Tag Archives: новости химии

Магнитный материал удаляет антибиотики из воды

Перевод с английского: Алина Кристя © 2018

Author: ChemistryViews.org
• Published: 24 November 2017
•          Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA
•          Source / Publisher: ACS Sustainable Chemistry & Engineering/ACS Publications
•          Associated Societies: American Chemical Society (ACS), USA

Остатки антибиотиков в воде могут способствовать развитию устойчивых к ним бактерий. Адсорбция является простым и многообещающим методом удаления антибиотиков с помощью специальных магнитных материалов-адсорбентов, которые легко отделить от растворов после адсорбции, переработать и регенерировать. Однако многие известные магнитные адсорбенты имеют относительно небольшие удельные площади поверхности и соответсвенно слабую адсорбционную способность.
Bailing Zhang, Qiuyu Zhang, and colleagues, Northwestern Polytechnical University, Xi’an, China разработали магнитный гиперсшитый полимер с большой удельной поверхностью для удаления антибиотиков из воды.

Исследователи проводили сшивку молекул ферроцена с диметоксиметаном, используя реакцию Фриделя-Крафтса в присутствии AlCl3 в качестве катализатора. Полученный в результате синтеза гиперсшитый полимер был окислен с использованием перекиси водорода, для того, чтобы образовать внедренный в полимерную сеть и обладающий магнитными свойствами оксид железа(II,III), (закись-окись железа, железная окалина, Fe3O4), и таким образом сделать этот материал магнитным.

Команда исследователей проверила пригодностью материала для адсорбции антибиотиков из воды с использованием хлорамфеникола (на рис. сверху) и гидрохлорида тетрациклина  (на рис. внизу). Они обнаружили максимальную адсорбционную способность 114,94 и 212,77 мг/г, соответственно, при 20 градусах Цельсия. Адсорбент может быть легко извлечён и повторно использован с небольшими потерями в эффективности адсорбции.

Preparation of Magnetic Hyper-Cross-Linked Polymers for the Efficient Removal of Antibiotics from Water. Yin Liu, Xinlong Fan, Xiangkun Jia, Xin Chen, Aibo Zhang, Baoliang Zhang, Qiuyu Zhang, ACS Sustainable Chem. Eng. 2017.
DOI: 10.1021/acssuschemeng.7b02252

Редакция и дизайн: Майстерний Хімік © 2018

 

 

 

Отрицательные эффекты деградации витамина С

Author: Angewandte Chemie International Edition
Published Date: 03 квітня 2013
Source / Publisher: Angewandte Chemie International Edition/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Перевод с английского: Яна Густая.© 2017

Деградация витамина С.

Витамин С обнаружен во многих продуктах питания и, кроме всего прочего, используется для продления их срока хранения. Однако он нестабилен в воздухе или при комнатной температуре. Всем известно, что разрезанные фрукты становятся коричневыми, а вкус продуктов меняется. В журнале Angewandte Chemie немецкие исследователи представили систематическое исследование процессов, которые происходят во время деградации витамина С в продуктах питания.

Витамин С, аскорбиновая кислота, является восстанавливающим углеводом и может взаимодействовать с аминокислотами, пептидами и белками. Такие реакции между углеводами (сахарами) и белками относятся к классу реакций, известных как реакции Майара, и названы в честь ученого, который их обнаружил, Луи Камилле Майара. Реакции Майара повсеместны, а продукты образующиеся в результате этих реакций, например делают наши тосты хрустящими, или отвечают за запах поджаренного мяса.

Однако реакции Майара с участием витамина С не являются полезным явлением. Они протекают при жарке овощей и могут являтся причиной изменения вкуса продуктов. Кроме того, продукты деградации витамина С по реакции Майара при попадании в организм, могут быть ответственны за помутнение хрусталика глаз и возрастной потерей эластичности кожи и сухожилий.

Идентификация конечных продуктов деградации витамина С по реакции Майара.

Процесс деградации витамина С по реакции Майяра ранее не был достаточно исследован. Маркус А. Гломб и Марин Смуда из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге, Германия, недавно всесторонне изучили катализированную аминами деградацию витамина С в модельной системе. Используя молекулы витамина С, меченные в разных местах изотопами 13С, они смогли отследить какие продукты реакции Майара образовались расщеплением исходной молекулы витамина С. Они проводили эксперименты в атмосфере изотопа 18O2 и количественно определяли все продукты первичной фрагментации. Это позволило им уточнить структуры около 75% вещест, являющихся продуктами деградации витамина С по реакции Майара. Было показано, что конечными веществами являются карбонильные и дикарбонильные соединения, карбоновые кислоты и амиды.

Среди этих соединений исследователи идентифицировали N6-ксилонил лизин, N6-ликсонил лизин и N6-треонил лизин в качестве уникальных характеристических конечных продуктов деградации витамина С по реакции Майара. В дальнейших исследованиях проведенная в этой работе идентификация соединений позволит дифференцировать продукты реакции Майара, связанные с витамином С, и те, которые связаны с другими восстанавливающими углеводами, такими как глюкоза.

Информация, полученная в этой модели, поможет прояснить изменения, которые происходят с участием витамина С в продуктах его содержащих, во время хранения и переработки, хотя пути реакции в реальных системах, естественно, намного сложнее. Эти эксперименты также закладывают основу для лучшего понимания негативных последствий деградации витамина С в организме.

Источник
Maillard Degradation Pathways of Vitamin C.
Mareen Smuda, Marcus A. Glomb,
Angew. Chem. Int. Ed. 2013. DOI: 10.1002/anie.201300399

Редакция и дизайн: Майстерний Хімік © 2017

 

 

Author: Angewandte Chemie International Edition
Published Date: 23 October 2017
Source / Publisher: Angewandte Chemie International Edition/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA

Бактеріальні токсини, які виробляються в кишечнику

Патобіологія побічної дії антибіотиків.

Якщо ви захворіли на будь яку інфекцію, вам можуть призначити пеніцилін, або інший антибіотик, але потім ви можете отримати геморагічну діарею. Ця рідкісна, але вкрай неприємна побічна реакція може бути пов’язана з ентеротоксином тилівалін, що продукується звичайною кишковою бактерією. Австрійські вчені вивчили біосинтетичний шлях токсину. Їхні висновки дають важливу інформацію про патобіологію побічних реакцій антибіотиків та розкривають багатофункціональність бактеріальних токсинів.

Деякі бактерії чутливі до пеніциліну, але інші є стійкими до його дії. Після того як пацієнти проковтнули антибіотики, щоб знищити шкідливі мікроорганізми, їх власна кишкова мікробіота зазнає великих змін, що проявляється як шлунково-кишковий дисбаланс. Якщо індукований дисбаланс призводить до надмірного наростання бактерій, що утворюють токсини, то це може призвести до появи кишкових метаболічних захворювань. У міждисциплінарній співпраці Еллен Зехнер із Університету Граца, Австрія та її колеги досліджували роль стійких до пеніциліну ентеробактерій Klebsiella oxytoca у виникненні пов’язаному з антибіотиками геморагічного коліту (antibiotic-associated hemorrhagic colitis, AAHC).

Ентеротоксичний продукт тилівалін (Tilivalline) натурального походження.

Спочатку вчені ідентикували метаболіт тилівалін як критичний ентеротоксин, який у більш високих дозах пошкоджує кишковий епітелій і може викликати коліт. Дивно, що тилівалін має близьку хімічну структуру до класу метаболітів грунтових бактерій, які називаються пірролобензодіазепінами, які вже досліджені та застосовані в клінічних випробуваннях через їх протипухлинні властивості. Після ідентифікації генного кластера для синтезу тиливаліну вчені провели комплексні біомолекулярні та молекулярно-генетичні експерименти, щоб відстежити повний біосинтетичний шлях тіліваліну.

Сам тілівалін не має ДНК-руйнівної активності близьких за структурою протипухлинних антибіотиків, тому що хімічний сайт, що має вирішальне значення для інтерференції з ДНК, заблоковано. Проте, Зехнер та його колеги виявили, що блокуючий фрагмент, індол, входить до молекули  тільки на кінці біосинтетичного шляху. Тіліваліновий попередник без індолу, який тоді називався тіліміцином, виявився більш потужним цитотоксином, ніж тілівалін. Дивно, що кінцеве додавання індолу до тіліміцину відбувається спонтанно, без допомоги будь-якого ферменту. Це означає, що “Бактерії Klebsiella oxytoca здатні виробляти два пірролобензодіазепіни з різними функціональними можливостями залежно від наявності індолу”, – заявили вчені.

До речі, давно відомо, що синтез індолових сполук відбувається природно в кишечнику людини.
У кишечнику з амінокислоти триптофану мікроорганізми утворюють індол і скатол. Бактерії руйнують бічний ланцюг триптофану, залишаючи недоторканою кільцеву структуру. Індол утворюється в результаті відщеплення бактеріями бічного ланцюга, можливо, у вигляді серина або аланіну. Скатол і індол, які знов всмоктуються, є токсичними для організму та знешкоджуються в печінці в 2 етапи. Спочатку в результаті мікросомального окислення вони набувають гідроксильну групу. Так, індол переходить в індоксіл, а потім вступає в реакцію кон’югації з 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфатом (ФАФС), утворюючи індоксілсульфатну кислоту, калієва сіль якої отримала назву тваринний індикан.

детоксиндол

Таким чином, обидва кінцеві результати, з’ясування біосинтетичного шляху та виявлення тіліміцину, стабільного проміжного метаболіту, який ще більш токсичний для клітин людини, мають важливі фізіологічні та фармакологічні наслідки. По-перше, краще розуміння патогенезу AAHC може призвести до нових схем лікування та стратегій, що дозволяють уникнути чи просто послабити побічні реакції на антибіотики. І, по-друге, незвичний метаболічний шлях Klebsiella oxytoca до антиканцерогенних структур може надихнути учених на розробку нових підходів до розробки протиракових препаратів.

Переклад та дизайн: Майстерний Хімік © 2017

Водорастворимый хозяин улучшает противоопухолевую активность лекарства
Тамоксифен – противораковый препарат, часто используемый для лечения рака молочной железы. Как и многие другие лекарства  или кандидаты в лекарство (ведущее вещество), этот препарат плохо растворим в воде, что препятствует его всасыванию и ограничивает его биологическую активность. Одним из возможных подходов к решению этой проблемы является формирование комплекса между фармацевтически активной молекулой в качестве гостя и водорастворимого макроцикла в качестве хозяина. Однако из-за избирательности взаимодействий host-guest не существует  макроцикла, который универсально применим для различных биоактивных молекул.

Фейху Хуан, Чжэцзянский университет, Ханчжоу, Китай (Feihe Huang, Zhejiang University, Hangzhou, China) и его коллеги обнаружили, что водорастворимый пиллар[6]арен (pillar[6]arene), может  улучшить растворимость тамоксифена в воде и  повысить его биологическую активность. Пиллар[6]арен представляет собой макроцикл, состоящий из шести ареновых групп, соединенных блоками CH2, с двумя карбоксилатными группами на ареновом фрагменте. Эти заряженные группы делают макроцикл водорастворимым, а его внутренняя полость является гидрофобной и может взаимодействовать с тамоксифеном.
Тамоксифен
Команда охарактеризовала полученный комплекс с использованием 1H NMR, UV-Vis и флуоресцентной спектроскопии и исследователи нашли четкие доказательства взаимодействия хозяина-гостя между тамоксифеном и пиллар[6]ареном. Они также изучали растворимость тамоксифена в воде в комплексе и обнаружили замечательно хороший солюбилизирующий эффект.
Pillar6arene
Пиллар[6]арен
Молекулы пиллар[6]арена сами по себе не влияли на жизнеспособность колоний раковых клеток in vitro. Комплекс с тамоксифеном, напротив, показал цитотоксические эффекты после 12 часов инкубации. Комплекс был более эффективным, чем свободный тамоксифен, что исследователи приписывают улучшенной растворимости, вызванной макроциклическим хозяином.
Переклад та дізайн: Майстерний Хімік © 2017

Джерело

One-pot Синтез Таміфлю за одну годину.

Хіміки з Університету Тохоку (Японія) розробили спосіб синтезу Осельтамівіру – діючої речовини відомого противірусного препарату Таміфлю – всього за годину.
Осельтамівір є противірусним засобом. Широко відомий під торговою маркою Таміфлю.
Oseltamivir phosphate   (Tamiflu)

Цей час процесу приблизно в 30 разів швидше, ніж попередні спроби синтезу. Весь процес отримання речовини проходить в одній колбі без виділення проміжних продуктів.

Дослідження опубліковане в журналі Organic Letters:
Time Economical Total Synthesis of (−)-Oseltamivir.
Yujiro Hayashi and Shin Ogasawara
Organic Letters 2016 18 (14), 3426-3429
DOI: 10.1021/acs.orglett.6b01595

Жан-Батіст Біо
Jean-Baptiste Biot Жан-Батіст Біо

У 1815 році Ж. Біо відкрив існування оптичної активності для органічних сполук. Було встановлено, що деякі органічні сполуки мають здатність обертати площину поляризації поляризованого світла. Речовини, які володіють такою здатністю, називаються оптично активними.

Якщо промінь звичайного світла, в якому, як відомо, електромагнітні коливання поширюються в різних площинах, пропустити через призму Ніколя, то вихідний промінь світла буде плоско-поляризованим. У такому промені електромагнітні коливання відбуваються лише в одній площині. Цю площину називають площиною поляризації.

При проходженні поляризованого променя світла через оптично активну речовину площина поляризації відхиляється на певний кут вправо або вліво. Якщо речовина відхиляє площину поляризації вправо (при спостереженні назустріч променю), його називають Правообертальним, якщо вліво – Лівообертальним. Праве обертання позначають знаком (+), ліве – знаком (-).

Сполуки, що містять один асімммметріческій атом вуглецю, існують у вигляді двох стереоізомерів, що відносяться один до одного як предмет до свого дзеркального відображення. Такі ізомери називаються енантіомерами.

Властивість молекул не суміщатися зі своїм дзеркальним зображенням називається хиральностью (від грец. χέρι -рука), а молекули називають хіральними. Наочним прикладом можуть служити ліва і права руки, які є дзеркальним відображенням один одного, але разом з тим їх не можна поєднати. Молекули, які сумісні зі своїм дзеркальним зображенням, називають ахіральнимі.

Хіральність молекул є обов’язковою умовою для прояву речовиною оптичної активності.
Число можливих енантіомерів можна підрахувати за формулою N = 2n, де n це кількість асиметричних атомів Карбону.

Осельтамівір – складна органічна речовина, у структурі якої є три асиметричних атоми Карбону. Це означає, що у кожного з них існує дзеркальне відображення, не сумісне з оригіналом. Іншими словами, існує два різних способи розташувати навколишні атоми навколо асиметричного центру. Чим більше таких центрів в молекулі, тим складніше синтезувати необхідний конкретний препарат, тому що зростає кількість асиметричних (оптичних) ізомерів. Для молекули Осельтамівіру таких ізомерів може бути 8.

Незважаючи на хімічну спорідненість дзеркальних ізомерів, їхній вплив на організм може кардинально відрізнятися.
Один з історичних прикладів таких відмінностей – талідомід. У його складі один асиметричний центр, а отже існують два дзеркальних ізомери цього препарату. Один з них надавав седативну дію і використовувався як снодійне, а інший, як з’ясувалося пізніше, став причиною дефектів плоду у вагітних жінок, які приймали препарат.

У новому дослідженні японські хіміки знайшли спосіб провести швидкий повний синтез осельтамівіру з комерційно доступних реактивів у п’ять стадій, використовуючи лише одну реакційний посудину. Це приклад one-pot (“в одному горщику”, “в одній колбі”) синтезу – жоден з проміжних продуктів реакції (інтермедіатів) не потребує виділення. При цьому реагенти та каталізатори, що вносяться в певному порядку, не впливають на перебіг наступних стадій.

Цікаво, що раніше тій же групі вже вдавалося провести всю реакцію методом one-pot, але це вимагало близько 57 годин. Новий процес скорочує цей час до однієї години.

Недоліком нового методу синтезу є те, що процес не дозволяє отримати коректну конфігурацію одного з трьох асиметричних центрів, тому після закінчення реакції з  продукту доводиться видаляти небажаний енантіомер.

Автори стверджують, що це простий процес, однак результуючий вихід становить лише 15% від максимально можливого. Тим не менш, невеликі виходи, за словами вчених, окупаються завдяки високій швидкості синтезу.

The 10 Most AMAZING Chemical Reactions

Muse – Supremacy

Дизайн: Майстерний Хімік ©

 

 

Металорганічні каркасні структури можуть використовуватися для виявлення токсичних іонів

MOFs Detect Toxic Ions
Author: Stuart Beardsworth

Published Date: 06 January 2017
Source / Publisher: Chemistry – A European Journal/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Метал-органічні каркаси (Metal-organic frameworks, MOFs) є корисними і легко налаштованими матеріалами для різних застосувань, включаючи зберігання газу, каталіз і електронні пристрої. Одним із застосувань є їх використання в якості люмінесцентних датчиків, що поєднують в собі простоту експлуатації, низьку вартість, і можливість застовування для неруйнівного аналізу. Для цих застосувань, зокрема, використовуються атоми лантаноїдів через їх різкі смуги випромінювання, тривалих часів світіння, і значних стоксовских зрушень.

Weisheng Liu з колегами, Університет Ланьчжоу, Китай, розробили селективний і чутливий метал-органічний каркас з атомами Європію для визначення аніонів Cr(VI) (Cr2O72- / CrO42-), Fe (III) і пікринової кислоти. Дихромат є дуже токсичним і сильним канцерогеном, а пікринова кислота є широко поширеним потужним полінітроароматичним енергетичним (вибуховим) матеріалом.

Синтезована металоорганічна каркасні структура з европием, Eu4L3 (где L = 5,5′-(карбонілбіс(азанедіїл)изофталева кислота) має багатообіцяючі фізичні властивості для використання в якості датчиків, такі як термічна стабільність до 300 ° C, селективне гасіння флуоресценції до 90% в присутності Fe (III), Cr (VI), і пікринової кислоти, а також відмінну можливість повторної переробки.

A Multi-responsive Regenerable Europium-Organic Framework Luminescent Sensor for Fe3+, Cr(VI) Anions, and Picric Acid.
Wei Liu, Xin Huang, Cong Xu, Chunyang Chen, Lizi Yang, Wei Dou, Wanmin Chen, Huan Yang, Weisheng Liu.
Chem. Eur. J. 2016.
DOI: 10.1002/chem.201603607

 

Anti-Aging Secret

Author: Marek Czykanski
    Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
    Source / Publisher: Nature Medicine/Nature Publishing Group
    Net Source: ChemistryViews.org

Pomegranate fruit, as well as nuts and berries, contain ellagitannins. If the right microbes are available, these are metabolized to urolithin in the human gut. Chris Rinsch, Amazentis SA, Lausanne, Switzerland, Johan Auwerx, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Switzerland, and colleagues have found that urolithin A (UA) activates mitophagy, both in vitro and in vivo, following oral consumption. Mitophagy is the selective degradation of mitochondria as a clean-up mechanism of the cell.

Mitophagy is reduced with age. As a result no longer functioning mitochondria accumulate in the muscles and prevent the formation of new cells.

urolithin A (UA)

The researchers showed that in the nematode Caenorhabditis elegans, UA prevents the accumulation of dysfunctional mitochondria with age. It extends lifespan and prolongs normal activity during aging. The same effects were seen in mice.

According to the researchers, UA has potential in strategies to improve mitochondrial and muscle function. In a start-up company they have developed methods to administer accurately calculated concentrations of UA. They say, a first clinical trial with humans has started in several European hospitals.

    Urolithin A induces mitophagy and prolongs lifespan in C. elegans and increases muscle function in rodents.
Dongryeol Ryu, Laurent Mouchiroud, Pénélope A Andreux, Elena Katsyuba, Norman Moullan, Amandine A Nicolet-dit-Félix, Evan G Williams, Pooja Jha, Giuseppe Lo Sasso, Damien Huzard, Patrick Aebischer, Carmen Sandi, Chris Rinsch, Johan Auwerx.
Nature Med. 2016.
DOI: 10.1038/nm.4132

 

 

Анализ преподавания химии в медвузах Франции

Перевод с фр.:  Данилика Глухманюк ©

В этой работе, которая опирается на анализ системы высшего образования (речь идет о первом годе первого цикла учебы в медицинских вузах во всех французских университетах), мы постарались показать то, каким образом «пользователи» (практикующие медики, студенты-медики), а также «эксперты» (преподающие будущим медикам) видят свою необходимость в таком предмете, как химия. Эта часть работы заключалась в том, чтобы обработать и проанализировать результаты национального опроса, который был в основном построен в форме выяснения мнений.

Существующая в медицинской среде необходимость в химии выглядит вопросом, который нельзя обойти вниманием, весьма важным в первом цикле обучения. В идеале, в процессе обучения будущих медиков их интересы должны эволюционировать в сторону «гуманистической» и «современной» культуры, также отметим, что слишком часто современное содержание и методы образования недостаточно базируются на биомедицинских дисциплинах

Сборник этих работ может стать основой для разработки или изменения того или иного медицинского курса.

Данная работа опирается на предыдущие исследования системы высшего образования и речь идет о первом годе первого цикла учебы в медицинских вузах во всех французских университетах.

Сборник этих работ поможет нам подумать о разработке или изменении того или иного медицинского курса. Будучи университетскими химиками с 8-летним опытом преподавания химии в Парижском университете, мы поставили себе цель определить, каким образом практикующие медики и студенты-медики видят свою необходимость в химии (а также фундаментальных дисциплинах), иными словами выяснить мнения пользователей. Одновременно нам было интересно выяснить мнения «экспертов»: химиков и врачей-биохимиков, преподавателей первого цикла.

Это исследование было проведено в форме опроса, адресованного медикам (биохимикам-преподавателям первого медицинского цикла), студентам-медикам и химикам–преподавателям первого цикла. Это привело нас к разработке 3 версий этой анкеты притом, что основная часть оставалась общей для всех. Эти опросники были индивидуальными и полностью анонимными

В работе такого типа методология является фундаментальной. Необходимым было сотрудничать со специалистами в области статистики, чтобы определить стандартные подходы в социологии, психологии, педагогике для того, чтобы разработать анкеты, а также сотрудничать со специалистами в области информатики, чтобы правильно обработать данные. Весьма полезными техниками оказались анализ полученной корреспонденции и автоматическая классификация.

Эта анкета была предложена нескольким сотням медиков (580), студентам-медикам (260) и почти всем химикам высшей категории, преподающим в Парижском университете. Общий уровень ответов достиг 30% .

Медики Парижского университета, среди которых и биохимики, отвечают больше, чем медики, не работающие в университете (соотношение составляет 36% к 16%). Что касается студентов, то студенты медики первого цикла показали себя весьма мотивированными (73% ответивших), среди химиков эта цифра составляет 60%.

В этой части мы ограничиваемся представлением содержания опросников. Затем, анализируя основные полученные результаты, мы постараемся показать, каким образом их можно будет использовать. Мы надеемся выработать предложения по улучшению качества курса химии для будущих медиков, а также хотели бы разработать и улучшить эффективные средства обучения, которые соответствовали бы нуждам представителей медицинской среды.

Перевод с фр.: Данилика Глухманюк ©
Редакция и дизайн: Майстерний Хімік

The Chemistry of the Euro 2016 Football

This year’s European Championships are now well under way in France, and there’s already been some great football on show. It might surprise you to learn that some chemistry has also been taking centre-stage! The Euro 2016 ball is a triumph of materials science, and in this post we take a look at some of the chemicals that make it up.

Click to enlarge picture

A number of chemical materials are used in the manufacture of the Euro 2016 football. The majority of these materials are polymers; these are very long molecules built up from many smaller component molecules. A simple, everyday example is polyethene, used to make some plastic bags. Different classes of polymers are used to achieve particular properties for the ball.

Footballs consist of three main component parts: the covering (the outermost layer), the lining, and the bladder. Of course, these will be designed in a manner that provides the most favourable aerodynamic properties for the ball – however, that’s veering dangerously into physics territory. None of these properties would be achievable without chemistry providing the materials required, so here’s a breakdown of the different types of polymers used in each component part of the ball.

Covering

The covering of the ball is made of six polyurethane panels, which are thermally bonded together. This covering is important to protect the ball, and to prevent it from absorbing too much water – the water absorption of the ball has been improved from the World Cup ball of two years ago, which had a water absorption of just 0.2%. This makes the ball much lighter than the leather-coated balls used in the past. Some balls may also have a polyurethane foam layer underneath the covering.

Polyurethanes are built up from compounds called isocyantes and polyols. The middle parts of these molecules can be varied to give different polyurethanes with differing properties. Polyurethanes have a wide range of applications, including foam in seating, adhesives, synthetic fibres and even skateboard wheels.

Cheaper footballs may use PVC (polyvinyl chloride) instead of polyurethane for the coating. They may also be stitched together, rather than thermally bonded. This stitching will be made from another class of polymers called polyesters; on higher end balls this stitching may be reinforced with Kevlar.

Lining

Underneath the covering layer, the ball will have several layers of lining. These are present to improve the bounce and strength of the ball. In the Euro 2016 ball, these are made from another class of polymers, polyamides, more commonly referred to as nylon. Polyesters can also be utilised for this purpose. 

Nylon and polyesters are also commonly used components in the manufacture of football shirts, as well as other clothing. Nylon is additionally used in parachutes, ropes and fishing nets, whilst polyesters can be found in bed sheets, carpets and plastic bottles. 

Bladder

The bladder is the part of the football that holds the air. In the Euro 2016 ball, this is made from butyl rubber, but it can also be made from latex. Both have their benefits: butyl rubber retains the air for a longer period of time, whilst latex provides better surface tension. Butyl rubber can also be found in the valve through which air can be pumped into the ball, where it aids air retention. Silicone valves can also be used.

Most modern chewing gum also uses food grade butyl rubber to give the gum its elasticity. Unfortunately, it also contributes the unwanted stickiness of gum. It can also be found in the inner tubing of tyres.

This is just a peek into the world of polymers – any plastics you use on a day-to-day basis are composed from polymers, as well as your clothing, and many other everyday items. Without synthetic polymers, Euro 2016 would be kicking off today with a much more rudimentary ball!

Source

Вчені розробили “другу шкіру”, яка розгладжує зморшки та повертає молодість

Американські вчені розробили новий матеріал, що представляє собою силіконовий полімер, який тимчасово підтягує шкіру і повертає їй молодість.

Свою роботу дослідники з Массачусетського технологічного інституту і косметичної компанії Olivo опублікували в журналі Nature Materials.

Engineering a second skin

Матеріал наноситься на шкіру в два етапи і являє собою тонке непомітне покриття, що імітує механічні та еластичні властивості молодої шкіри. Спочатку наносяться полісилоксанові компоненти, а потім гель, що містить каталізатор. Хоча плівка синтетична, вона імітує біологічну шкіру і пропускає повітря. Досліднии протестували свій препарат на декількох добровольцях, накладаючи плівку під очі, на руки і ноги. Нині розглядається можливість комерційного запуску цього продукту.

Американські вчені кажуть, що подібну «другу шкіру» можуть використовувати в майбутньому для дозувань певних видів ліків або ж для захисту натуральної шкіри від сонячних променів.

Rihanna – Skin