Teen inventeaza baie pentru a vă Germeni departe

- Mar 23, 2017 -

860_main_Jessica-Tian-chemicals.png

WASHINGTON, DC - Viețile noastre sunt o explozie de bacterii. Bug-urile sunt în interiorul corpului nostru, pe pielea noastra si pe majoritatea suprafetelor pe care le atingem. Asta nu e neapărat un lucru rău . Dar unele locuri trebuie să fie fără bacterii, cum ar fi bandaje pentru răni sau ambalarea produselor alimentare. Jessica Tian, 17, a venit cu o modalitate de a pastra bacteriile departe. Ea a creat lucrari lipsite de germeni de dunking-le într-o baie chimică specială.

Seniorul la Del Norte High School din San Diego, California., A prezentat metoda ei la Regeneron Știință Talent de căutare . Competiția a științei este condus de Societatea pentru Stiinta si Public . Acesta este sponsorizat de Regeneron, o companie care proiectează și face medicamente. Evenimentul reunește elevii de liceu în fiecare an pentru a partaja proiectele lor de știință cu publicul. Cei 40 de finaliști, de asemenea, concura pentru premii în bani în valoare totală de aproape 2 milioane $. (Societatea pentru Stiinta si Public publica , de asemenea , Science News pentru studenți și acest blog.)

Baie de chimice Jessica a fost dezvoltat pentru a lăsa un strat de acoperire din germeni de ucidere pe celuloză. Peretele exterior al celulelor vegetale conțin celuloză. Dar asta nu e tot. "Celuloza este versatil", explica Jessica. "Este în hainele noastre, în ambalarea produselor alimentare, în aproape fiecare aspect al vieții noastre de zi cu zi."

Fiecare moleculă de celuloză este un lanț lung construit din zaharuri. Aceste lanțuri de obligațiuni ușor cu apă. Asta e bine; ea ajută prosoape de hârtie vor absorbi scurgeri. Dar acest lucru este, de asemenea, de aceea celuloza umed este o casă mare pentru bacterii. Iar unii dintre acei germeni pot prezenta un risc pentru sănătate. Acest lucru este valabil mai ales atunci când cresc pe un bandaj sau produse alimentare înveliș. Oamenii de știință au încercat să inventeze acoperiri antimicrobiene pentru a opri bacteriile de la lipirea de celuloză. Cu toate acestea, Jessica observă, "cele mai multe metode necesită căldură și presiune. Și unii conduc la poluarea aerului. "

"Am vrut să creeze o metodă care ar putea [adăuga] proprietăți antibacteriene pentru celuloză într-un mod simplu,", spune adolescenta. Ea a vrut să fie ieftin. De asemenea, ea a trebuit să fie ușor de aplicat pe scară largă și prezintă puține riscuri pentru mediul înconjurător.

Pentru a da seama cum să facă acest lucru, Jessica a călătorit în întreaga țară pentru a petrece o vară în laboratorul lui Benjamin Hsaio. E un chimist de la Universitatea Stony Brook din New York. Simons de vara Programul de Cercetare pentru juniori de liceu conectat Jessica cu Hsaio. "Aceasta a fost prima dată când am ajuns să lucrez într-un laborator", spune ea. "M-am bucurat într-adevăr întreaga atmosferă."

Adolescent a lucrat pentru a adăuga nanoparticule de dioxid de titan și argint pentru hârtie de celuloză. Dioxidul de titan este un pigment alb. Atunci când sunt expuse la lumina ultravioleta, electronii încărcate negativ în ea poate deveni excitat. Oxidul de titan, apoi se descompune cu apă. Aceasta produce radicali liberi. Acestea sunt molecule care plătesc pot ataca si distruge celulele de bacterii.

De obicei, Jessica spune, dioxid de titan, necesită o cantitate mare de energie pentru a activa priceperea sa-ucidere germeni. Ea a crezut că a văzut o modalitate de a reduce energia necesară, deși: se adaugă nanoparticule de argint. Acestea sunt particule minuscule de argint, care sunt doar miliarde de un metru în diametru. Ele reduc energia necesara pentru a excita electronii din dioxid de titan. Adăugarea de un ingredient, în acest fel, este cunoscut sub numele de "dopaj". Argintul dopat ar trebui sa lase dioxid de titan ucide bacteriile folosind doar lumina de la soare, Jessica a emis ipoteza.

In laborator, Jessica a creat o soluție de coloid (KOLL-oid). Particulele mici de dioxid de titan și nanoparticule de argint au fost repartizate în mod echitabil uniform pe tot lichidul. Ea a creat trei versiuni. Fiecare avea diferite cantități de dioxid de titan și argint. Apoi adolescent muiată hârtiile de celuloză într-una dintre soluțiile și le-a uscat într-un cuptor. Alte hârtii au fost acoperite doar in dioxid de titan sau nimic. Acestea au servit drept martori.

Odată ce ziarele au fost uscate, Jessica le muiată în soluții de bacterii. Apoi ea a frecat hârtiile pe plăci de laborator conținând agar - un gel care conține substanțele nutritive necesare pentru bacterii sa creasca. După 24 ore, se verifică plăcile.

Coloidul dioxid de titan și de argint a ucis 99 la suta din bacterii, comparativ cu celuloza netratată. Acoperirea dioxidului de titan în monoterapie nu a funcționat la fel de bine.

"Am știut că argintul și dioxid de titan, ar putea lucra împreună", spune Jessica. Au existat o mulțime de cercetare pe argint și un dioxid de titan, observa ea ", dar nu de mult pe amândoi împreună [pe] celuloză."

Cea mai bună parte, Jessica spune, este că tratamentul ei nu constituie o amenințare pentru mediu. Alte metode au nevoie de temperaturi sau presiuni ridicate pentru a crea un strat de ucidere din germeni. Toate Jessica a fost nevoie de o baie lent în baia chimică. Simplu, acoperire low-cost "ar putea fi aplicate la haine asa ca ar putea avea proprietati antibacteriene", spune ea. "Cred că ar putea fi aplicat chiar și în țările în curs de dezvoltare."

Pentru moment, ea a aplicat doar se amestecă ei bucăți mici de hârtie de celuloză. Dar, în cazul în care dip funcționează pe îmbrăcăminte, bandaje sau hârtie, acesta ar putea ajuta să păstrați germfree atunci când au nevoie să fie.

Cuvinte de putere

(pentru mai multe despre cuvinte de putere, click aici )

activa (în biologie) Pentru a activa, ca și cu o genă sau o reacție chimică.

agar Un material gelatinos realizat din anumite alge marine folosite ca material (și sursa de hrană) , în care să crească bacterii.

antibacteriene având proprietăți care tind să distrugă sau să limiteze creșterea sau reproducerea bacteriilor.

antimicrobiană O substanță utilizată pentru a distruge sau inhiba dezvoltarea microbilor. Aceasta include substanțe chimice derivate în mod natural, cum ar fi multe medicamente antibiotice. Aceasta include, de asemenea, produse chimice de sinteză, cum ar fi triclosan și triclocarban.

Celula cea mai mică unitate structurală și funcțională a unui organism. De obicei prea mici pentru a vedea cu ochiul liber, este alcătuită dintr-un lichid apos, înconjurată de o membrană sau un perete. În funcție de mărimea lor, animalele sunt realizate de oriunde de la mii la mii de miliarde de celule. Unele organisme, cum ar fi drojdii, mucegaiuri, bacterii și unele alge, sunt compuse dintr-o singură celulă.

celuloza Un tip de fibre care se găsesc în pereții celulelor plantelor. Este format din lanturi de molecule de glucoza.

substanță chimică A formată din doi sau mai mulți atomi care se unesc (obligațiuni) într - o proporție și structura fixă. De exemplu, apa este un produs chimic realizat atunci când doi atomi de hidrogen legătură la un atom de oxigen. Formula sa chimică este H 2 O. chimică poate fi , de asemenea , un adjectiv pentru a descrie proprietățile materialelor care sunt rezultatul diferitelor reacții între diferiți compuși.

coloid Un material în care particulele mici insolubile au răspândit pe un volum mai mare al unei alte substanțe. Coloizii lua mai multe forme. aerul plin de fum este un coloid. La fel de ceață. Laptele este un coloid, cu globuri mici de unt suspendate pe tot lichidul. frisca este un coloid prea. Coloizii de obicei, nu se separă în componentele lor individuale a lungul timpului.

Rotația parte dintr - un experiment în care nu există nici o schimbare de la condiții normale. Controlul este esențială pentru experimente științifice. Acesta arată că orice nou efect se datorează probabil numai părții testului pe care un cercetător nu a modificat. De exemplu, în cazul în care oamenii de știință au fost testarea diferitelor tipuri de îngrășăminte într-o grădină, ei ar dori o secțiune ca acesta să rămână nefertilizat, drept control. Suprafața sa ar arăta modul în care plantele în această grădină cresc în condiții normale. Și care oferă oamenilor de știință ceva împotriva cărora se pot compara cu noi date experimentale.

doping (în materiale) Introducerea deliberată a ceva într - un semiconductor cristalin sau alt material.

mediu Suma tuturor lucrurilor care există în jurul unor organisme sau un dispozitiv și starea acestor lucruri pentru a crea acel organism sau dispozitiv. De mediu se poate referi la vremea și ecosistemul în care unele vieți de animale, sau, poate, temperatura, umiditatea și plasarea componentelor în unele sisteme electronice sau de produs. \

radicali liberi O moleculă ( de obicei , foarte reactiv și de scurtă durată) , având unul sau mai mulți electroni nepereche exterioare încărcat. Acesta va încerca să fure electronii să se facă din nou printr-un întreg proces cunoscut sub numele de oxidare.

gel Un material lipicioasă sau vâscos , care poate curge ca un lichid dens.

germinale Orice microorganism unicelular, cum ar fi o bacterie, specii de fungi sau de particule de virus. Unii microbi cauzează boli. Altele pot promova sănătatea organismelor de ordin superior, inclusiv păsări și mamifere. Efectele asupra sănătății ale majorității microbilor, cu toate acestea, rămân necunoscute.

de liceu O denumire pentru clasele a noua 12 în SUA sistemul de învățământ public obligatoriu. absolvenți de liceu se pot aplica colegii pentru continuare, avansate de educație.

Ipoteza (v. ipoteza) O explicație propusă pentru un fenomen. În știință, o ipoteză este o idee care trebuie sa fie riguros testate înainte de a fi acceptat sau respins.

Un material lichid care curge liber , dar păstrează un volum constant, cum ar fi apa sau ulei.

moleculă Un grup electric neutru de atomi care reprezintă cea mai mică cantitate posibilă a unui compus chimic. Molecule pot fi realizate din tipuri unice de atomi sau de tipuri diferite. De exemplu, oxigenul din aer este format din doi atomi de oxigen (O 2), dar apa este format din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen (H2O).

nanoparticula O particulă mică , cu dimensiuni măsurate în miliardimi dintr - un metru.

particulei O cantitate minut de ceva.

pigment Un material, cum ar fi naturale din piele coloranti, care modifică lumina reflectată de un obiect sau transmise prin ea. Culoarea generală a unui pigment depinde de obicei, pe care lungimile de undă ale luminii vizibile absoarbe și cele care reflectă. De exemplu, un pigment roșu tinde să reflecte lungimile de undă ale luminii roșii foarte bine și absoarbe în mod tipic alte culori. De asemenea, pigment este termenul pentru produse chimice pe care producătorii utilizează pentru vopsea tentă.

Forța de presiune aplicată uniform pe o suprafață, măsurată ca forță pe unitatea de suprafață.

Știință Talent căutare Un concurs anual creat și condus de Societatea pentru Stiinta si Public. Incepand de 2016, acesta a fost sponsorizat de Regeneron Pharmaceuticals. Începută în 1950, acest eveniment aduce 40 de seniori de liceu orientate spre cercetare către Washington, DC, de a prezenta lor de cercetare pentru public și de a concura pentru premii.

Societatea Un grup integrat de oameni sau animale , care , în general , să coopereze și să sprijine unul pe altul pentru binele mai mare al tuturor.

Soluție Un lichid în care un produs chimic a fost dizolvat într -o altă.

soare stea în centrul sistemului solar al Pământului. Este o stea de dimensiune medie de aproximativ 26.000 de ani lumina de centrul galaxiei Calea Lactee. Soarele este, de asemenea, termenul de alte stele din sunlike.

dioxid de titan Un material alb, nereactive, solid care apare in mod natural ca un mineral și este utilizat pe scară largă ca pigment alb.

ultraviolete lumina Un tip de radiație electromagnetică , cu o lungime de undă de la 10 nanometri la 380 nanometri. Lungimile de undă sunt mai scurte decât cele ale luminii vizibile, dar mai mult decât razele X.

val O tulburare sau variație care se deplasează prin spațiu și materie într - un mod regulat, oscilant.


O pereche de:Imprimate Electronics: Platforma senzor RFID și Filme funcționale flexibile pentru prelucrarea automată Următoarea:Analiza tipărită Electronice de piață Prin material (cu cerneală și substrat), printr-o tehnologie (cu jet de cerneală, ecran, Gravurii, Și flexografice), în funcție de dispozitiv (Display, fotovoltaice, de iluminat, RFID și alții), în funcție de regiune și segmentul Prognoze, 2014-2025