Tiener vindt een duik nemen om Germs Keep Away

- Mar 23, 2017 -

860_main_Jessica-Tian-chemicals.png

WASHINGTON, DC - Ons leven is vol met bacteriën. De insecten zijn in ons lichaam, op onze huid en op de meeste oppervlakken we aanraken. Dat is niet per se een slechte zaak . Sommige plaatsen moet bacterievrij, zoals verbanden voor wonden of voedsel verpakking. Jessica Tian, 17, is gekomen met een manier om bacteriën weg te houden. Ze creëerde kiemvrij kranten door ze te soppen in een speciaal chemisch bad.

De oudste bij Del Norte High School in San Diego, Calif., Bleek uit haar werkwijze aan de Regeneron Science Talent Search . De wedstrijd wetenschap wordt gerund door Society for Science & the Public . Het wordt gesponsord door Regeneron, een bedrijf dat ontwerpt en maakt geneesmiddelen. Het evenement brengt middelbare scholieren elk jaar om hun wetenschappelijke projecten met het publiek te delen. De 40 finalisten ook meedingen naar geldprijzen van in totaal bijna $ 2 miljoen. (Society for Science & the Public publiceert ook Science News voor studenten en deze blog.)

Jessica chemisch bad werd ontwikkeld om een kiemdodende coating op cellulose verlaten. De buitenwand van plantencellen bevatten cellulose. Maar dat is niet alles. "Cellulose is veelzijdig," Jessica uit. "Het is in onze kleding, in de verpakking van levensmiddelen, in vrijwel elk aspect van ons dagelijks leven."

Elk molecuul van cellulose is een lange keten opgebouwd uit suikers. Deze ketens bond gemakkelijk met water. Dat is goed; het helpt papieren handdoeken genieten van morsen. Maar dit is ook de reden waarom natte cellulose is een groot huis voor bacteriën. En sommige van die bacteriën kan een gevaar voor de gezondheid opleveren. Dat is vooral het geval wanneer ze groeien op een verband of voedsel wrapper. Wetenschappers hebben geprobeerd om antimicrobiële coatings verzinnen om bacteriën te voorkomen dat het vasthouden aan cellulose. Echter, Jessica merkt op: "de meeste methoden vereisen warmte en druk. En sommigen leiden tot luchtvervuiling. "

"Ik wilde een methode die zou kunnen [toevoegen] antibacteriële eigenschappen om cellulose op een eenvoudige manier te creëren", zegt de tiener. Ze wilde dat het goedkoop zijn. Het had ook gemakkelijk toe te passen op een grote schaal en leveren weinig risico voor het milieu.

Om erachter te komen hoe u dit doet, Jessica reisde het hele land om een zomer door te brengen in het lab van Benjamin Hsaio. Hij is een chemicus aan Stony Brook University in New York. De Simons Summer Research Program voor de middelbare school junioren verbonden Jessica met Hsaio. "Dit was de eerste keer dat ik ging aan de slag in een lab," zegt ze. "Ik heb echt genoten van de hele sfeer."

De tiener gewerkt om titaniumdioxide en zilveren nanodeeltjes toe te voegen aan cellulose papier. Titaandioxide is een wit pigment. Wanneer ze worden blootgesteld aan ultraviolet licht, kan de negatief geladen elektronen erin enthousiast geworden. De titaniumoxide breekt dan naar beneden water. Deze vrije radicalen produceert. Deze worden geladen moleculen die kunnen vallen en te doden bacteriën cellen.

Gewoonlijk Jessica zegt, titaandioxide vergt veel energie om haar kiemdodende bekwaamheid activeren. Ze dacht dat ze een manier om de energie die nodig verlagen zag, hoewel: voeg zilveren nanodeeltjes. Dit zijn kleine zilverdeeltjes die alleen miljardste van een meter in diameter. Ze verminderen de energie die nodig is om de elektronen titaandioxide wekken. ingrediënt, op deze manier, staat bekend als het toevoegen van "doping". De gedoteerde zilver moeten laten titaandioxide bacteriën te doden met behulp van alleen licht van de zon, Jessica hypothese.

In het lab, Jessica creëerde een colloïde (KOLL-oid) -oplossing. Kleine deeltjes van titaandioxide en zilvernanodeeltjes waren redelijk gelijkmatig door de vloeistof te verspreiden. Ze creëerde drie versies. Elk had verschillende hoeveelheden titaandioxide en zilver. Dompelden de teen cellulose bladen in één van de oplossingen en droogde ze in een oven. Andere documenten waren bedekt met titaandioxide alleen of helemaal niets. Deze dienden als controle.

Zodra de papieren waren droog, Jessica doopte ze in oplossingen van bacteriën. Wreef ze de papieren op lab platen die agar - een gel met de voedingsstoffen die nodig zijn voor de bacteriën om te groeien. Na 24 uur, checkten ze de platen.

Het titaandioxide en zilvercolloïde was 99 procent van de bacteriën gedood, vergeleken met onbehandelde cellulose. De bekleding titaandioxide alleen niet zo goed.

"Ik wist dat zilver en titanium dioxide konden samenwerken", zegt Jessica. Er had veel onderzoek op zilver en een titanium dioxide geweest, ze merkt op: "maar niet veel over beiden samen [on] cellulose."

Het beste deel, Jessica zegt, is dat haar behandeling vormt geen bedreiging voor het milieu. Andere methoden moeten hoge temperaturen of drukken om een kiem doden coating te maken. Alle Jessica's nodig had was een trage duik in het chemisch bad. De eenvoudige, low-cost coating 'kan worden toegepast op kleding, zodat het antibacteriële eigenschappen kunnen hebben, "zegt ze." Ik denk dat het kan zelfs in de ontwikkelingslanden worden toegepast. "

Voor nu, ze is alleen van toepassing haar mix van kleine stukjes cellulose papier. Maar als de dip werkt op kleding, bandages of papier, kan het helpen om hen kiemvrij wanneer ze moeten zijn.

Vermogen woorden

(voor meer informatie over de Macht Woorden, klik hier )

activeren (biologie) Voor het in-, zoals met een gen of chemische reactie.

agar Gelatineuze vervaardigd uit bepaalde zeealgen als materiaal (en voedselbron) waarin bacteriën groeien.

antibacteriële eigenschappen hebben die de neiging hebben te vernietigen of de groei of reproductie van bacteriën te beperken.

Antimicrobiële een stof die te doden of remmen de groei van microben. Dit omvat natuurlijk afgeleide chemische producten, zoals veel antibiotica medicijnen. Het omvat ook synthetische chemische producten, zoals triclosan en triclocarban.

cel De kleinste structurele en functionele eenheid van een organisme. Meestal te klein om te zien met het blote oog, het bestaat uit een waterige vloeistof omgeven door een membraan of wand. Afhankelijk van hun grootte, worden dieren uit ergens tussen duizenden biljoenen cellen. Sommige organismen, zoals gisten, schimmels, bacteriën en sommige algen, bestaan uit één cel.

cellulose Een soort vezel gevonden in celwanden van planten. Het wordt gevormd door ketens glucosemoleculen.

Een chemische stof gevormd uit twee of meer atomen die verenigen (binding) in een vaste verhouding en de structuur. Bijvoorbeeld water is een chemische gemaakt wanneer twee waterstofatomen binding met een zuurstofatoom. De chemische formule H 2 O Chemische kan ook een adjectief om de eigenschappen van materialen die het resultaat zijn van verschillende reacties tussen verschillende verbindingen beschrijven.

Een colloïd materiaal waarin kleine oplosbare deeltjes zijn verspreid over een groter volume van een andere stof. Colloïden vele vormen aannemen. Rokerige lucht is een colloïde. Zo is mist. Melk is een colloïde met kleine globs botervet gehele vloeistof gesuspendeerd. Slagroom is een colloïdale ook. Colloïden meestal niet te scheiden in hun afzonderlijke componenten in de tijd.

Een controle van een experiment waar geen verandering in normale omstandigheden. De besturing is essentieel voor wetenschappelijke experimenten. Daaruit blijkt dat elk nieuw effect is waarschijnlijk te wijten alleen het gedeelte van de test die een onderzoeker is veranderd. Als bijvoorbeeld wetenschappers verschillende soorten meststoffen testten in een tuin, zouden een deel ervan willen onbevruchte blijven, als de controle. Het gebied zou laten zien hoe planten in deze tuin groeien onder normale omstandigheden. En dat geeft wetenschappers iets waartegen zij nieuwe experimentele gegevens kunnen vergelijken.

doping (materiaal-) Het opzettelijk inbrengen van iets in een kristallijn halfgeleidermateriaal of ander materiaal.

milieu De som van alle van de dingen die er bestaan rond sommige organisme of een apparaat en de conditie die dingen te creëren voor dat organisme of apparaat. Milieu kan verwijzen naar het weer en het ecosysteem waarin sommige dieren leven, of misschien de temperatuur, vochtigheid en de plaatsing van componenten in bepaalde elektronica of product. \

vrije radicaal A geladen molecuul (typisch zeer reactief en kortlevend) met één of meer ongepaarde elektronen buitenlaag. Het zal proberen om elektronen te stelen om zich geheel opnieuw te maken door middel van een proces dat bekend staat als oxidatie.

gel Een slissend of viskeuze materiaal dat kan stromen als een dikke vloeistof.

kiem Een ééncellig micro-organisme, zoals een bacterie, schimmel species of virusdeeltje. Sommige bacteriën veroorzaken ziekte. Anderen kunnen de gezondheid van hogere orde organismen, waaronder vogels en zoogdieren bevorderen. De gezondheidseffecten van de meeste bacteriën blijven echter onbekend.

middelbare school een aanwijzing voor de rangen negen tot en met 12 in het Amerikaanse systeem van verplichte openbaar onderwijs. High-school afgestudeerden van toepassing kunnen zijn op scholen voor verdere, geavanceerde onderwijs.

hypothese (v. veronderstellen) Een voorgestelde verklaring voor een verschijnsel. In de wetenschap, een hypothese is een idee dat grondig moeten worden getest voordat het wordt geaccepteerd of afgewezen.

vloeibaar Een materiaal dat vrij stroomt, maar houdt een constant volume, zoals water of olie.

Een elektrisch neutraal molecuul groep atomen die de kleinst mogelijke hoeveelheid van een chemische verbinding voorstelt. Moleculen kunnen worden gemaakt van één soort atomen of verschillende types. Zo wordt de zuurstof in de lucht die twee zuurstofatomen (O 2), maar water bestaat uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom (H2O).

nanodeeltjes Een klein deeltje met afmetingen gemeten in miljardste van een meter.

Particle Een minuut bedrag van iets.

Een pigment materiaal, zoals natuurlijke kleurstoffen in de huid, dat het licht gereflecteerd van een object of overgebracht doorheen veranderen. De algehele kleur van een pigment hangt meestal waarop golflengtes van zichtbaar licht absorbeert en welke het weerspiegelt. Bijvoorbeeld, een rood pigment neigt rode golflengten van licht goed reflecteren en typisch absorbeert andere kleuren. Pigment is ook de term voor chemische stoffen die fabrikanten gebruiken om tint verf.

drukkracht aangebracht gelijkmatig over een oppervlak, gemeten als kracht per oppervlakte-eenheid.

Science Talent Search Een jaarlijkse wedstrijd gecreëerd en wordt beheerd door de Maatschappij voor Wetenschap en het publiek. Sinds 2016, is gesponsord door Regeneron Pharmaceuticals. Begonnen in 1950, dit evenement brengt 40 onderzoeksgerichte middelbare school senioren naar Washington, DC, om hun onderzoek te presenteren aan het publiek en om te concurreren voor awards.

samenleving een geïntegreerde groep van mensen of dieren die in het algemeen samenwerken en elkaar ondersteunen voor het grotere goed van allemaal.

Een oplossing vloeistof waarin een chemische stof is opgelost in een andere.

zon De ster in het centrum van ons zonnestelsel van de Aarde. Het is een gemiddelde grootte ster ongeveer 26.000 lichtjaar van het centrum van het Melkwegstelsel. Zo is ook de term voor een aantal andere zon lijken ster.

titanium dioxide Een witte, reactief, vast materiaal dat van nature voorkomt als mineraal en wordt uitgebreid gebruikt als wit pigment.

ultraviolet licht een soort elektromagnetische straling met een golflengte van 10 nanometer tot 380 nanometer. De golflengten korter dan die van zichtbaar licht maar langer dan röntgenstralen.

golf Een storing of variatie die door de ruimte reist en materie in een reguliere, oscillerende mode.


Een paar:Cambrios voor het versnellen van de zilveren Nanowire goedkeuring wereldwijd met oprichting van CAM China Volgende:Het gebruik van inkt met zilveren nanodeeltjes aanbiedingen Capability Voor Nieuwe stijve en flexibele Hybrid Circuits