10/12/ΧΧΧΧ - ΗΜΕΡΑ ΑΠΟΝΟΜΗΣ ΒΡΑΒΕΙΩΝ ΝΟΜΠΕΛ: Νομπελ Χημείας 2023 παίρνουν οι Moungi G. Bawendi (MIT, ΗΠΑ), Louis E. Brus (Columbia, ΗΠΑ), Alexei I. Ekimov (Nanocrystals Technology Inc., ΗΠΑ)

 

Το Νόμπελ Xημείας 2023 απονεμήθηκε στους: Moungi G. Bawendi (MIT, ΗΠΑ), Louis E. Brus (Columbia, ΗΠΑ), Alexei I. Ekimov (Nanocrystals Technology Inc., ΗΠΑ) «για την ανακάλυψη και τη σύνθεση κβαντικών κουκκίδων»

Φύτεψαν έναν σημαντικό σπόρο στη νανοτεχνολογία

Το Νόμπελ Χημείας 2023 επιβραβεύει την ανακάλυψη και την ανάπτυξη των κβαντικών κουκκίδων, που ονομάζονται επίσης νανοκρύσταλλοι. Πρόκειται για μικρούς κρυστάλλους διάφορων υλικών με διαστάσεις μερικά νανόμετρα (1 νανόμετρο = 1 δισεκατομμυριοστό του μέτρου). Το ξεχωριστό ενδιαφέρον για τους νανοκρυστάλλους πηγάζει από το γεγονός ότι οι ιδιότητές τους δεν καθορίζονται μόνο από το είδος του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένοι αλλά και από το μέγεθος του νανοκρυστάλλου.   

Αυτά τα ελάχιστα στοιχεία της νανοτεχνολογίας διαχέουν τώρα το φως τους από τηλεοράσεις και λαμπτήρες LED και μπορούν μεταξύ πολλών άλλων, να καθοδηγήσουν τους χειρουργούς όταν αφαιρούν ανεπιθύμητους όγκους.

Οι ερευνητές ως επί το πλείστον χρησιμοποίησαν τις κβαντικές κουκκίδες για να δημιουργήσουν έγχρωμο φως. Πιστεύουν ότι στο μέλλον οι κβαντικές κουκκίδες μπορούν να συμβάλουν στην κατασκευή εύκαμπτων ηλεκτρονικών, μικροσκοπικών αισθητήρων, λεπτότερων ηλιακών κυττάρων και ίσως στην κρυπτογράφηση της κβαντικής επικοινωνίας.

Οι ιδιότητες ενός στοιχείου εξαρτώνται από το πόσα ηλεκτρόνια διαθέτει. Όμως, όταν η ύλη συρρικνώνεται σε νανοδιαστάσεις εμφανίζονται κβαντικά φαινόμενα. Οι βραβευμένοι με Νόμπελ Χημείας 2023 κατάφεραν να παράξουν σωματίδια τόσο μικρά που οι ιδιότητές τους καθορίζονται από τα κβαντικά φαινόμενα. Τα σωματίδια, που ονομάζονται κβαντικές κουκκίδες, αποκτούν πλέον τεράστια σημασία στη νανοτεχνολογία.

«Οι κβαντικές κουκκίδες διαθέτουν συναρπαστικές και ασυνήθιστες ιδιότητες. Είναι σημαντικό ότι έχουν διαφορετικά χρώματα ανάλογα με το μέγεθός τους», λέει ο Johan Åqvist, πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ για τη Χημεία.

Οι φυσικοί γνώριζαν εδώ και καιρό ότι θεωρητικά τα κβαντικά φαινόμενα μπορούσαν να εμφανιστούν σε νανοσωματίδια, αλλά στο παρελθόν ήταν σχεδόν αδύνατο να τα δημιουργήσουν. Επομένως, λίγοι άνθρωποι πίστευαν ότι αυτή η γνώση θα αξιοποιηθεί στην πράξη.

Όμως, στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο Alexei Ekimov κατάφερε να δημιουργήσει κβαντικά φαινόμενα που εξαρτώνται από το μέγεθος σε έγχρωμο γυαλί. Το χρώμα προήλθε από νανοσωματίδια χλωριούχου χαλκού και ο Ekimov έδειξε ότι το μέγεθος των σωματιδίων επηρέαζε κβαντομηχανικά το χρώμα του γυαλιού.

Λίγα χρόνια αργότερα, ο Louis Brus ήταν ο πρώτος επιστήμονας στον κόσμο που απέδειξε τα κβαντικά φαινόμενα σε νανοσωματίδια που επιπλέουν ελεύθερα σε ένα ρευστό. Το 1993, ο Moungi Bawendi έφερε επανάσταση στη χημική παραγωγή κβαντικών κουκκίδων, παίρνοντας σχεδόν τέλεια σωματίδια. Αυτή η υψηλή ποιότητα ήταν απαραίτητη για να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές.

Οι κβαντικές κουκκίδες φωτίζουν πλέον οθόνες υπολογιστών και οθόνες τηλεόρασης που βασίζονται στην τεχνολογία QLED. Προσθέτουν επίσης απόχρωση στο φως ορισμένων λαμπτήρων LED, και βιοχημικοί και γιατροί τις χρησιμοποιούν για να χαρτογραφήσουν βιολογικούς ιστούς.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι στο μέλλον οι κβαντικές κουκκίδες θα μπορούσαν να συνεισφέρουν στα...

 

10/12/ΧΧΧΧ - ΗΜΕΡΑ ΑΠΟΝΟΜΗΣ ΒΡΑΒΕΙΩΝ ΝΟΜΠΕΛ: Νομπελ Χημείας 2020 παίρνουν η Γαλλίδα Εμανουέλ Σαρπαντιέ και η Αμερικανίδα Τζένιφερ Ντούντνα για τη συμβολή τους στη θεραπεία του καρκίνου με «μοριακά ψαλίδια».

 

Η 51χρονη Γαλλίδα και η 56χρονη Αμερικανίδα είναι η έκτη και η έβδομη γυναίκες αντίστοιχα που τιμώνται με το Νόμπελ Χημείας από το 1901. Τον Ιούνιο 2012, οι δύο γενετίστριες μαζί με συναδέλφους τους περιγράφουν στην επιθεώρηση Science ένα νέο εργαλείο ικανό να απλοποιήσει την τροποποίηση του γονιδίου. Ο μηχανισμός ονομάζεται Crispr/Cas9 ή απλώς «μοριακά ψαλίδια».

Αν η γονιδιακή θεραπεία συνίσταται στην εισαγωγή ενός κανονικού γονιδίου στα κύτταρα που έχουν ένα ελαττωματικό γονίδιο, ως δούρειο ίππο, για να κάνει την δουλειά που δεν κάνει το ελαττωματικό γονίδιο, η μέθοδος Crispr φέρνει την επανάσταση: αντί να προσθέσει ένα νέο γονίδιο, το εργαλείο τροποποιεί το υπάρχουν ελαττωματικό γονίδιο.

Το εργαλείο είναι εύκολο στην χρήση, φθηνό και επιτρέπει στους επιστήμονες να κόβουν το DNA ακριβώς εκεί που θέλουν για να δημιουργήσουν, για παράδειγμα, ή για να διορθώσουν μία γενετική μετάλλαξη και να θεραπεύσουν σπάνιες ασθένειες.

Η ανακάλυψη...

 

10/12/ΧΧΧΧ - ΗΜΕΡΑ ΑΠΟΝΟΜΗΣ ΒΡΑΒΕΙΩΝ ΝΟΜΠΕΛ: Νομπελ Χημείας 2017 παίρνουν οι Jacques Dubochet, Joachim Frank και Richard Henderson

Στους Ζακ Ντιμποζε (Jacques Dubochet), Χοακιμ Φρανκ (Joachim Frank) και Ρίτσαρντ Χεντερσον (Richard Henderson) απονέμεται το φετινό βραβείο Νόμπελ Χημείας, για την ανάπτυξη της κρυο-ηλεκτρονικής μικροσκοπίας για τον υψηλής ανάλυσης δομικό καθορισμό των βιομορίων σε διάλυμα, όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας.

«Αυτή τη χρονιά το βραβείο απονέμεται σε μία μέθοδο απεικόνισης των μορίων της ζωής που μεταφέρει τη βιοχημεία σε νέα εποχή», εξήγησε ο Γκέραν Χάνσον, γενικός γραμματέας της Ακαδημίας. «Χάρη στη μέθοδο αυτή, οι ερευνητές έχουν πλέον τη δυνατότητα να παράξουν τρισδιάστατες απεικονίσεις των βιομορίων και να οπτικοποιήσουν διαδικασίες που δεν έχουν ποτέ πριν δει, γεγονός που είναι αποφασιστικής σημασίας για τη βασική κατανόηση της χημείας της ζωής και την ανάπτυξη της φαρμακευτικής», αναφέρεται στην ανακοίνωση.
 

H κρυο-ηλεκτρονική μικροσκοπία εξετάζει ταυτόχρονα...

10/12/ΧΧΧΧ - ΗΜΕΡΑ ΑΠΟΝΟΜΗΣ ΒΡΑΒΕΙΩΝ ΝΟΜΠΕΛ: Νομπελ Χημείας 2016 παίρνουν οι Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart και Bernard L. Feringa

Το βραβείο Νόμπελ Χημείας 2016 απονέμεται στους Jean-Pierre Sauvage
(University of Strasbourg, Γαλλία),  Sir J. Fraser Stoddart (Northwestern University, Evanston, IL, ΗΠΑ) και Bernard L. Feringa (University of Groningen, Ολλανδία) «για τον σχεδιασμό και την σύνθεση των  μοριακών μηχανών»

Πόσο μικρές μπορεί να είναι οι μηχανές; Αυτό ήταν ένα ερώτημα που απασχόλησε τον βραβευμένο με Νόμπελ Richard Feynman όταν το 1950 προσπαθούσε να προβλέψει τις εξελίξεις στον τομέα της νανοτεχνολογίας ή όταν φανταζόταν μια μοριακών διαστάσεων νανο-μηχανή που θα υλοποιούσε το  μικροσκοπικό αεικίνητό του.

Το πρώτο βήμα προς μια μοριακή μηχανή έγινε από τον Jean-Pierre Sauvage το 1983, όταν κατόρθωσε να συνδέσει με επιτυχία δυο μόρια σε σχήμα δακτυλίου έτσι ώστε να σχηματίσουν τους κρίκους μιας αλυσίδας (catenane).

O Jean-Pierre Sauvage χρησιμοποίησε ένα ιόν χαλκού για να συνδέσει μόρια χρησιμοποιώντας έναν μηχανικό δεσμό.

Κανονικά τα μόρια συνδέονται με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς, όμως σ’ αυτή την περίπτωση τα μόρια συνδέονται με έναν ελεύθερο μηχανικό δεσμό. Μια οποιαδήποτε μηχανή για να μπορεί να εκτελέσει μια εργασία πρέπει να αποτελείται από τμήματα που μπορούν να κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο. Τα δυο μόρια – ως κρίκοι αλυσίδας, πληρούν ακριβώς αυτή την απαίτηση.

Το δεύτερο βήμα έγινε από τον Fraser Stoddart το 1991, όταν κατάφερε να τοποθετήσει ένα έναν λεπτό μοριακό άξονα μέσα σε ένα κυκλικό μόριο (rotaxane) και απέδειξε ότι το δαχτυλίδι ήταν σε θέση να κινηθεί κατά μήκος του άξονα. Αυτή ανακάλυψη βρίσκει εφαρμογή στην κατασκευή μοριακού ανελκυστήρα, μοριακών μυών και μοριακού τσιπ υπολογιστών.

Η μοριακή κατασκευή του Fraser Stoddart

Ο μοριακός ανελκυστήρας του Fraser Stoddart

Ο Bernard Feringa ήταν ο πρώτος που...

ΗΠΑ: Στελέχη βουβωνικής πανώλης «ξέφυγαν» από εργαστήριο - Το επίβεβαίωσε το αμερικανικό υπουργείο Αμυνας

Το αμερικανικό υπουργείο Αμυνας επιβεβαίωσε την Πέμπτη ότι στελέχη βουβωνικής πανώλης έχουν βρεθεί από ερευνητές σε καταψύκτη έξω από την επίσημη περιοχή περιστολής που βρίσκεται σε εργαστήριο υψίστης ασφαλείας του Αμερικανικού Στρατού στο Εντζγουντ της πολιτείας Μέριλαντ.
 

«Εχει ξεκινήσει έρευνα του στρατού» είπε ο εκπρόσωπος Τύπου του υπουργείου Αμυνας Πίτερ Κουκ κατά την καθημερινή ενημέρωση, προσθέτοντας, «Αναμένουμε τα αποτελέσματα [...] τον Οκτώβριο. [...] Προσβλέπουμε στη λύση του προγράμματος αυτού».
 

Ο Κουκ εξήγησε ότι διεξάγονται δύο έρευνες για το συμβάν, η μία από τον στρατό για την απόδοση ευθυνών και άλλη μία από τα Κέντρα Ελέγχου Ασθενειών και Πρόληψης (CDC), στην έδρα τους στην Ατλάντα.
 

Σε έρευνα στις 17 Αυγούστου, επιθεωρητές του CDC αποκάλυψαν μια σειρά από προχειρότητες σε διαδικασίες ασφαλείας στο ίδιο εργαστήριο, το οποίο έκλεισε με διαταγή του πολιτικού υπεύθυνου για θέματα του Αμερικανικού Στρατού στο υπουργείο Αμυνας, του Τζον Μακ Χιού, στις 2 Σεπτεμβρίου.
 


Ο Κουκ επιβεβαίωσε την ανακάλυψη του ιού εκτός της περιοχής περιστολής στο εργαστήριο και είπε ότι ο Στρατός συνεργαζόταν με το CDC. Το στέλεχος του ιού δεν ήταν μεταδοτικό, είπε, ενώ πρόσθεσε ότι «δεν υπάρχει τίποτα που να δείχνει πως υπάρχει κίνδυνος για την υγεία του προσωπικού ή του ευρύτερου κοινού».
 

Είναι το δεύτερο επεισόδιο επιπόλαιας διαχείριση βακτηριδίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε χημικό πόλεμο, το οποίο αναγκάστηκε να επιβεβαιώσει το υπουργείο. Τον Μάιο φέτος, το υπουργείο είχε παραδεχτεί ότι σπόροι βακτηριακού άνθρακα είχαν σταλεί κατά λάθος σε 18 εργαστήρια στις ΗΠΑ.
 

Στην αρχή όμως της εβδομάδας αυτής αναγκάστηκε να ομολογήσει ότι τα δείγματα του θανατηφόρου βακτηριδίου είχαν σταλεί σε 194 εργαστήρια στις ΗΠΑ και σε 9 χώρες στο εξωτερικό κατά λάθος.

10/12/ΧΧΧΧ - ΗΜΕΡΑ ΑΠΟΝΟΜΗΣ ΒΡΑΒΕΙΩΝ ΝΟΜΠΕΛ: Νομπελ Χημείας 2014 παίρνουν οι Ερικ Μπέτζιγκ ,Ουίλιαμ Μόρνερ και Στέφαν Χελ

Με το Νομπέλ Χημείας 2014 βραβεύονται οι Αμερικανοί Ερικ Μπέτζιγκ και Ουίλιαμ Μόρνερ καθώς και ο Γερμανός Στέφαν Χελ, για την ανάπτυξη της μικροσκοπίας φθορισμού υψηλής ανάλυσης, σύμφωνα με χθεσινή ανακοίνωση της σουηδικής Ακαδημίας.
«Το καινοτόμο έργο τους έφερε την οπτική μικροσκοπία στη νανοδιάσταση», αναφέρεται στην ανακοίνωση της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας.
Οι εργασίες τους επιτρέπουν στους επιστήμονες «να έχουν οπτική επαφή με το εσωτερικό των τοιχωμάτων των μεμονωμένων μορίων εντός ζώντων κυττάρων».
Οι τρεις επιστήμονες , ανέπτυξαν δύο μεθόδους που την επιτρέπουν, συμβάλλοντας έτσι στην κατανόηση ασθενειών όπως οι νόσοι του Πάρκινσον, του Αλτσχάιμερ και του Χάντινγκτον.

10/12/ΧΧΧΧ - ΗΜΕΡΑ ΑΠΟΝΟΜΗΣ ΒΡΑΒΕΙΩΝ ΝΟΜΠΕΛ: Νομπελ Χημείας 2013 παίρνουν οι Μάρτιν Κάρπλας , Μάικλ Λέβιτ, και Αρι Γουάρσελ

Στους Μάρτιν Κάρπλας από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου και το Χάρβαρντ, Μάικλ Λέβιτ από το Στάνφορντ στην Καλιφόρνια και Αρι Γουάρσελ από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες απονεμήθηκε το φετινό Νομπέλ Χημείας,

Οι τρεις επιστήμονες μοιράζονται το βραβείο επειδή, τη δεκαετία του '70 «ανέπτυξαν μοντέλα πολλαπλής κλίμακας για πολύπλοκα χημικά συστήματα», δηλαδή άνοιξαν τον δρόμο, ώστε να μπορέσουν οι ερευνητές να προχωρήσουν στην προσομείωση χημικών μοντέλων στους υπολογιστές.
 
Για παράδειγμα, όπως εξηγεί ο Γουάρσελ, τα μοντέλα αυτά χρησιμοποιούνται από τους επιστήμονες για να προβλέψουν, μεταξύ άλλων, τη συμπεριφορά και τα αποτελέσματα στον ανθρώπινο οργανισμό νέων φαρμάκων.
Ο 83χρονος Μάρτιν Κάρπλας είναι Αυστριακός, ο 73χρονος Αρι Γουάρσελ Ισραηλινός και ο 66χρονος Μάικλ Λέβιτ Βρετανός, γεννημένος στη Νότια Αφρική, ενώ είναι καθηγητής ειδικός στην έρευνα του καρκίνου στην Ιατρική Σχολή του Στάνφορντ.