ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Τρίτη 24 Μαρτίου 2015

Η μηχανή που συναρμολογεί μόρια κατά παραγγελία

Ουρμπάνα, Ίλινοϊ 
Μια μηχανή που συναρμολογεί περίπλοκα μόρια από μια παλέτα διαφορετικών δομικών λίθων υπόσχεται να κάνει για τη Χημεία ό,τι έκαναν οι 3D εκτυπωτές για τη Μηχανική. Η δημιουργία μορίων κατά παραγγελία είναι κανονικά μια περίπλοκη διαδικασία που μπορεί να απαιτήσει ολόκληρα χρόνια δοκιμών. «Υπάρχουν πολλά μόρια με τα οποία οι φαρμακευτικές εταιρείες ούτε καν ασχολούνται επειδή τα εμπόδια στη σύνθεσή τους είναι τόσο υψηλά» λέει ο Μάρτιν Μπερκ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο Πανεπιστήμιο του Ίλινοϊ στην Ουρμπάνα-Σαμπέιν. Το σύστημά του παρουσιάζεται στην επιθεώρηση «Science»...

Ο Μπερκ πέρασε χρόνια αναπτύσσοντας μια βιβλιοθήκη από απλά μόρια που μπορούν να συνδέονται μεταξύ τους σαν συναρμολογούμενα τουβλάκια. Τα μόρια αυτά, γνωστά ως «βορικά MIDA», αποτελούν τους βασικούς δομικούς λίθους για τη σύνθεση πιο περίπλοκων χημικών ουσιών. Κάθε τέτοιο μόριο φέρει στα άκρα του χημικές ομάδες που αντιδρούν εύκολα μεταξύ τους και συνδέονται σαν αλυσίδα κομμάτι προς κομμάτι. Περίπου 200 βορικά MIDA κυκλοφορούν ήδη στο εμπόριο, και τα μόρια που μπορούν να προκύψουν από τον συνδυασμό τους είναι αναρίθμητα.


Ωστόσο η συναρμολόγηση του τελικού μορίου δεν είναι το μόνο πρόβλημα αυτοματοποίησης που έπρεπε να λυθεί. Στις συμβατικές τεχνικές χημικής σύνθεσης, τα πλεονάζοντα αντιδραστήρια πρέπει να απομακρύνονται έπειτα από κάθε επιμέρους αντίδραση για να συνεχιστεί η διαδικασία.


To τζελ


Η λύση που έδωσε η ομάδα του Μπερκ είναι να χρησιμοποιήσει ένα τζελ σιλικόνης πάνω στο οποίο στερεώνονται τα βορονικά MIDA μόλις αντιδράσουν μεταξύ τους. Ό,τι περισσέψει μπορεί στη συνέχεια να απομακρυνθεί με ένα απλό ξέβγαλμα και να ανακτηθεί για ανακύκλωση. Ο Μπερκ πιστεύει ότι η εφεύρεσή του θα αποδειχθεί πολύτιμη τόσο για χημικά εργαστήρια όσο και για φαρμακοβιομηχανίες. Έχει μάλιστα ιδρύσει την εταιρεία Revolution Medicines, η οποία κατέχει πατέντες για βασικές τεχνολογίες του συστήματος και θα αναλάβει την περαιτέρω ανάπτυξη και εμπορική αξιοποίησή του.
www.tovima.gr