با استفاده از کامپیوتر شخصی خود به جنگ با ویروس کرونا ملحق شوید.

ساینس نیوز، 25 مارس 2020

ماندن در خانه تنها راه مبارزه با ویروس کرونا نیست.

صدها هزار داوطلب از سراسر دنیا، کامپیوترهای شخصی خود را به یک شبکه وسیع ملحق ساخته اند که ابرکامپیوتری مجازی به نام Folding@home می سازد. این پروژه که از توان محاسباتی جمع سپاری (crowdsourcing) برای اجرای شبیه سازی پروتئین ها اسفاده می کند ابزار نیرومندی در خدمت پژوهشگرانی است که بر روی بیماری کووید 19 مطالعه می کنند. این پروژه در ماه فوریه اعلام شده و هدف آن تحلیل پروتئین هایی است که در ویروس کرونای جدید یافت می شوند. این پروتئین ها ابزاری هستند که به ویروس در آلوده ساختن سلولهای انسانی کمک می رسانند. با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری، پژوهشگران به تهیه نقشه پروتئین های ویروس مبادرت می ورزند تا آسیب پذیری های موجود در ویروس را کشف کرده و برای حمله به آنها داروهای جدید بسازند.

هرچه تعداد داوطلبانی که توان محاسباتی آزاد کامپیوترهای خود را در اختیار این شبکه قرار می دهند بیشتر باشد، سرعت این ابرکامپیوتر بیشتر خواهد بود. تا 26 مارس 2020 هفتصد هزار کامپیوتر به این شبکه متصل شده اند. ترکیب توان محاسباتی این تعداد کامپیوتر، Folding@home را قدرتمندترین ابرکامپیوتر در دنیا ساخته است. بازه زمانی بسیار کوتاهی که برای تحلیل پروتئین های غشای ویروس در اختیار دانشمندان است نیاز به توان محاسباتی بالایی برای تحلیل آنها ایجاب می نماید. برای ردیابی پروتئین سازنده ویروس در مدت تنها یک ثانیه، میلیاردها عملیات کامپیوتری لازم است. سرعت محاسباتی ابرکامپیوتر مزبور هم اکنون 1200 برابر یک کامپیوتر قدرتمند رومیزی است.

منبع:

https://www.sciencenews.org/article/coronavirus-covid-19-proteins-super-computer-fight-pandemic

ابداع ترکیباتی با خواص ضد دیابتی قوی

17 فوریه 2020

منبع:

https://phys.org/news/2020-02-chemist-compounds-strong-antidiabetic-properties.html

در روده کوچک، ساختار پلیمری نشاسته تحت اثر آزیمی به نام آلفا-آمیلاز به الیگوساکاریدهای ساده تر شکسته می شود. سپس تحت اثر آنزیم آلفا گلوکزیداز، الیگوساکاریدهای دست آمده به گلوکز و سایر مونوساکاریدها می شکنند. اگر عاملی مانع کار یکی از این آنزیمها شود، سرعت جذب کربوهیدراتها کاهش یافته و متعاقبا تراکم گلوکزدر خون کاهش می یابد. این اثر ضد دیابتی باعث شده است پژوهشگران توجه بیشتری به جستجو و یافتن عوامل بازدارنده ساخت آلفا آمیلاز و آلفا گلوکزیداز مبذول دارند.

در این راستا یک شیمی دان از دانشگاه RUDN توانسته انواع جدیدی از 1، 2، 4- تریازول را بسازد که بهتر از آکاربوز، یک داروی هیپوگلیسمیک متداول عمل کرده و خواص ضداکسید کننده ها را دارد. در آینده از این ماده می توان برای ساخت داروهای ضد دیابت نوع 2 استفاده کرد. جزئیات این پژوهش در نشریه Bioorganic Chemistry منتشر شده است.

یونس البکری از دانشگاه RUDN و همکارانش 17 گونه جدید از 1، 2، 4- تریازول را بطور مصنوعی ساخته اند. اینها به رده ای از هتروسیکل ها تعلق دارند، یعنی ترکیبات آلی که شامل حلقه هایی از اتمهای کربن و سایر عناصر هستند. ترکیبات هتروسایکلیک بواسطه ساختار خود که شبیه محصولات طبیعی است، اغلب خواص زیست شناختی جالبی از خود به نمایش می گذارند.

تیم دانشگاهی مزبور از تحلیل تفرق اشعه ایکس و روشهای طیف سنجی استفاده کرده اند. سپس فعالیت بازدارندگی تمام گونه های 1، 2، 4- تریازول را با آکاربوز مقایسه کرده و قابلیت آ«ها در بازدارندگی آنزیم آلفا آمیلاز را نشان داده اند.

غشای هدایت کننده آب امکان تبدیل دی اکسید کربن به سوخت را با کارایی بالاتر فراهم می کند

6 فوریه 2020 - Rensselaer Polytechnic Institute

متانول یک ماده شیمیایی موثر و پراستفاده است که به عنوان سوخت در تولید فرآورده های بیشماری بکار می رود. از سوی دیگر دی اکسید کربن یک گاز گلخانه ای است که فرآورده ناخواسته بسیاری از فرایندهای شیمیایی است.

تبدیل دی اکسید کربن به متانول یکی از راههای استفاده خوب از CO2 است. مهندسین شیمی موسسه پلی تکنیک رنسلائر نحوه تبدیل CO2  به متانول را با استفاده از یک غشای جداسازی بسیار کارامد نشان داده اند. این کشف خیره کننده می تواند با عث بهبود برخی فرایندهای شیمیایی شود که در آنها آب یک فرآورده جنبی است.

برای مثال واکنش شیمیایی مسئول تبدیل CO2 به متانول نیز تولید آب می کند که تداوم واکنش را بسیار محدود می سازد. تیم مهندسین این موسسه روشی برای جداسازی آب در حین واکنش یافته اند بدون اینکه سایر مولکولهای گازی ضروری از دست برود.

آنها یک غشای ساخته شده از یونهای سدیوم و بلورهای زئولیت را مونتاژ کرده و توانسته اند آب را از طریق سوراخهای کوچک بدون از دست رفتن مولکولهای گاز جذب کنند. این سوراخها به نام کانالهای نانویی هدایت آب معروفند. یونهای گاز تنها به مولکولهای آب اجازه عبور داده و راه مولکولهای گاز را مسدود می سازند.

متن کامل خبر را در آدرس زیر ببینید:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200206144820.htm

اولین کشف عمده درباره هیدروفورمیلاسیون در 50 سال اخیر

1 فوریه 2020

کاتالیست‌ها تقریبا نقشی معادل سنگ فلاسفه در دنیای شیمی دارند. آنها نمی‌توانند عنصری را به عنصر دیگر تبدیل کنند ولی توانایی تبدیل مواد شیمیایی را دارند در حالیکه خود بدون تغییر می مانند. کبالت که یک ماده معدنی متداول است در پذیرش اتمها از مولکولهای دیگر و تشکیل مولکولهای پیچیده بخوبی عمل می کند.

بیشتر صنایع (در حدود 75 درصد آنها) از کاتالیست های مبتنی بر رودیوم استفاده می کنند زیرا نیاز به فناوری فشار پایین و ارزان دارد لیکن به عقیده پژوهشگران دانشگاه ایالتی لوییزیانا کاتالیست های کبالتی نه تنها بهتر عمل می‌کنند، بلکه ارزانتر نیز هستند.

یک کاتالیست کاتیونی کبالت بیسفوسفین تنها 20 بار آهسته تر از بهترین کاتالیست های رودیومی عمل می کند در حالی که 10 هزار بار ارزانتر است. حدود 25 درصد از فرآورده های تولید شده توسط هیدروفورمیلاسیون نیاز به فناوری فشار بالای کبالت یا رودیوم دارند در حالی که فناوری نوین کبالت بیسفوسفین کاتیونیک می تواند در فشارهای متوسط عمل کرده و کارایی بیشتری از نظر انرژی داشته باشد.

هیدروفورمیلاسیون یک واکنش کاتالیستی است که آلکن ها، مونواکسید کربن و هیدروژن را به فرآورده های آلی پیچیده تر تبدیل می کند. از این ماده برای تولید پلاستیک سازها استفاده می شود.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200201111302.htm

جستجوی مواد واسطه ای موثر در فرایند فتوسنتز

29 ژانویه 2020 – آزمایشگاه ملی بروک هیون

گیاهان از نور خورشید انرژی می گیرند تا دی اکسید کربن اتمسفر را به گلوکز و سایر مواد لازم برای رشد و سوخت و ساز تبدیل کنند. تقلید از این واکنش شیمی – نور و تبدیل دی اکسید کربن به سوخت می‌تواند آینده سوختهای تجدیدپذیر را در دنیا متحول سازد.

برای تحقق بخشیدن به این فوتوسنتز (نورساخت) مصنوعی، دانشمندان سیستم های کاتالیستی متشکل از اجزای متعدد را مطالعه کرده اند که با همکاری یکدیگر، انتقال الکترونهای تحریک شده توسط نور را که برای تبدیل دی اکسید کربن به فرآورده های پر انرژی لازم است، به پیش می‌رانند. یکی از این فرآورده ها فرمیت (HCOO-) است که شکل نمکی اسید فرمیک بوده و از مولکولهای هیدروژن و دی اکسید کربن ساخته می‌شود.

سیستم تبدیل دی اکسید کربن نوعا شامل یک عامل نورساخت، یک کاتالیزور و یک دهنده الکترون در حالت محلول است. در طی جذب نور، عامل نورساخت به یک وضعیت تحریک شده می جهد و از دهنده، الکترون می گیرد. کاتالیزور سطح انرژی لازم برای فعال سازی دی اکسید کربن را کاهش می دهد و سپس از این الکترونهای پرانرژی برای تکمیل یک توالی از واکنشها استفاده می کند.

هم اکنون دانشمندان روشی برای بررسی ردپای عناصر واسطه تولید شده در فرایند فتوسنتز یافته اند که به آنها امکان می دهد درک صحیح تری از این واکنش یافته و به امکان تبدیل دی اکسید کربن هوا به سوخت های مفید دست یابند. این امر می تواند آینده منابع انرژی تجدیدپذیر را متحول سازد.

منبع:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200129174521.htm