางขายทั่วไปนั้นทำมาจากยางสังเคราะห์ที่เติมสีและรสเข้าไป คุณสมบัติของความเป็นยางทำให้เศษหมากฝรั่งที่เคี้ยวแล้วเป็นขยะที่สร้างปัญหาอย่างมาก เพราะมันทั้งเหนียวเหนอะหนะและล้างออกยาก หากจะเอาให้เกลี้ยงก็ต้องใช้ตัวทำละลายแรงๆ มาขัดกันเลยทีเดียว

ทีมวิจัยที่นำโดย ศ. Elke Arendt แห่ง University College Cork ได้แรงบันดาลใจมาจากการค้นพบโปรตีนจากธัญพืชที่มีคุณสมบัติพอจะเอามาแทนยางสังเคราะห์ในหมากฝรั่งได้ พวกเธอจึงได้ทดลองปรับปรุงและเพิ่มส่วนผสมเข้าไปให้โปรตีนนี้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ผลที่ได้ในชั้นต้นก็ออกมาน่าพอใจพอสมควร

หมากฝรั่งจากโปรตีนจะสามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้ ไม่เป็นสิ่งขยะแขยงติดพื้นโต๊ะ พื้นถนน เก้าอี้ ฯลฯ เหมือนหมากฝรั่งยางสังเคราะห์

ขั้นตอนการผลิตหมากฝรั่งจากโปรตีนธัญพืชที่พัฒนาขึ้นมาใหม่โดย ศ. Elke Arendt ได้จดทะเบียนสิทธิบัตรแล้ว เหลือแต่รอให้บริษัทผู้ผลิตหมากฝรั่งมาซื้อเอาไปใช้

ที่มา - Science Daily

ธาตุที่ 110, 111, 112 ได้ชื่ออย่างเป็นทางการแล้ว

หลังจากค้นพบเป็นเวลาสิบกว่าปี General Assembly ของ the International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) ก็รับรองชื่อของธาตุลำตับที่ 110, 111, และ 112 สักที ในการประชุมครั้งล่าสุด ณ Institute of Physics ในกรุงลอนดอน ระหว่างวันที่ 31 ตุลาคม - 4 พฤศจิกายน ค.ศ. 2011

  • ธาตุที่ 110 หรือที่เคยมีชื่อชั่วคราวว่า Ununnilium (Uun) ได้ชื่อเป็น Darmstadtium สัญลักษณ์ Ds ตามชื่อเมือง Darmstadt ในประเทศเยอรมนีซึ่งอยู่ใกล้ๆ กับห้องปฏิบัติการของ Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) ที่ที่มันถูกสังเคราะห์ชึ้นเป็นครั้งแรกในเดือนพฤศจิกายนปี 1994

  • ธาตุที่ 111 หรือที่เคยมีชื่อชั่วคราวว่า Unununium (Uuu) ได้ชื่อเป็น Roentgenium สัญลักษณ์ Rg ตามชื่อของ Wilhelm Conrad Roentgen นักฟิสิกส์ผู้ค้นพบและประดิษฐ์เครื่องฉายรังสีเอ๊กซ์ ธาตุนี้ถูกค้นพบโดยทีม GSI หลังการค้นพบ Darmstadtium เพียงหนึ่งเดือน

  • ธาตุที่ 112 หรือที่เคยมีชื่อชั่วคราวว่า Ununbium (Uub) ได้ชื่อเป็น Copernicium สัญลักษณ์ Cn ตามชื่อของ Nicolaus Copernicus นักดาราศาสตร์ผู้เสนอแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาลและโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ซึ่งขัดกับความเชื่อของฝ่ายศาสนจักรที่ทรงอิทธิพลอยู่ในขณะนั้น Copernicium ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกในเดือนกุมภาพันธ์ ปี 1996 โดยนักวิทยาศาสตร์แห่ง GSI

ชื่อทั้งสามนี้ถูกนำเสนอเข้าสู่มติของ General Assembly โดย Joint Working Party on the Discovery of Elements ซึ่งเป็นหน่วยงานร่วมระหว่าง IUPAP กับ the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)

ที่มา - SPACE.com, Institute of Physics

Herbert A. Hauptman นักคณิตศาสตร์รางวัลโนเบลเสียชีวิตแล้ว

Herbert A. Hauptman นักคณิตศาสตร์ชาวอเมริกัน เจ้าของรางวัลโนเบลปี 1985 ได้เสียชีวิตลงแล้วด้วยวัย 94 ปี

งานที่สำคัญของเค้าคือ การพัฒนาวิธีประมาณโครงสร้างเชิงโมเลกุลของผลึกโดยตรง ซึ่งเป็นงานในสาขาเคมีที่ได้ Jerome Karle มาร่วมงาน จนได้รางวัลโนเบลร่วมกันในสาขาเคมีไปเมื่อปี 1985

ใจความของผลงานโนเบลชิ้นดังกล่าวคือ การนำทฤษฎีความน่าจะเป็นเข้ามาอธิบายรูปแบบของลำแสงที่ตกกระทบบนแผ่นฟิล์ม X-ray ซึ่งได้จากการยิงลำแสง X-ray ผ่านเข้าไปยังผลึกโมเลกุลที่ต้องการตรวจสอบ ลำแสงที่วิ่งเข้าไปในผลึกจะถูกรบกวนโดยอิเล็กตรอนจนเกิดการเบี่ยงเบนไปในทิศทางต่างๆ (ทำนองเดียวกันกับการทดลองของรูเทอร์ฟอร์ด) เมื่อนำมาคำนวณย้อนกลับจะได้ค่าของมุมที่ปรากฎภายในผลึกโมเลกุล จึงสามารถคาดเดาโครงสร้างเชิงผลึกได้

วิธีนี้ทำให้การศึกษาโครงสร้างฮอร์โมนเป็นไปได้ง่ายขึ้นมาก และส่งผลให้การวิจัยยารักษาโรคก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว นับว่าคนบนโลกหลายพันล้านคนต้องขอบคุณวิธีนี้ที่ทำให้เรามีคุณภาพชีวิตที่ดียิ่งขึ้นครับ

ที่มา: The New York Times

ค้นพบคาร์บอนรูปใหม่ แข็งเท่าๆ กับเพชร

ทีมวิจัยที่นำโดย Wendy L. Mao แห่งมหาวิทยาลัยแสตนฟอร์ด ได้สังเคราะห์อัญรูป (allotrope) ตัวใหม่ของคาร์บอนในห้องปฏิบัติการของสถาบันวิจัยฟิสิกส์ภูมิศาสตร์คาร์เนกี้

คาร์บอนรูปใหม่นี้เกิดจากการเอา Glassy Carbon ซึ่งเป็นอัญรูปของคาร์บอนอีกตัวที่ค้นพบในคริสตทศวรรษ 1950 เข้าไปอบที่ความดัน 400,000 บรรยากาศ

จากการทดสอบเบื้องต้นด้วยการอัดแรงดันเข้าไปทิศทางเดียวพบว่า คาร์บอนตัวใหม่สามารถทนแรงดันได้สูงสุดถึง 1,300,000 บรรยากาศ ส่วนในทิศทางอื่นๆ เท่าที่ทดสอบก็พบว่าทนแรงดันได้เกิน 600,000 บรรยากาศ ความแข็งระดับนี้ไม่เคยพบในอัญรูปอื่นๆ ของคาร์บอนมาก่อนนอกจากเพชร

นอกจากนี้ คาร์บอนตัวใหม่ยังมีลักษณะเป็นคาร์บอนอสัญฐาน (amorphous) เนื่องจากอะตอมคาร์บอนไม่ได้เรียงตัวกันเป็นผลึกเหมือนอย่างอะตอมคาร์บอนในเพชร ทำให้นักวิทยาศาสตร์คาดว่าความแข็งแรงทนทานของมันน่าจะเฉลี่ยไปให้ทนแรงดันได้พอๆ กันทุกทิศทุกทาง ต่างจากเพชรที่ทนแรงดันสูงๆ ได้เฉพาะเพียงบางทิศทางขึ้นอยู่กับการเรียงตัวของผลึก

ที่มา - Science Daily

รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2011

รางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 2011 นี้มีผู้ได้รับเพียงคนเดียว คือ Daniel Shechtman แห่ง Israel Institute of Technology

ผลงานที่ทำให้ Daniel Shechtman คว้ารางวัลโนเบลคือการค้นพบ "Quasicrystal" ในปี 1984 เมื่อทีมวิจัยของเขาทำให้โลหะหลอมเหลวเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว ก็พบว่าโครงสร้างระดับอะตอมที่เกิดขึ้นมีลักษณะเป็นระเบียบเหมือนผลึก (crystal) แต่ต่างจากผลึกทั่วไปที่โครงสร้างนั้นไม่ปรากฏลักษณะที่ซ้ำต่อกันเป็นคาบๆ เลย และนั่นคือครั้งแรกที่มีรายงานการศึกษา quasicrystal อย่างเป็นทางการ

เนื่องจากมีผู้ได้คนเดียว เงินรางวัล 10 ล้านโครนสวีเดนก็ตกเป็นของ Daniel Shechtman เต็มๆ

ที่มา - BBC News

และเนื่องในโอกาสนี้ผมก็ขอเพิ่ม Quasicrystal เข้าเป็น tag ใน Jusci เลย คาดว่าต่อไปเราคงได้เห็นข่าวของมันมากขึ้น (แม้ว่าผมจะยังไม่เข้าใจว่ามันคืออะไรก็ตาม)

นักวิทยาศาสตร์จีนเขม่นกันเอง ไม่พอใจผลรางวัล Lasker

เมื่อปีที่แล้วเราได้เห็นข่าวนักฟิสิกส์ตีกันเพราะรางวัลโนเบล มาปีนี้ก็เป็นเรื่องราวของนักเคมีที่มีเรื่องกันเพราะผลประกาศรางวัลบ้าง แม้ว่าจะไม่ใช่รางวัลโนเบลซึ่งเป็นเกียรติยศสูงสุดของนักวิทยาศาสตร์ แต่ชื่อเสียงของรางวัล Lasker ก็ยิ่งใหญ่ระดับโลกเช่นกันโดยเฉพาะในวงการวิทยาศาสตร์การแพทย์

จุดเริ่มต้นของเรื่องคือ ผลรางวัล Lasker-DeBakey Clinical Medical Research Award ปี 2011 นี้ที่มอบให้กับ Tu Youyou นักพฤกษเคมี (phytochemist) วัย 80 ปีแห่ง Academy of Traditional Chinese Medicine ของสาธารณรัฐประชาชนจีน สำหรับการค้นพบ artemisinin ซึ่งเป็นยารักษาโรคมาลาเรียที่มีราคาถูก ช่วยชีวิตคนมากมายโดยเฉพาะผู้ป่วยในประเทศยากจน

Syndicate content