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翻翻元素周期表就能“点石成金”?
将铅转变成黄金或许永远是个神话,不过“炼金术”可能并不是“神话”。美国宾州大学的研究人员发现,某些元素原子的组合所显示的电子特征同其他元素的电子特征相仿,翻翻元素周期表就能找到这样的组合。
宾州大学卡斯尔曼教授领导的研究小组发现,一氧化钛和金属镍、一氧化锆和金属钯、碳化钨和白金这几组物质具有相同点:“我们发现,从一氧化钛分子中去除电子所需的能量与从镍原子中去除电子所需的能量相同。一氧化锆和钯、碳化钨和白金的情况也如此。这三对物质具有等电子体结构,也就是说,它们具有相同的电子排布。”卡斯尔曼认为一氧化钛、一氧化锆和碳化钨分别是镍、钯和白金的“超级原子”(带有元素原子某些特征的原子)。通过查看元素周期表,你便能推测一氧化钛是镍的一个超级原子:钛原子外层有4个电子,氧原子外层有6个电子,而钛元素向右移动6个元素便是镍,镍原子外层有10个电子,正好与一氧化钛分子的电子数相同。科学家曾以为这是一种巧合,但后来发现这是一种普遍现象。
科学家正在研究这是否适合于整个元素周期表中的所有元素,超级原子是否与其对应的元素原子具有类似的化学性质。如果两者答案都是肯定的,“炼金术”将成为现实。来源:美国《国家科学院院刊》
日本成功开发出“水材料”
日本东京大学的研究人员开发出一种以水为主要原料(含量超过95%)的新材料,他们将这种新物质命名为“水材料”。科研人员向水里添加黏土、聚丙烯酸钠和一种由医用高分子有机物改良而成的黏结剂,几秒钟后就会生成这种凝胶状物质。
“水材料”的手感如同橡皮糖,在外力作用下能伸展或压缩,一旦外力撤去,又能恢复原状。即使被切断,只要迅速把断面贴在一起,仍能复原。它还能承受100℃的高温,硬度相当于美容整形中常用的硅胶,如果增加黏土的比例,其硬度能进一步增加。研究人员期待这种新材料能代替塑料广泛应用于医疗、环保等领域,以减轻环境污染。
来源:《自然》杂志
科学家揭开细菌低温存活之谜
法国国家科研中心与意大利卡梅里诺大学、德国杜塞尔多夫大学合作,解开了细菌能够在低温环境下存活的秘密。我们知道,细菌具有强大的环境适应能力,能够在低温条件下存活。此前有研究发现,一种名为“冷休克蛋白”的蛋白质是细菌低温存活的关键,但它发挥作用的机制一直是个谜。
由欧洲三国科学家组成的联合小组发现,“冷休克蛋白”的信使核糖核酸具有感知冷暖的特殊能力,这是科学界首次发现信使核糖核酸具有这种能力。信使核糖核酸的主要功能是复制生物的遗传信息。感知温度的特殊功能使“冷休克蛋白”的信使核糖核酸只有在低温情况下才会表现稳定。也就是说,在低温下,信使核糖核酸反而能够更有效地复制细菌的遗传信息,帮助细菌生存繁衍。这一成果将为抑制细菌生长提供全新的思路。
来源:《分子细胞》杂志
沙漠蚂蚁靠“立体嗅觉”导向
德国马普学会化学生态学研究所发现,生活在突尼斯贫瘠盐碱地上的长脚沙漠蚂蚁通过“立体嗅觉”来辨别方向,找到回家的路。此前的动物研究表明,离穴觅食的沙漠蚂蚁能通过辨认太阳方向和计算步数而准确无误地回家。然而德国科学家发现,长脚沙漠蚂蚁的本领不止这些,它们能辨识巢穴周围不同气味的空间分布情况,并用来定向。
研究人员在蚁巢入口放置了水杨酸甲酯、癸醛、壬醛和吲哚等四种芳香物质,并通过光离子气体探测器监控气味的空间分布和变化。科学家发现,如果按照不变的顺序将这些芳香物质移到其他地方,蚂蚁们也会跟随到那里。如果打乱这些气味点的顺序,蚂蚁则会不知所措。这表明蚂蚁并不是把单一气味与巢穴相联系,而是把多维的气味分布图与巢穴相联系。 就像立体视觉需要两只眼睛共同作用一样,沙漠蚂蚁的立体嗅觉需要两根触角。当研究人员去除蚂蚁的一根触角后,结果发现它不再能辨认方向。
来源:《动物行为》杂志
将铅转变成黄金或许永远是个神话,不过“炼金术”可能并不是“神话”。美国宾州大学的研究人员发现,某些元素原子的组合所显示的电子特征同其他元素的电子特征相仿,翻翻元素周期表就能找到这样的组合。
宾州大学卡斯尔曼教授领导的研究小组发现,一氧化钛和金属镍、一氧化锆和金属钯、碳化钨和白金这几组物质具有相同点:“我们发现,从一氧化钛分子中去除电子所需的能量与从镍原子中去除电子所需的能量相同。一氧化锆和钯、碳化钨和白金的情况也如此。这三对物质具有等电子体结构,也就是说,它们具有相同的电子排布。”卡斯尔曼认为一氧化钛、一氧化锆和碳化钨分别是镍、钯和白金的“超级原子”(带有元素原子某些特征的原子)。通过查看元素周期表,你便能推测一氧化钛是镍的一个超级原子:钛原子外层有4个电子,氧原子外层有6个电子,而钛元素向右移动6个元素便是镍,镍原子外层有10个电子,正好与一氧化钛分子的电子数相同。科学家曾以为这是一种巧合,但后来发现这是一种普遍现象。
科学家正在研究这是否适合于整个元素周期表中的所有元素,超级原子是否与其对应的元素原子具有类似的化学性质。如果两者答案都是肯定的,“炼金术”将成为现实。来源:美国《国家科学院院刊》
日本成功开发出“水材料”
日本东京大学的研究人员开发出一种以水为主要原料(含量超过95%)的新材料,他们将这种新物质命名为“水材料”。科研人员向水里添加黏土、聚丙烯酸钠和一种由医用高分子有机物改良而成的黏结剂,几秒钟后就会生成这种凝胶状物质。
“水材料”的手感如同橡皮糖,在外力作用下能伸展或压缩,一旦外力撤去,又能恢复原状。即使被切断,只要迅速把断面贴在一起,仍能复原。它还能承受100℃的高温,硬度相当于美容整形中常用的硅胶,如果增加黏土的比例,其硬度能进一步增加。研究人员期待这种新材料能代替塑料广泛应用于医疗、环保等领域,以减轻环境污染。
来源:《自然》杂志
科学家揭开细菌低温存活之谜
法国国家科研中心与意大利卡梅里诺大学、德国杜塞尔多夫大学合作,解开了细菌能够在低温环境下存活的秘密。我们知道,细菌具有强大的环境适应能力,能够在低温条件下存活。此前有研究发现,一种名为“冷休克蛋白”的蛋白质是细菌低温存活的关键,但它发挥作用的机制一直是个谜。
由欧洲三国科学家组成的联合小组发现,“冷休克蛋白”的信使核糖核酸具有感知冷暖的特殊能力,这是科学界首次发现信使核糖核酸具有这种能力。信使核糖核酸的主要功能是复制生物的遗传信息。感知温度的特殊功能使“冷休克蛋白”的信使核糖核酸只有在低温情况下才会表现稳定。也就是说,在低温下,信使核糖核酸反而能够更有效地复制细菌的遗传信息,帮助细菌生存繁衍。这一成果将为抑制细菌生长提供全新的思路。
来源:《分子细胞》杂志
沙漠蚂蚁靠“立体嗅觉”导向
德国马普学会化学生态学研究所发现,生活在突尼斯贫瘠盐碱地上的长脚沙漠蚂蚁通过“立体嗅觉”来辨别方向,找到回家的路。此前的动物研究表明,离穴觅食的沙漠蚂蚁能通过辨认太阳方向和计算步数而准确无误地回家。然而德国科学家发现,长脚沙漠蚂蚁的本领不止这些,它们能辨识巢穴周围不同气味的空间分布情况,并用来定向。
研究人员在蚁巢入口放置了水杨酸甲酯、癸醛、壬醛和吲哚等四种芳香物质,并通过光离子气体探测器监控气味的空间分布和变化。科学家发现,如果按照不变的顺序将这些芳香物质移到其他地方,蚂蚁们也会跟随到那里。如果打乱这些气味点的顺序,蚂蚁则会不知所措。这表明蚂蚁并不是把单一气味与巢穴相联系,而是把多维的气味分布图与巢穴相联系。 就像立体视觉需要两只眼睛共同作用一样,沙漠蚂蚁的立体嗅觉需要两根触角。当研究人员去除蚂蚁的一根触角后,结果发现它不再能辨认方向。
来源:《动物行为》杂志