Thông tin khoa học mới

Quần áo chống vi khuẩn 24/6/2003
Một lượng nhỏ bạc pha vào vải có thể giúp tiết kiệm chất khử mùi nhờ khả năng chống vi khuẩn.
Sung Hoon Jeong và cựu sinh viên Sang Young Yeo của trường ĐH Hanyang Seoul đã sử dụng nhưng mảnh bạc nhỏ để chuyển hoá PolyPropilen (PP) từ một loại sợi thông thường thành loại vải chất lượng cao hơn với khả năng chống vi khuẩn. Hai sinh viên cho rằng loại chất liẹu này có thể dùng làm thảm, tã lót trẻ em hoặc mạt nạ trong phòng mổ.
Bạc là tác nhân được sủ dụng nhiều nhất để tiêu diệt hơn 600 loại vi sinh vật gây bệnh mà không gây hại cho cơ thể.Vì thế Jeong và Yeo nầy ra ý tưởng kết hợp bạc và PP ( một polymer thông dụng và rẻ tiêng ) để tạo nên một hợp chất vô cơ+hữu cơ có khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Hai nhà nghiên cứu đã thử điều chế vỏ bọc và lõi sợi từ mạt PP và bạc bằng phương pháp trộn lẫn trong khi quay (melt-spinning method - not sure).Jeon giả thích:" Chúng tôi tạo một sợi kép, sau đó Ag-PP được thêm vào phần lõi cũng như phần vỏ". Loại sợi như vậy được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp dệt.
Sợi được nghiên cứu bằng differential scanning calorimetry (DSC), wide-angle X-ray scattering (WAXS), và scanning electron microscopy (SEM) (chịu không dịch nổi). Biểu đồ nhiệt DSC và bảng màu WAXS cho thấy khả năng kết tinh của PP+Ag hơi nhỏ hơn so với PP nguyên chất. (Một câu không dịch được )
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm khả năng chống vi khuẩn bằng test AATCC 100, loại test thịnh hành cho các loại vải. Phương pháp định lượng này cho thấy sợi chứa Ag trong nhân không có khả năng chống vi khuẩn còn sợi chứa Ag trong vỏ đem lại hiệu quả tuyệt vời. Điều này được giải thích đơn giản vì chỉ có lớp vỏ mới tiếp xúc với vi khuẩn. ( Các bố này nghĩ quẩn, có mỗi cái đây là cũng phải kiểm tra ).
Phương pháp SEM cho thấy đường kính của các hạt Ag vào khoảng 30nm và có một số được tập hợp lại. "Đây là một vấn đề còn tồn tại vì sự ngưng tụ các nguyên tử Ag làm giảm khả năng chống khuẩn mà chúng tôi đang tìm cách hạn chế" Jeon trả lời phỏng vấn.
Antibacterial Clothes 24 Jun 2003
Tiny silver particles embedded in textiles could lead to massive savings on deodorant costs by giving clothes antimicrobial properties.
Sung Hoon Jeong and graduate student Sang Young Yeo of the Hanyang University, in Seoul, Korea, have used silver nanoparticles to convert polypropylene (PP) from a plain artificial fibre into the next big thing for clothes designers ?" antibacterial, BO-fighting cloth.
The researchers suggest the materials could also be used in carpeting that stays fresh, babies' nappies (diapers) and in surgical masks.
Silver has a well-proven record as a medically useful agent able to kill more than 650 pathogenic organisms but with minimal hazard in contact with human skin. Jeong and Yeo, had the inspired idea of combining silver and the commonly used and inexpensive artificial fibre polypropylene to make an organic?"inorganic composite fibre with a small amount of silver for numerous possible applications.
The researchers produced sheath-core fibres from polypropylene chips and silver nanoparticles using a conventional melt-spinning method. "We made bi-component fibres which had sheath and core section and added Ag?"PP master batch in the core and sheath sections," explains Jeong. Such fibres are commonly used in the textile industry.
The fibres were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), wide-angle X-ray scattering (WAXS), and scanning electron microscopy (SEM). The DSC thermogram and the WAXS intensity pattern showed that the PP's crystallinity with embedded silver nanoparticles was slightly lower than that seen for pure polypropylene fibres. Lower crystallinity is associated with efficacy in dying and finishing.
The team carried out an antibacterial evaluation using a standard antimicrobial test for textiles, the AATCC 100 test, which assesses the effect of antibacterial finishes on textile materials. This quantitative method revealed that the fibres containing silver in the core had no antibacterial characteristics but those fibres with added silver in the sheath part of their structure exhibited an excellent antibacterial effect.
"The fibre had antibacterial efficacy only when Ag?"PP master batch was on the sheath section because bacteria were in contacted with silver here," explains Jeong.
The SEM results, however, showed that that the average diameter of the silver nanoparticles was approximately 30 nm and some particles had aggregated. "The aggregation of nanoparticles is a problem because it reduces the antibacterial effect," Jeong told The Alchemist, "We are studying ways of preventing the nanosilver particles from aggregating".
Anh ôm trái tim Trương Chi
Chờ tan trong nước mắt
Đi tìm em qua những chợ búa và xóm làng
Qua những chiều tắt nắng
Dấu chân anh trong cỏ còn đọng đầy mưa xuân

Kính trắng cách nhiệt
Các tia hồng ngoại làm nóng không gian trong nhà kính.
Các nhà khoa học Australia vừa sáng chế ra một loại kính trong suốt, cho phép ánh sáng đi qua nhưng không cho các tia hồng ngoại (mang nhiệt) lọt vào trong.
Tia hồng ngoại là một loại tia mặt trời không nhìn thấy. Khi đi qua lớp kính của một toà nhà khép kín, nó mang theo nhiệt lượng vào bên trong. Nhiệt lượng này bị kính giữ lại khiến căn nhà không ngừng nóng lên, tạo nên hiệu ứng nhà kính.
Stefan Schem và Geoff Smith (ĐH Công nghệ - Sydney) đã tạo ra một loại kính có thể đối phó với hiện tượng này nhờ một loại polymer với chi phí thấp. Polymer nằm kẹp giữa hai lớp kính, có chứa các hạt của hợp chất Lantan hexaborit, ký hiệu là LaB6, nằm phân tán trên lớp polymer. Những hạt này có tác dụng ngăn tia hồng ngoại.
Các nhà nghiên cứu cho biết những loại kính chống nóng hiện tại hoặc là quá đắt, hoặc không có tính thẩm mỹ cao. Kính chống nóng đắt tiền có chứa một lớp bạc cực mỏng, có nhiệm vụ giữ lại tia hồng ngoại. Các sản phẩm thay thế rẻ tiền hơn thì sử dụng chất nhuộm màu để ngăn không cho tia hồng ngoại lọt qua. Những phân tử chất màu này bị bẻ gãy dưới ánh sáng mạnh và tán sắc ánh sáng, khiến cho kính bị ngả màu ám khói.
Tuy nhiên, trong sản phẩm mới của Stefan Schem và Geoff Smith, những hạt LaB6 có đường kính chỉ bằng 20-200 phần triệu millimet, nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, nên không làm tán sắc ánh sáng quá mạnh. Hơn nữa, chúng được phân bố rất thưa thớt trên tấm nhựa nên không ngăn cản ánh sáng đi qua.
Chỉ chứa 0,02% LaB6, tấm polymer này cũng đủ làm giảm lượng tia hồng ngoại đi qua xuống còn 5%, trong khi một tấm polymer thường sẽ để lọt 70% tia hồng ngoại.
trích từ vnexpress
Trang chum
Được trangchum sửa chữa / chuyển vào 19:58 ngày 25/06/2003

Những bài này tôi không dịch được ngay, mong bác nào giúp đỡ. Tuy nhiên nọi dung cũng không quá khó hiểu, nhân tiện nâng cao trình độ ngoại ngữ. Mà đúng ra cái này thi zea hoặc minh_neu phải giúp tôi mới đúng.
Hydrogen Economy May Fuel Further Ozone Losses
The hydrogen fuel cell is touted as the ultimate, pollution-free energy source but it may have a dark side, California scientists have discovered. Should hydrogen energy replace fossil fuels as many devoutly hope, enough H2 is likely to escape into the atmosphere, cooling the stratosphere and leading to further destruction of the ozone layer.
H2 is a tiny, active molecule making it somewhat difficult to contain. In current commercial production, transport and storage, roughly 10 to 20% of H2 leaks into the atmosphere write Yuk Yung and colleagues from the California Institute of Technology in the 13 June issue of Science.
Should 'clean' hydrogen replace 'dirty' fossil fuels, H2 emissions would be on the order of 60 to 120 teragrams/year ?" roughly 4 to 8 times the current anthropogenic emissions and double or triple emissions for all sources.
H2 would move freely from the troposphere to the normally very dry stratosphere where it oxidizes to form water. To understand what the impact on the atmospheric chemistry might be, the researchers used a NASA-approved computer model, the Caltech/JPL 2-D with the H2 level at the Earth's surface raised from an ambient ca. 0.5 parts per million by volume (ppmv) to 2.3 ppmv.
The near four-fold increase in H2 produced a 30% moisture increase in the upper stratosphere (35 km+) which would lower the temperature, creating more polar stratospheric clouds, delay the breaking of the polar vortex and make the ozone hole deeper, larger in area and more persistent in spring.
While the predicted Antarctic and Arctic ozone hole increases are relatively small, ranging from 4 to 8%, that still may be problematic should the conversion to H2 energy come in 20 years, long before substantially lower levels of cholorfluorocarbons (CFCs) currently chewing up the ozone layer are expected ca. 2050.
All the pollution-free claims around H2 reminds Yung of another apparently harmless 'silver bullet': CFCs. It was a lesson that there might be an unexpected effect in another place such as the very different chemical environment of the stratosphere, Yung told The Alchemist.
And there may be impacts closer to ground level. Since bacteria consume H2 as an energy source, the effect of a four-fold increase in H2 would have is currently unknown.
Anh ôm trái tim Trương Chi
Chờ tan trong nước mắt
Đi tìm em qua những chợ búa và xóm làng
Qua những chiều tắt nắng
Dấu chân anh trong cỏ còn đọng đầy mưa xuân

Buckyball Clue to Dinosaur Extinction
Fullerenes found in a meteorite could provide the definitive evidence for the meteorite impact theory of mass extinction on Earth, according to Reading University scientists.
Luann Becker at the University of Washington in Seattle has suggested that the presence of fullerenes in the boundary layers between the Cretaceous and Tertiary (65m years ago) and Permian and Triassic (210m years ago) is evidence for the meteorite impact theory of the mass extinctions that took place at these periods in Earth's history.
The presence of noble gases with a characteristic isotope ratio is also suggestive of these gases being carried to earth onboard a meteorite.
However, one aspect of Becker's work has remained particularly controversial ?" her use of laser desorption mass spectroscopy to detect the fullerenes. LDMS vaporises the sample and could inadvertently produce fullerenes in the process.
Peter Harris and Ronald Vis have now studied samples from the Allende meteorite using non-destructive high-power transmission electron microscopy (TEM) and demonstrated definitively that numerous closed fullerene particles are present in the meteorites' carbonaceous material.
The Allende meteorite fell on Mexico in 1969 and is known to have been formed at the same time as the terrestrial planets in the Solar System.
A computer simulation of the fullerene structure, by Humberto Terrones.
"Our images show numerous completely closed fullerene particles," says Harris. "These giant fullerene particles would contain around 6 000 to 10 000 carbon atoms and are seen in a generally disordered carbon structure of curved and faceted graphite-like sheets of carbon. We also see voids enclosed in the graphitic sheets that are 2?"10 nanometres in size."
The researchers believe these fullerenes have survived for billions of years in space. "Certain spectroscopic signals from interstellar dust ?" for example the ultraviolet absorption at 217 nm ?" could be consistent with the presence of large amounts of fullerenes in the dust," adds Harris. "Our results reinforce that possibility."
The Reading findings also support the idea that buckyballs may have fell to earth during the boundary periods between geological epochs and so could have been at the core of the dinosaurs' downfall after all.
Anh ôm trái tim Trương Chi
Chờ tan trong nước mắt
Đi tìm em qua những chợ búa và xóm làng
Qua những chiều tắt nắng
Dấu chân anh trong cỏ còn đọng đầy mưa xuân

Bài này quan trọng không dịch không được, chống SARS mà.
Chất khử trùng dựa trên công nghệ nano kiềm chế hoạt động của coronavirus, SARS
Một nhà nghiên cứu ,Silicon valley, thông báo một số thì nghiệm của các phòng thí nghiệm độc lập đã chứng minh rằng thế hệ thuốc khử trùng mới ,EcoTrue, có khả năng kiềm chế coronavirus trên người. Virus này cùng dạng với căn dịch đã đe doạ cả châu Á SARS.
Khoa học hiện tại chưa tìm được phương thuốc chữa SARS, lây lan qua hô hấp và các phân tử gây bệnh có thể tồn tại khá lâu ở điều kiện thường trong không khí, trên bàn phím, điện thoại, khay đựng đồ ăn hoặc nhà vệ sinh.
Thành phần tạo nên khả năng chống virus trong sản phẩm mới này là chloro meta xylenol. Một lượng cực kì nhỏ của chất này tạo nên khả năng chống virus mà không gây hại cho người cũng như một trường.
Công ty chế tạo sản phẩm này, EnviroSystems, Inc, cho biết đâu năm nay các thí nghiệm đã chứng minh khả năng kiềm chế hoạt động virus Norwalk (FCV). Vì thế, sản phẩm này đã gây được sự chú ý cho công ty Boeing để khứ trùng máy bay. Ngoài ra, khách hàng của sản phẩm này gồm có các nhà sản xuất thuyền và các bệnh viện.
Phó giám đốc EnviroSystems, Inc., Brent Nixon, trả lời trong buổi phỏng vấn:" Đây là một bước tiến quan trọng trong khoa học cũng như của hãng chúng tôi". Thành công của sản phẩm này có thể đem lại sự thay đổi lớn lao của công ty mới 5 tuổi đời này. Hiện tại họ vẫn là một công ty tư nhân và thu nhập hàng năm dười 2E9 $. Hiện tại công ty vẫn sản xuất sản phẩm trên dưới dạng chất khử trùng có tính ăn mòn, độc hại với môi trường cũng như cơ thể.
Nhưng thí nghiệm đầu tiên chứng tỏ chất này có khả năng hạn chế sự phân tán của E. coli, salmonella, listeria, khuẩn tụ cầu, khuẩn liên cầu, pseudomonas, MRSA, VRE, Influenza A, Hepatitis B và C, đậu mùa và các biến thể cũng như nhiều loại nấm và khuẩn gây bệnh.
Sự phát triển này cho phép công ty trở thành một chuyên gia trong nghiên cứu công nghệ nano nhũ tương và màng vật lý sinh học.
Nanotechnology Disinfectant Technology that can Inactivate Human Coronavirus, SARS 12 June 2003
A Silicon Valley-based disinfectant developer says independent laboratory testing demonstrates that its next-generation, hospital grade, nanotechnology-based disinfectant, EcoTrue, inactivates the human coronavirus, the simulant of the Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS).
Science presently has no cure for SARS, a disease that is spread by inhaling microscopic, airborne droplets left in the air by a person infected with the syndrome. The virus can survive for hours outside of the body on computer keyboards, telephones, airline tray tables, and restroom fixtures.
The active ingredient in the new nanotechnology-based disinfectant ?" which inactivates the human coronavirus ?" is chloro meta xylenol. An extremely low concentration of the chemical creates a disinfectant that is said by the company to be non-hazardous and environmentally safe.
The developer of the disinfectant, EnviroSystems, Inc., based in San Jose, California, says that earlier this year independent testing revealed that the hospital-grade disinfectant also inactivated the Norwalk virus surrogate (FCV). Subsequently, the technology was embraced by airplane manufacturer Boeing Co. for cleaning airplane interiors. Other new customers include airlines, cruise ship operators, and hospitals.
"This is a very important development for science, and a very important development for our firm," Brent Nixon, vice president of EnviroSystems, Inc., in an interview with The Alchemist.
The latest news about this product could change the fortunes of the five-year-old start-up firm. "We're a privately held firm and our sales are less than $2 million per year," said Nixon.
The company is positioning the product as an alternative to disinfectants which use corrosive, environmentally hazardous chemicals which are not safe to inhale.
The company said that earlier tests of the product line have been demonstrated to reduce the spread of a range of infectious diseases, including E. coli, salmonella, listeria, staph, strep, pseudomonas, MRSA, VRE, Influenza A, Hepatitis B and C, vaccina, the smallpox surrogate, as well as TB, and a broad range of other fungi, bacteria, and viruses.
The technology developments are allowing the company ?" which is funded by a leading venture capital firm in Silicon Valley ?" to position itself as an expert in the emerging sciences of nanoemulsion technology and membrane biophysics.

Anh ôm trái tim Trương Chi
Chờ tan trong nước mắt
Đi tìm em qua những chợ búa và xóm làng
Qua những chiều tắt nắng
Dấu chân anh trong cỏ còn đọng đầy mưa xuân

Hú hú hú ... đây là lần đầu tiên Dioxyl post bài, góp vui cùng "Thông tin khoa học" hi vọng mọi người thích thú với đề tài này.
thỏi pin đầu tiên của loài người
Chắc các bạn cũng như tôi luôn cho rằng Pin đầu tiên là pin điện hoá của nhà bác học người Italia Volta. Và hẳn là ai cũng biết cấu tạo của nó như thế nào, gồm có một điện cực Kẽm và một điện cực Đồng (nói qua thôi!) .... Nhưng điều đáng quan tâm là liệu đó có phi là thỏi Pin đầu tiên của nhân loại?
Vào một ngày tháng 6 năm 1936, tại thủ đô Bát-đa của I-rắc người ta đã đào dược một quan tài đá rất lớn. Trong quan tài nhà kho cổ người Đức Uliam Khaway Nico đã tìm thấy một thỏi pin cổ có cách đây 2000 năm (niên đại được xác định bằng phưng pháp Cacbon 14).
Bạn có tin được không? Nếu không thì bạn đã đứng về phía số đông dư luận lúc bấy giờ rồi đấy. C thế giới lúc đó đã chống lại nhà kho cổ Nico, họ cười nhạo ông và họ chỉ chịu "tâm phục khẩu phục" khi các nhà Vật lý và các nhà Hoá học ra tay. Các nhà khoa học đã tạo ra các thỏi pin tương tự như người Bát-đa cổ, cho cả thế giới biết chúng hoạt động thế nào.
Thỏi pin đó có cấu tạo như sau: Pin gồm một bình gốm giống như chậu hoa, cao 15cm. Trong bình chứa nhựa đường, trong nhựa đường có một ống Đồng, đường kính 2,6cm, cao 9cm, trên đỉnh của ống Đồng là một lớp cách điện bằng nhựa đường. Trong ống đồng là một cây Sắt, xung quanh cũng cách bằng lớp nhựa đường. Thanh Sắt cao hn lớp nhựa đường 1cm và phủ bằng một lớp tro màu vàng (có thể là một lớp Chì). Đầu dưới của thanh Sắt nhô ra khỏi ống Đồng 3cm, Đồng và Sắt tách biệt nhau trông như một tổ hợp máy hoá nghiệm. Dung dịch mà người Bát-đa cổ dung trong pin là rượu nho, đồng sunphat, axit sunfuric nhẹ và dấm nồng độ 5% .... Các nhà khoa học cũng xác định được điện thế của một thỏi pin cổ là 0,5 vol. Và bằng một hệ nối tiếp các thỏi pin này họ cũng đã thực hiện thành công thí nghiệm mạ vàng một số tượng bạc. Phải chăng người Bát-đa cổ đã từng làm như vậy để mạ vàng những bức tượng vĩ đại của mình? Phải chăng cách đây 2000 năm mà tư duy Hóa lý của họ đã phát triển đến như vậy?

Sharing is the happiest thing

Electrospray Ionisation and MALDI Mass Spectrometry Revolutionising Large Molecule Analysis
Electrospray-ionisation (ESI) and matrix-assisted laser desorption ionisation (MALDI) techniques have revolutionised mass spectrometry (MS) by enabling analysis of large and polar molecules of molecular weight 750?"100 000, writes John K. Borchardt.First used for analysis of biological molecules such as proteins, ESI?"MS techniques are being increasingly applied to the study of chemical species of high molecular weight including nanoscale inorganic structures, molecular clusters, oligomers and polymers. A major advantage of ESI?"MS over other mass spectrometry techniques is the capability to directly analyse mixtures and solvated molecules. This can be done in the gas phase without perturbation of the solution structures.
Molecular clusters
Molecular clusters have potential uses in materials chemistry, catalysis and biochemistry. ESI?"MS techniques permit analysis of intact molecular clusters under solution con***ions without the need for multiple analytical techniques tra***ionally used, while providing insight into both structure and valency of metallo-proteins and inorganic clusters.
In commercial MALDI-FT-ICR-MS, the upper molecular weight limit of analysis is about 20 000. MALDI is usually coupled with a time-of-flight (TOF) tube to resolve ions in the time domain before they collide with a detector. Instruments are relatively inexpensive because a magnetic field is unnecessary. Extremely high resolution MALDI?"MS is available at a higher price using an FT-ICR unit. Agreement of number average and weight average molecular weight determined by MALDI?"TOF and classical light scattering and nuclear magnetic resonance methods is good [1].
Applications and instrumental development
Pharmaceutical companies employ MALDI?"MS to rapidly analyse high molecular weight biomolecules such as proteins thus accelerating drug discovery. MALDI?"MS has also been used to study mechanisms of polymer thermal and oxidative degradation to form chars [2]. This has commercial importance in the formation of carbon fibres and nanomaterials and in fabric flammability. ESI?"MS and MALDI?"MS analyses of automobile combustion chamber deposits suggest the presence of tetrahydrofuran oligomers, poly(ether)amines and their thermal degradation products [3]. At Carnegie Mellon University, MALDI?"MS has been used to analyse the end groups of regioregular polythiophenes allowing synthesis of very well defined regioregular polythiophene diblock and triblock copolymers, which form highly conductive nanowires [4].
Instrument developments are expanding the use of ESI?"MS and MALDI?"MS techniques into ad***ional applications. The requirements of proteomics and combinatorial screening are increasing the need for more rapid ESI?"MS analysis. ESI?"MS analyte ionisation efficiency can be increased by reducing excessive liquid flow rates and improving ion focusing from the high pressure electrospray region to the vacuum of the mass spectrometer and ion transmission [5]. The maximum attainable analyte throughput is dependent on the average analyte ion flux at the detector relative to the background intensity, the amount of MS information desired and the required precision or certainty regarding quantitation and/or detection. Detector ion flux is a function of the efficiencies of ionisation, ion transfer, mass analysis, duty cycle, and ion detection [6]. Researchers are working on improving all these factors to increase ESI?"MS throughput.
Polymers
Dutch chemists report that sequential spotting of layers of polymers such as poly(styrene) and poly(ethylene glycol), salt ad***ive and matrix onto a MALDI target without premixing provides fast synthetic polymer sample preparation [7]. Colorado School of Mines researchers have coupled thermal field-flow fractionation (ThFFF) with MALDI?"MS for analysis of polymers with very broad molecular weight distributions [8]. Researchers at Bausch and Lomb and at Los Alamos National Laboratory have combined gel permeation chromatography with ESI?"MS and MALDI?"MS to determine repeat unit sequence, impurities, and end group chemistry of broad molecular weight distribution polymers for medical implants [9].
ESI?"MS and MALDI?"MS are beginning to be applied to chemical process control and product quality. For example, at PPG Industries, chemists have coupled liquid chromatography (LC) with ESI?"MS and MALDI?"MS [10]. LC provides separation of low molecular weight molecules, oligomers and polymers in paint and other coatings while MS is used to identify these components. Coupling of GPC (gel permeation chromatography) with MALDI?"MS provides information about molecular weight distribution and composition of higher molecular weight components.
Detection of bioweapons
Small MALDI?"MS units are being developed for various field applications. For example, at Johns Hopkins University, researchers are developing a MALDI?"TOF mass spectrometer for biological screening assays and bioweapons detection [11]. They recently reported a 3-inch unit having a mass range of 70 000. High resolution is achieved by incorporation of a time-dynamic and spatially non-homogeneous electric field along the ion flight path. This compensates for the effects of energetic and spatial distribution in the original ions prior to mass analysis.
Louisiana State University researchers are developing real time MALDI?"MS techniques for analysis of possible aerosol-borne biological warfare agents and diseases [12]. Bioaerosols are condensed onto a matrix and the matrix-coated particles are ionised by pulsed UV laser radiation followed by mass separation in the mass spectrometer. They are also developing a new detector for microfluidic chips using MALDI?"MS with a rotating ball inlet or direct frit-in-chip interfaces for on-line MALDI, and microfluidic chip fabrication procedures for online MALDI detection [13]. The objective is to combine MALDI?"MS with the advantages of microfluidic devices (low cost, small size, low sample consumption, high sensitivity, and rapid analysis) in sample preparation, reaction, and handling.
References:
1. C.M. Guttman, S.J. Wetzel, W.R. Blair, B.M. Fanconi, J.E. girard, R.J. Goldscmidt, W.E. Wallace & D.L. VanderHart. NIST-sponsored interlaboratory comparison of polystyrene molecular mass distribution obtained by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry: statistical analysis. Analytical Chemistry 2001, 73(6):1252?"1262.
2. M.R. Nyden, W.H. Awad & W.E. Wallace. An application of MALDI?"MS and reactive molecular dynamics in determining the mechanisms of char formation during the thermal and oxidative degradation of polymers. Paper No. PMSE 110 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
3. J.G. Reynolds, Sharon J. Shields & Joseph W. Roos. Analysis of combustion chamber deposits by ESI-TOF-MS and MALDI-TOF-MS: Evidence of thermal degradation of polymeric gasoline ad***ives. PMSE 109 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
4. R.D. McCullough. The power of MALDI for preparing electrically conductive nanowires. Paper No. PMSE 78 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
5. R.D. Smith. Achieving the ultimate in sensitivity and dynamic range with ESI-MS. Paper No. ANYL 239 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
6. C.G. Enke. Critical throughput requirements for ESI. Paper No. ANYL 235 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
7. M.A.R. Meier & Ulrich S. Schubert. A multiple-layer-spotting approach for MALDI-TOF-MS: New possibilities for an implementation into combinatorial polymer research. Paper No. PMSE 43 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
8. K. Ratanathanawongs Williams & G.E. Kassalainen. Thermal field-flow fractionation as a separation method for MALDI-TOF MS. Paper No. PMSE 14 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
9. E.P. Maziarz III, X.M. Liu, G.L. Grobe, G.A. Baker & J. Bonafini. ESI and MALDI-TOF MS analysis of implantable device polymers and their interactions with proteins. Paper No. PMSE 80 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
10. C. Jasieczek Mastromatteo, A. Scott, J. Benga, S. Campbell, B. Kirol & A. Tse. Analysis of copolymers and coatings formulations by ESI and MALDI. Paper No. PMSE 81 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
11. B.D. Gardner & R.J. Cotter. A miniature MALDI-time-of-flight mass spectrometer using nonlinear ion optics for improved performance. Paper No. ANYL 231 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
12. S.N. Jackson, S. Mishra, & K.K. Murray. Aerosol MALDI for real-time detection of bioaerosols. Paper No. ENVR 177 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
13. D.A. Narcisse, H.K. Musyimi, X. Zhang, S.A. Soper & K.K. Murray. Microfluidic chip detection using MALDI mass spectrometry. Paper No. BIOT 308 presented at the 225th American Chemical Society National Meeting, New Orleans, LA (23?"27 March 2003).
Anh ôm trái tim Trương Chi
Chờ tan trong nước mắt
Đi tìm em qua những chợ búa và xóm làng
Qua những chiều tắt nắng
Dấu chân anh trong cỏ còn đọng đầy mưa xuân

A New Framework for Porous Chemistry
Have zeolites had their day? Probably not, most chemists would say, they still have plenty of mileage in them, as molecular sieves, industrial catalysts, and laundry detergents and water softeners. But these children of 1950s technology are beginning to look rather mature in the light of recent developments, writes David Bradley.
The problem is that the pore sizes and openings in zeolites are restrictive. Chemists would love to be able to tailor the shape and size of the pores and openings of such materials. The answer may lie with a new framework for material design õ?" the use of metal ions and organic molecules together to make metalõ?"organic frameworks.
Metalõ?"organic frameworks have porosity, like aluminosilicate zeolites, but have very different compositions to the latter. Therefore their properties are likely to show some similarities but also key differences. They are generally coordination polymers, but it is their porosity that makes them a unique sub-group of this class of coordination polymers. Should it be desirable to separate or catalyse the reactions of larger more shapely molecules the new variety of porous metalõ?"organic frameworks might enable a whole range of new separations and reactions.
"Metalõ?"organic frameworks are a recently identified class of porous polymeric material, consisting of metal ions linked together by organic bridging ligands," explains Stuart James of Queen''s University Belfast in a forthcoming issue of Chem Soc Rev. He adds that they can be considered as straddling the realms of molecular coordination chemistry and materials science. As such, they offer a fresh perspective on porous materials, and are likely to have key differences to tra***ional zeolites.
Moreover, metalõ?"organic materials hold the promise of much more than being upstart rivals to their inorganic ancestors. Already researchers are exploiting the diverse properties of transition metals to dream up experimental materials with a virtually infinite choice and design of ligands that will lead to materials with useful structural, magnetic, electrical, optical, redox, as well as catalytic properties.
Knock the stuffing out
There is, of course, a stumbling block. Early attempts at metalõ?"organic frameworks show them to be notoriously unstable. They are quite happy sitting in their synthetic solution with solvent molecules filling the pores like teddy bear stuffing. Remove the stuffing though, and they collapse. Recently though, various teams õ?" perhaps most notably those headed by Richard Robson of the University of Melbourne, Jeffrey Moore of the University of Illinois at Urbana-Champaign, Omar Yaghi of the University of Michigan, and Michael Zaworotko of the University of South Florida õ?" have begun to find ways to make porous metalõ?"organic solids that within certain limits retain their structure even without their stuffing. Some of the largest pores known in crystalline materials have been synthesised. These materials, says James, have new-fangled properties like high sorption capacities and complex sorption behaviour that is not seen with the well-worn zeolites.
It was November 1999 when a team of US chemists reported the first stable example of a metalõ?"organic framework. Hailian Li and Michael O''Keeffe of Arizona State University and chemists Mohamed Eddaoudi (University of Michigan) and Omar M. Yaghi, designed and synthesised the new material from zinc oxide and terephthalic acid. When they removed the supportive solvent stuffing from the material, rather than collapsing as most of its predecessors had, the material remained porous. The team has since refined and developed their porous materials. The latest example, Zn4O(BDC)3 (BDC = 1,4- benzenedicarboxylate), is being touted not as a sieve, sensor component nor catalyst but as a potential storage medium for hydrogen for use in fuel-cell powered vehicles.
While this pioneering example hints at the possibility, the use of the word ''designer'' belies the fact that chemists are not yet even close to a concept of controlled molecular architecture. At first sight, it might appear that creating a metalõ?"organic framework needs one only to react a putative bridging ligand with a metal ion to produce a useful material. But where to start? Architects have many disparate materials with which to build their towering edifices but the building blocks at the chemist''s disposal lead to a picture far more complicated than that seen when simply swapping tra***ional red brick for concrete and steel or walnut panels for melamine-coated chipboard. Much is being learned, however, especially from X-ray structures of finished products, about what combinations of ligand type and metal ion can and do lead to interesting constructions.
Tools of the trade
Rigid ligands, for instance, have been employed to reduce the orientational freedom as a crystal forms and force it into a more defined structure. A complimentary approach is the use of recurring coordination motifs. These have been spotted in early examples and more recently have been replicated with variations on the theme to produce novel but related structures in a predictable manner.
A loophole through which molecular architecture might slip takes the form of ring-opening polymerisation (ROP) relationships. Here, the solution phase precursors to the polymer are found to share a clear structural relationship with the final polymeric product. ROP is a well-known tool for main group chemists and would be, with a change of flavour from covalent to dative bond breaking, a useful tool for making metalõ?"organic frameworks. This structural relationship for certain coordination polymers was pointed out by James and independently by Richard Puddephatt at the University of Western Ontario. According to James, this approach is still in its infancy, and it remains to be seen whether it can be exploited to control or predict the structures of coordination polymers.
More to the point, stability and predictability are not the only problem that has to be addressed in creating useful porous frameworks. The next problem is perhaps even more fundamental õ?" interpenetration.
Mutual interpenetration
In creating crystalline complexes from sophisticated ligands and various metal ions, there is the hope that there will be usable pores within the structure. Where many valiant efforts immediately fall down is when a second polymeric network interpenetrates the main crystal structure. This concern was highlighted early in the pre-history of metalõ?"organic frameworks by Robson and his team; as long ago as 1990, in fact. At first, it was thought that building longer bridges between the metal ions would be the answer, opening up wider channels. But that proved not to be a solution. Instead of greater porosity, the various efforts in this direction tended to lead to increased mutual interpenetration of the polymer networks. These simply fill the putative spaces in the crystal essentially reducing or even removing porosity altogether. Even those structures that looked likely not to have mutual interpenetration problems ended up ''self-filled'' as they distorted themselves to lower their energy during crystallisation, as Robson and colleagues discovered.
Robson, having spotted the problem, also came up with a possible workaround. By adding counter ions to the crystallising system, he and his team found that they could preclude interpenetration as these charged species filled the growing voids and excluded the mutual polymeric network. Since they are counter ions they would have to be exchanged for other counter ions rather than be removed altogether, and there are as yet no reports of cation exchange with this compound. The key aspect of this approach is that only half the cavities were occupied by counter ions, but this nevertheless forbade interpenetration by another polymer network. In a related solution to the problem of interpenetration, Zaworotko used naphthalene, pyrene, anisole and other aromatic guests to make supramolecular crystalline networks in which penetration was avoided by virtue of the presence of these bulky co-factors which sat nicely in the growing channels. The question remains though how to empty these protected channels and so make a porous product.
Bulkier vertices in the crystal structure too have also been revealed to prevent interpenetration in a development from the laboratories of Nottingham University''s Martin Schrảder and James. Initially one might see this as counterintuitive, but an analogy is that stacking tennis balls together leaves small voids, but the same pattern of stacking of soccer balls leaves bigger voids õ?" it relies on there being nothing small enough (except for solvent molecules) to fit into the natural cavity size of the structure.
Yaghi''s team have made the most striking new porous materials so far, one might say, these have square pore windows that are up to 19.1 . diameter and with actual pore diameters of up to 28.6 .. They used rigid dicarboxylate linkers and octahedral Zn4O(carboxylate)6 groups with secondary building units (SBUs). These form cubic frameworks some examples of which unfortunately have doubly interpenetrating frameworks. The team found, however, that using a lower concentration of ingredients could help reduce interpenetration and large pores were thus possible.
Designer upstarts
Metalõ?"organic frameworks are in their second decade, while zeolites are a mature technology. If the young upstarts are to knock the stuffing out of their elders, then there are many design obstacles yet to be overcome. The promise, however, is of a vast range of new materials that will open up far more applications than the last generation of porous compounds could have dreamed of. Early examples of metalõ?"organic frameworks display chirality, which might be exploited in enantioselective separations and possibly even catalysis one day. Sorption of large volumes of gases such as hydrogen and methane have been demonstrated, offering the possibility of using these materials as energy-dense storage materials.
Novel optical properties, such a non-linear transmission of light and luminescence have also been demonstrated in early materials. Non-linear optical materials have a range of potential applications in optoelectronics as frequency doublers that can increase the bandwidth of an optical signal. They can also protect eyesight and instruments against laser damage.
Finally, and perhaps most obviously to the designers hoping to find new and complimentary applications to those of zeolites, metalõ?"organic frameworks may eventually even work as designer catalysts. The vast array of possible metal ionõ?"ligand combinations that will ultimately be made into porous materials opens up a whole new dialogue between reactant and catalyst. The variety of chemical function within the pores and channels of these materials is almost unbounded. Perhaps it is time for zeolites to make some space for the porous youngsters.
Further reading:
Stuart L. James. Metalõ?"organic frameworks. Chem Soc Rev 2003, (32)OI: 10.1039/b200393g.
Brian Moulton & Michael J. Zaworotko. Coordination polymers: toward functional transition-metal sustained materials and supermolecules. Current Opinion in Solid State and Materials Science 2002, 6(2):117õ?"123.
Anh ôm trĂi tim TrặặĂng Chi
Chỏằ tan trong nặỏằ>c mỏt
Đi tơm em qua nhỏằng chỏằÊ búa và xóm làng
Qua nhỏằng chiỏằu tỏt nỏng
DỏƠu chÂn anh trong cỏằ còn 'ỏằng 'ỏĐy mặa xuÂn

Pulsed growth
Beryllium nitride thin films, which are candidates for optoelectronic applications, have been grown by pulsed laser deposition on silicon substrates. The films were prepared by ablating a beryllium foil in an N2 environment at several pressures and substrate temperatures.Real-time ellipsometric monitoring for the period of deposition were carried out by a multiwavelength ellipsometer in the 1.625 õ?Ô hẻẵ õ?Ô 4.405 eV photon-energy range. After its completion, the films were characterized in situ by electron spectroscopies and ex situ by atomic force and scanning electron microcopies.A model for the growth of beryllium nitride was applied to reproduce the optical measurement and concurrently, the refractive index from the visible to the near ultraviolet spectral region was calculated.The estimated optical bandgap correlates closely with previously published theoretical results.
Anh ôm trĂi tim TrặặĂng Chi
Chỏằ tan trong nặỏằ>c mỏt
Đi tơm em qua nhỏằng chỏằÊ búa và xóm làng
Qua nhỏằng chiỏằu tỏt nỏng
DỏƠu chÂn anh trong cỏằ còn 'ỏằng 'ỏĐy mặa xuÂn

Điện cực mới - bước đột phá của pin nhiên liệu
Các nhà khoa học Đức vừa phát minh ra một loại điện cực kiểu mới có vỏ bọc bằng polyme tổng hợp cho pin nhiên liệu, giúp chúng bền vững hơn. Nhờ đó, liên tục trong nhiều giờ, pin có thể cung cấp điện năng gấp 10 lần pin kiểu cũ.
Hầu hết các pin nhiên liệu hoạt động theo nguyên lý chuyển năng lượng phát sinh trong phản ứng giữa hydro với ôxy thành điện năng. Lượng hydro này được sản ra trong quá trình lên men đường (cacbonhydrate) ở môi trường yếm khí. Những pin nhiên liệu kiểu này thường chóng hỏng, vì phụ phẩm của quá trình lên men bám vào điện cực, làm mất chức năng của chúng.
Uwe Schröder và cộng sự ở trường Đại học Ernst Moritz Arndt (Greifswald -Đức) cũng tạo ra pin nhiên liệu sử dụng vi khuẩn. Tuy nhiên, điều khác biệt là các điện cực của pin được sản xuất từ platin và được bọc ngoài bởi một lớp polyaniline - một loại polyme tổng hợp. Nhờ có lớp polyme này, quá trình bám bẩn điện cực bị chậm lại, đồng thời, các xung điện do pin phát ra cũng có tác dụng làm sạch chúng theo chu kỳ 20 phút. Kết quả là, pin có thể cấp điện trong nhiều giờ, với cường độ khoảng 150 miliampe (đủ để chạy một bộ thông hơi y tế).
Các nhà khoa học cũng nhận thấy, điện năng của loại pin này lớn gấp 10 lần so với các loại pin cùng loại có điện cực kiểu cũ. Đó có thể là do vi khuẩn cũng chuyển các electron trực tiếp đến cực âm, khiến điện thế tăng lên. Theo Uwe Schröder, chính lớp vỏ bọc polyme đã giúp vi khuẩn thực hiện điều này.
Với bước đột phá này, khả năng sử dụng pin nhiên liệu để bảo vệ môi trường sẽ trở nên thực tế hơn trong tương lai.
Nature
Anh ôm trái tim Trương Chi
Chờ tan trong nước mắt
Đi tìm em qua những chợ búa và xóm làng
Qua những chiều tắt nắng
Dấu chân anh trong cỏ còn đọng đầy mưa xuân