برندگان جایزه نوبل شیمی اعلام شدند/ شبیه سازی فرایندهای شیمیایی در رایانه

کمیته شیمی آکادمی سلطنتی علوم سوئد جایزه نوبل شیمی امسال را به مارتین کارپلوس ، مایکل لویت، آریه وارشل برای ساخت مدلهای چند مقیاسی برای سیستمهای پیچیده شیمیایی اهدا کرد. به گزارش خبرگزاری مهر، مایکل لویت که در آفریقای جنوبی متولد شده فیزیکدان زیستی استاد بیولوژی ساختاری دانشگاه استنفورد است.
مارتین کاپلاس متولد وین شیمیدان اتریشی- آمریکایی است که در دانشگاه هارواردشیمی تدریس می کند، وی همچنین به رئیس آزمایشگاه شیمی بیوفیزیک به عنوان آزمایشگاه مشترک مرکز تحقیقات علمی فرانسه در دانشگاه استراسبورگ فرانسه نیز فعالیت می کند.
آریه وارشن استاد شیمی و بیوشیمی دانشگاه کالیفرنیا جنوبی است.

تشریح پروژه نوبلی شیمی
شیمیدانها سابقا مدلهای ملکولها را با استفاده از گویها و چوبهای پلاستیکی تولید می کردند، امروز کار مدل سازی به عهده رایانه ها گذاشته شده است. در دهه 1970 مارتین کارپلوس، مایکل لویت و آریه وارشل بنیاد برنامه قوی را بنا کردند که برای درک و پیش بینی فرآیندهای شمیایی به کار می رفت. مدلهای رایانه که تقلیدی از واقعیت است برای اکثر پیشرفتهایی که امروز در شیمی صورت می گیرد ضروری بوده است.
واکنشهای شیمیایی با سرعت بالایی رخ می دهند. در کسری از یک میلی ثانیه الکترونها از یک هسته اتم به هسته دیگر می پرند . شیمی کلاسیک در دنبال کردن این مسئله دوران سختی را می گذراند. از نظر واقعی نقشه تجربی هر حرکت کوچکی در یک فرآیند شیمی غیر ممکن است.
امروز جایزه نوبل به دانشمندانی اهدا شده است که شیوه ای را بنا کردند که فرآیندهای شیمیایی رایانه ای چون تصفیه کاتالیزور گاز اگزوز یا فتو سنتز در برگهای سبز را رونمایی می کند.
این دانشمندان توانستند فیزیک کلاسیک نیوتون را پهلو به پهلوی فیزیک کوانتوم کاملا متفاوت اجرایی کنند. پیش از این شیمیدانها مجبور به انتخاب یکی از آنها بوده اند. قدرت فیزیک کلاسیک این بود که محاسبات ساده بودند و برای مدل سازی مولکولهای بسیار بزرگ به کار می رود. ضعف آن نیز در این بود که هیچ راهی برای شبیه سازی واکنشهای شیمیایی عرضه نکرد. به همین دلیل شیمیدانها مجبور به استفاده از فیزیک کوانتوم بودند. اما این محاسبات نیازمند قدرت محاسباتی بسیار زیاد بود و تنها قابلیت اجرا برای مولکولهای کوچک را داشت.
برندگان نوبل شیمی امسال از هر دو وادی استفاده کرده و شیوه ای را بنیان گذاشتند که از فیزیک کلاسیک و فیزیک کوانتوم استفاده می کند.
برای مثال در شبیه سازی این که چگونه یک دارو با پروتئین خود در بدن جفت می شود رایانه محاسبات نظری کوانتوم را روی اتمها در پروتئین هدف گرفته شده اجرا می کنند.
امروز رایانه برای شیمیدانها یک ابزار مهم چون لوله های آزمایشی است. شبیه سازی ها به قدری واقعی هستند که آنها می توانند نتیجه آزمایشهای سنتی را پیش بینی کنند.
پیشینه جایزه نوبل
27 نوامبر 1895 آلفرد نوبل آخرین وصیت خود را امضا کرد و بیشتر دارایی خود را به جایزه‌ای اختصاص داد تا همه ساله بدون توجه به ملیتی خاص، به افراد شایسته اهدا شود. براساس وصیت نوبل، بخشی از این جوایز به فردی اهدا می شود که مهمترین کشف را در حوزه شیمی کرده است. برندگان نوبل شیمی از سال 1901 تا 2012 تاکنون با استثنائاتی در برخی سالها جوایز خود را دریافت کرده اند.
برندگان جایزه نوبل شیمی توسط اعضای کمیته شیمی آکادمی سلطنتی علوم سوئد از طریق رأی گیری انتخاب می شوند، تصمیم نهایی و غیرقابل استیناف است.
تعداد جوایز نوبل شیمی
از سال 1901 تاکنون 104 جایزه نوبل شیمی اهدا شده است و در هشت سال 1916، 1917، 1919، 1924، 1933، 1940، 1941 و 1942 اهدا نشد، چرا که در طول جنگ جهانی اول و دوم تعداد جوایز محدودتری اهدا شد.
63 جایزه نوبل شیمی تنها به یک برنده اهدا شده است، از بین 104 جایزه 23 جایزه نوبل شیمی بین دو نفر تقسیم شده و 18 جایزه به 3 نفر اختصاص یافته است.
104 جایزه نوبل شیمی بین سالهای 1901 تا 2012 به 163 نفر اهدا شده است. فردریک سانگر دوبار این جایزه را دریافت کرد و غیر از وی 162 نفر دیگر این جایزه را دریافت کرده اند.
سن برندگان نوبل شیمی
متوسط سن تمام برندگان نوبل شیمی بین سال 1901 تا 2012 ، 57 سال است. جوانترین برنده جایزه نوبل شیمی فردریک جولیوت 35 ساله بود که در سال 1935 به همراه همسرش ایرنه جولیوت کوری جایزه گرفت.
پیرترین جایزه نوبل شیمی را جان بی فن 85 ساله در سال 2002 دریافت کرد.
زنان برنده نوبل شیمی
از 162 نفری که جایزه نوبل شیمی تنها چهار نفر زن هستند. ماری کوری در سال 1911، ایرنه جولیوت - کوری دختر ماری کوری و همسر فردریک جولیوت در سال 1935 و دورتی کراوفوت هادجکین در سال 1964 و آدا یوناث در سال 2009 این جایزه را دریافت کردند.


منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

معرفی اسامي 20 دانشمند برتر علوم پايه درISC

جعفر مهراد سرپرست پایگاه استنادی علوم جهان اسلام (ISC) گفت : رتبه نخست در بین دانشمندان برتر ISC در علوم پایه به دکتر رضا موسوی حرمی از دانشگاه فردوسی مشهد اختصاص دارد. به گزارش خبرنگار باشگاه خبرنگاران شیراز،

رتبه های دوم تا پنجم در اختیار دکتر حمیدرضا سیاه کوهی (دانشگاه تهران) ، دکتر مسعود منوری (واحد علوم و تحقیقات تهران) ، دکتر اسدالله محبوبی ( دانشگاه فردوسی مشهد ) و دکتر قدرت ترابی (دانشگاه اصفهان) تعلق دارد.
وی ادامه داد: در رتبه ششم دکتر محمد حسین وزیری مقدم از دانشگاه اصفهان قرار دارد و رتبه های هفتم و هشتم به ترتیب به دکتر داریوش اسماعیلی و دکتر علی کنعانیان از دانشگاه تهران تعلق گرفته است.
در دانشگاه اصفهان دکتر محمود خلیلی موفق به کسب رتبه 9 دانشمند برتر ISC در علوم پایه شده است.
وی افزود : رتبه 10 نیز از آن دکتر محمد محجل است که در دانشگاه تربیت مدرس به تدریس و تحقیق اشتغال دارد.
به گفته مهراد رتبه های 11 تا 15 به ترتیب به دکتر عبدالرضا کرباسی ( دانشگاه تهران) ، دکتر منصور وثوقی عابدینی ( دانشگاه شهید بهشتی )،دکتر موسی نقره ئیان (دانشگاه اصفهان) ، دکتر محمد حسن کریم پور (دانشگاه فردوسی مشهد) و دکتر ایرج رسا(دانشگاه شهید بهشتی) تعلق دارد.

رتبه های 16 تا 20 در علوم پایه به دکتر محمد حسین آدایی(دانشگاه شهید بهشتی) دکتر خسرو منوچهری کلانتری (دانشگاه شهید باهنر کرمان) ، دکتر علی ترابیان (دانشگاه تهران) ، دکتر عباسعلی علی اکبری بیدختی (دانشگاه تهران) و دکتر مجید مخدوم (دانشگاه تهران) مربوط می شود.

سرپرست ISC بیان کرد: دانشمندانی که بدین ترتیب معرفی شده اند 7 مورد به دانشگاه تهران ، 4 مورد به دانشگاه اصفهان و 3 مورد هرکدام به دانشگاه فردوسی مشهد و دانشگاه شهید بهشتی ، یک مورد به دانشگاه آزاد ، واحد علوم و تحقیقات تهران ، یک مورد به دانشگاه تربیت مدرس و یک مورد به دانشگاه شهید باهنرکرمان وابسته است.
این مقام مسئول گفت: تعداد رشته های علوم پایه شامل شیمی ، فیزیک ، زیست شناسی ، زمین شناسی، ریاضی، آمار و هواشناسی است.
وی ادامه داد: رشته های علوم پایه معمولاً میان رشته ای بوده و مقاله هایی که در مجلات علمی این رشته چاپ و منتشر می شود گاهی با مشارکت استادان سایر رشته ها صورت می گیرد.
مهراد افزود: تعداد مجله های علمی علوم پایه نزدیک به 100 عنوان است که این آمار از مصوبات کمسیون نشریات معتبر وزارت علوم ، تحقیقات و فناوری استخراج شده است./س


منبع : خبرخون - خبرخوان فارسی

.:: پلاستیک هایی که حرف می زنند و گوش می کنند::.

پلاستیکی را در نظر بگیرید که آن قدر باهوش است که بتواند تنفس بچه

را درک کند ، نیروی ضربه ی کاراته را اندازه بگیرد ، حضور یک نفر را در فاصله ی 20

متری درک کند ، یا بتوان با آن بادکنکی ساخت که آواز بخواند....

چنین چیزی وجود دارد . نام آن پلی وینیلیون دی فلوئورید (PVDF)
  است

وقتي این بسپار به شیوه ی خاصی پرداخته می شود ، هم پیزوالکتریک و هم پیروالکتریک میشود.ماده ی پیزوالکتریک ، ماده ای است که در صورت تغییر شکل
فیزیکی ، جریان الکتریکی تولید می کند و با عبور جریان الکتریکی از آن تغییر شکل می دهد

پیروالکتریک ، ماده ای است که در صورت تغییر دما ،اختلاف پتانسیل به وجود می آوردچون PVDF پیزوالکتریک است ، می توان
با ورق نازکی از آن میکروفون ساخت تا در پاسخ به تغییر شکلی که امواج صوتی در آنایجاد می کنند ، جریان الکتریکی تولید کند .


می توان نواری به پهنای 5. سانتی متر از PVDF را در یک رهرو کشید و صدایگفتگوی تمام افرادی را که از آن جا می گذرند را شنید .


هم چنین می توان با گذراندن جریان از PVDF ، آنرا به عنوان یک بلندگو به کار گرفت می توان نواری از PVDF را روی یک بادکنک چسباند ،
تا بتواند موسیقی ضبط شده بر روی یک تراشه ی حافظه را پخش کند . جشن تولدی رادرنظر بگیرید که در آن بادکنک ها تولدت مبارک
رامی خوانندمی توان نواری از PVDF را روی پشتی نوزاد چسباند ور خواب او نظارت کرد .

تیم کاراته آمریکا هنگام تمرین برای مسابقات المپیک ، لباس
هایی می پوشیدند که از جنس PVDF بود ، و به این ترتیب می توانستند نیروی ضرباتی را که به هم وارد می کنند ،اندازه بگیرند.

PVDF پیروالکتریک نیز هست . بنابراین
به تابش فروسرخ بدن انسان ، از فاصله ی 20متری پاسخ می دهد . به این ترتیب می توانیک دزدگیر درست و حسابی ساخت.

البته پرداختی که برای پیزوالکتریک و پیروالکتریک کردن PVDF لازم است ، پرداخت ویژه ای است که باعث شده هزینه ی ساخت بالا باشد . ( 100 دلار در متر مربع )

البته این بها برای ماده ای چنین شگفت انگیز زیاد نیست.
منبع

.::دانشمندان «قرص هیدروژن» ساختند!!::.

جمعی از محققان مرکز بین رشته یی نانوتکنولوژی دانشگاه فنی دانمارک(NANO.DTU) به فن آوری جدیدی برای ذخیره سازی ایمن و پر بازده هیدروژن به شکل قرصهای هیدروژن دست یافتند.


بهره‌مندی از هیدروژن به دلیل مخاطرات و ویژگی های خاص آن مستلزم بهره گیری از فن آوری پیشرفته برای ذخیره و انتقال آن است.


`CLAUS HVIID` ، استاد دانشکده شیمی دانشگاه فنی دانمارک و مدیر مرکز شیمی سبز و پایدار می‌گوید: سالهاست که محققان به دنبال استفاده از هیدروژن هستند و کاربری هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی بسیار دشوار بوده و ما این مشکل را با استفاده از قرصهای هیدروژن حل کرده ایم.



او ادامه داد: روشهای کنونی ذخیره سازی هیدروژن، نیاز به اقدامات ایمنی ویژه‌ای دارد و ساخت این قرصها یک قدم مثبت به سوی جامعه مستقل از سوختهای فسیلی می‌باشد.


بسیاری از مواد ذخیره شده به طور خود به خودری محترق می‌شوند و چنانچه با آب در تماس قرار گیرند منفجر می‌شوند، همچنین انرژی ذخیره شده معمولا به آهستگی آزاد می‌شود که در این صورت به سختی می‌توانند یک فن کوچک را به کار بیندازند.


فن آوری قرص‌های هیدروژن بسیار ساده و قیمت آن در مقایسه با دیگر روش‌ها پایین است، ضمن آن که این قرص‌ها از نمک دریا و آمونیاک ساخته شده‌اند که نمک دریا شامل 10 درصد کلرید منیزیم است و هر یون منیزیم می‌تواند با 6 مولکولNH3 پیوند برقرار کند؛ بنابراین 18 اتم هیدروژن به ازای هر یون منیزیم تولید می‌شود.

هیدروژنذخیره شده با حرارت دادن نمک فعال شده و بدین ترتیب بخار آمونیاک تولید شده، به مبدل کاتالیستی ارسال و به نیتروژن و هیدروژن شکسته می‌شوند.

هیدروژن برای تولید الکتریسته با اکسیژن در پیل سوختی ترکیب شود و تنها محصول جانبی این فرایند آبو نیتروژناست که به اتمسفر بازگردانده می‌شود.


این قرص‌ها به گونه‌ای طراحی شده اند که قابلیت کاربرد مجدد را در فرایندهای برگشت پذیر به شکل اسفنج‌هایی در مقیاس نانو دارند و با دریافت مقدار جدید آمونیاککل فرایند تکرار می‌شود.

پیش بینی می‌ شود که قرص‌های هیدروژن طی پنج سال آینده در ابزارهای کوچک مثل تلفن‌های همراه و رایانه‌ها و حتی در مقیاس های بزرگ مانند اتوبوس ها و قطارها به کار گرفته شود.


منبع

وزن اتمی 19 عنصر شیمیایی تغییر کرد

براساس اعلام اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی وزن 19 عنصرشمیایی از جمله طلا، کادمیم، آرسنیک و آلومینیوم در جدول تناوبی تغییر کرده است. به گزارش خبرگزاری مهر، اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی اعلام کرد که در نتیجه اندازه گیریهای دقیق تر و محاسبات بهتر در رابطه با فراوانی برخی ایزوتوپهای خاص ( اتمهایی یک عنصر با تعداد نوترونهای مختلف) وزنهای جدیدی را برای 19 عنصر شمیایی تصویب کرده است.

وزن استاندارد اتمی میانگین جرم یک عنصر در واحدهای اتمی جرم است. یک واحد اتمی جرم یا amu برابر با 12/1 جرم یک اتم کربن-12 است.
کربن -12 ‏ فراوانترین ایزتوپ پایدار عنصر کربن است که 98.89 درصد کربن را تشکیل می‌دهد و از 6 پروتون 6 نوترون و 6 الکترون تشکیل شده است. برطبق قرارداد جرم اتمی این عنصر دقیقاً 12 برابر AMU است و یک مول از آن 12 گرم جرم دارد.
دانشمندان برای محاسبه وزن اتمی استاندارد برای یک عنصر میانگین وزنهای اتمی تمام ایزوتوپهای پایدار آن را تهیه می کنند. تمام اتمهای یک عنصر واحد دارای تعداد یکسانی از پروتون در هسته خود هستند، اما تعداد نوترونهای هسته و همچنین ایزوتوپهای آن متفاوت است که این امر موجب می شود وزن اتمی عناصر با هم متفاوت باشد. برای مثال کربن -12 ، 6 پروتون 6 نوترون و 6 الکترون دارد ؛ اما کربن – 13 داری 6 پروتون، هفت نوترون است که این امر موجب می شود اندکی سنگین تر باشد.
از سوی دیگر ایزوتوپها نیز در نسبت خود در زمین متفاوت هستند، بنابراین هرچقدر یک ایزوتوپ فراوان تر باشد بیشتر بر میانگین وزن تأثیر گذار است.
مقامات اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی اعلام کردند که محاسبات جدید از وفور ایزوتوپی منجر به تغییر وزن مولیبدن، سلنیوم ، کادمیوم و توریم شده است.
براساس اظهارات یوریس میجا دبیر کمیسیون فراوانی ایزوتوپی و وزن اتمی اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی تغییر وزن برای نافلز سلنیوم بسیار قابل توجه بوده است چرا که این عنصر از سال 1934 مورد بررسی مجدد قرار نگرفته است. این اتفاق اغلب رخ نمی دهد، معمولا پیشرفتها خود را زودتر نمایان می کنند، این عنصر را می توان عنصر عجیبی دانست.
برای 15 عنصر دیگر وزنهای جدید به وسیله اندازه گیریهای بهتر تعیین شده و تغییرات پایدار تر هستند. برای مثال وزن طلا از 196.966 569(4) واحد اتمی جرم به 196.966 569(5) واحد اتمی جرم رسید. ارقام داخل پرانتز نشان دهنده خطای تخمینی در رقم آخر وزن اتمی است. از این رو تغییرات بسیار اندک هستند اما برای تحقیقات دارای کاربرد است.
میجا گفت: دانش از جرم اتمی برای درک قوانین فیزیک ضروری است. یک نمونه اخیر در سال 2005 بود که اندازه گیریها با دقت بالا از جرم اتمی موجب شد که محققان اعتبار "'E=mc^2" فرمول مشهور فیزیک را آزمایش کند. این آزمایش به جرمهای اتمی سیلیکون و سولفور وابسته بود که شرح آن در مجله نیچر منتشر شد.
جدول وزن اتمی استاندارد سال 2013 قرار است در مجله شیمی محض و کاربردی سال 2014 منتشر شود.


منبع : خبرخوان فارسی