澳门电玩城app-首页

跳到主要内容
西北大学
Image 的 hands holding lab supplies剩下- 澳门电玩城app-首页

哦,不 - 有机化学!

聚合物研究员将dichtel要帮助学生看到,有机化学不只是一个路径,以医学校成年礼;这是一个良好的教育基础。

问预先吃药西北,或几乎任何地方,这 要求他们最害怕的,很多学生将其命名为相同的课程: 有机化学

Will Dichtel化学教授(2015年和麦克阿瑟“天才”)将dichtel欲望的学生看到幸存的“orgo”不上跋涉医学院通道只是一个不幸的仪式。 dichtel旨在说服学生,学习有机化学是认识世界的重要的 - 因为作为,比如说基本的,批判性思维有关 村庄,学习一门新语言或掌握如何复利的作品。

“你不可能是一个受过良好教育的人不理解一些关于有机化学,说:” dichtel,37,谁将会在康奈尔大学参加温伯格教授在七月后八年。 “有机化学是你摸什么,这是你吃什么,这是你穿什么衣服。所有的化学反应你内心发生的事情是有机化学的一个子集“。 

来说明如何往往有机化学品影响我们的生活,dichtel型材一的时候,他教本科生“的一天分子”。例如,他显示了抗过敏药Claritin的和CLARINEX(氯雷他定和氯雷他定)之间的相似性,他讲述了这样的故事:当畅销克敏能在2002年去了专利,制造商先灵葆雅知道,低成本的仿制药将很快出现超市货架上。因此该公司推出了新的抗过敏药物 - 价格昂贵,只有处方CLARINEX。 

这两种药物抑制身体的反应,像花粉过敏,而药物是表兄弟:当打喷嚏,发痒的人弹出一个Claritin的,药物的有效成分(氯雷他定) 被代谢成活性ING在CLARINEX(氯雷他定)redient。在他的课前吃药,说dichtel,有一个道德的故事。 “我提出的观点,一些有机化学知识会让他们愤世嫉俗处方更昂贵的药物。” 

dichtel得到他的灵感来自其他当前事件和日历“每日分子”。如果绿湾包装工是超级碗的竞争者,dichtel解压的染料分子,轮流威斯康星切达干酪橙色。他标志情人节引入催产素,结合激素。

在这些年他教有机化学康奈尔大学二年级学生,说dichtel,“走向变化过程中的态度。学生可以明白为什么他们需要学习一些这方面的东西。”

微小的框架

作为一个孩子在弗吉尼亚长大,会dichtel形成的画面在他的科学家是如何工作的心态:“一个科学家坐在一个房间里,有关于宇宙的孤独折磨的想法,并从一些见解出现。”幸运的是,他说,科学证明是比这更有趣。和它的远离孤独。 “在科学是最好的部分是了解和与其他科学家互动,说:” dichtel。 “这是一个非常社会化的企业。”

对于dichtel的集团,该企业正在“尝试这样做,以前没有做过的事。”他和他的团队十几个研究生和博士后研究人员利用自己的直觉关于化学建立完全新型材料,探究他们的性质和使用它们的制定方法。 

建立这些材料,它们调整丰富元素周期表上的秩低组成的小分子 - 总是碳,加上其它轻质元素如氢,氮,氧和硼。这些分子连接以形成所谓的聚合物的重复单元的稳定网络。许多聚合物排队就像在一根绳子上的珠子,但dichtel实验室的建立形成二维网格或三维支架的聚合物。这些结构被称为共价有机骨架,或COFS。想象这些微小的框架之一,想象一个蜂窝。然后图象它收缩,因此,它只能通过电子显微镜中看到。 

该框架是充满细孔内,这是什么使得他们有用。所有这些毛孔创建 批量 在一个非常小的空间面积。例如,少量的蓬松COF粉末,只是足以填满一个镜头玻璃和称重一样美元的钞票,有一个奥林匹克游泳池的表面积。 

该dichtel组已经使用这种孔隙度以不同的方式。一个新的材料作为以秒为单位的电荷的电池。另一个通过检测由炸药释放的挥发性化合物确实嗅弹犬的工作。

该组的发明属于通过创建尼龙的,第一全合成有机聚合物开始谱系。车型打拉锯战,战争与尼龙丝袜首先介绍了材料在1939年世界博览会。现在,dichtel和他的团队是COF的开拓开发者,在2005年首次报道“我们已经有百年高分子化学的,并有一类新的聚合物,这只是一个十年老了吗?这是很年轻!”说dichtel。 

糖溶液?

该dichtel组已经发明另一种多孔材料中,基于在玉米淀粉中发现的糖,这可能有助于解决一个新兴的危机:即污染公共供水系统痕量有机化合物的发现。

当水流过这种新材料,农药等污染物相互作用强烈与它的许多小孔。杂质不粘合与材料化学,而是物理:他们坚持毛孔,这是形如杯子完美尺寸的结合位点。由于聚合物的高表面积使得污染物进入瞬间毛孔,这种情况发生得非常快。

这个过程有两个优势超过活性炭,目前广泛用于过滤水。有机污染物结合更牢固地对这种新材料比活性炭,并且一旦充满污染物的,该材料可被冲洗和不燃烧大量的能量再利用。此外,聚合物的成本低的:它是一种常见的糖分子(β-环糊精)的变形例。上一月14,权威杂志 性质 特色在其封面的发现。 

dichtel是如此热衷于此的水过滤方法,他创造了一个公司把它商业化。不过,当他设计了一个研究项目,他认为有关的分子第一,第二的应用程序。 “我们要找的是什么,我们如何才能使我们的东西也从来没有作,”他解释说。 “的赔率是,它要具有不同于所谓不同的属性。那么我们要问,什么是那些属性呢?我经常问我的学生,当他们来到我一个非常原始结果,“什么是你可能用这个做,如果一切顺利的你最酷的事情吗?”这就是创意方面的重要组成部分。”

除了监督在他的实验室研究,dichtel花费他写文章,给予建议,教学课程,并在全国各地的会议上发表演讲。他是否解决同胞的化学家,其他领域或大学二年级学生的科学家,他必须想象 什么他的观众知道,什么他们 别。一个关键的观众委员谁控制研究资金。 “这是什么使得实验室去,”他说。 

dichtel自己收到了意想不到的补助金去年秋天:他的麦克阿瑟奖学金赋予不仅称赞,但也从总部位于芝加哥的基金会$ 625,000无限制拨款。他还曾在康奈尔大学获得认可的一个更微妙的形式从学生在他的实验室:所有的人(除了那些毕业)今年夏季将跟随他到西北。五年级研究生凯茜deblase学分dichtel的素质作为导师。 “他总是在那里,让你在正确的轨道上,以确保您的目标正确的问题。他确保他和他的学生在一个非常定期举行会议。我们基本上看到的将所有的时间“。 

作为dichtel,他是有乐趣。 “我精神上相当饮誉有关我们正在做的事情。甚至当我在我的办公桌上我不是,我在考虑一些问题或想法“。

当他真正需要的一种逃避,他爱 开放水域游泳。 dichtel听到有西北校园的一大湖以东的地方。他计划进行调查。  

侧边栏:杂化聚合物 - 聚合物的研究“第三章”

西北的研究人员已经开发出将很​​快被用来创建人造肌肉,可重复使用的能源来源和自修复材料完全新的混合聚合物。突破发表在科学杂志在一月。

关键的新聚合物?这可以被删除,化学再生多次纳米大小的隔间,教授说: 塞缪尔我。 stupp,该研究的资深作者。

新材料巧妙地结合两种类型的已知的聚合物的:那些具有强共价键形成,并且那些具有弱的非共价键,被称为形成“超分子聚合物”。集成的聚合物提供了可以与有用的功能灌输两个不同的“隔室”。

“生长所述两种类型的聚合物的同时产生一个结构,它是由两个单独生长完全不同的,” stupp解释。 

stupp说,新的聚合物可能导致“超级智能补丁用于药物输送,在那里你用不同的药物加载补丁,然后重新加载它完全一样的隔间当药 离开了;或太阳能材料,其零件损坏由太阳光 可以更换。”它也可以用来创建材料,像人造肌肉,作用迅速,可逆弯曲正如身体上的肌肉。 

“我们的发现可能改变聚合物的世界,并开始在他们的历史第三章:即的‘杂化聚合物’,” stupp说。

回到顶部