Penemuan dan Terobosan Ilmiah Terbaik – Dua belas bulan terakhir telah menjadi tahun yang luar biasa bagi sains. Contoh mencolok dari kemajuan yang dibuat pada tahun 2021 adalah pekerjaan yang dilakukan pada Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) untuk menyiapkan instrumen yang kuat ini untuk diluncurkan, yang untungnya berjalan tanpa hambatan.
Penemuan dan Terobosan Ilmiah Terbaik
brainmysteries – Namun, bahkan sebelum peluncuran berlangsung dengan aman dan lancar di Hari Natal, para peneliti bekerja keras mendorong batas-batas bidang seperti kimia, biologi, kedokteran, dan fisika.
Fisika: Pencitraan Medan Magnet di Sekitar Lubang Hitam Supermasif
Pada awal April, menggunakan Event Horizon Telescope (EHT), para astronom menangkap gambar lubang hitam supermasif di jantung GalaxyMessier 87 (M87). Gambar baru ini mengungkapkan detail yang sebelumnya tidak diketahui tentang fisika objek-objek ini.
“Kami mencitrakan M87 dalam cahaya terpolarisasi. Polarisasi adalah properti cahaya yang dapat memberi tahu kami sesuatu tentang medan magnet di cincin di sekitar lubang hitam,” kata asisten profesor di Departemen Astrofisika dan koordinator penelitian, Monika Moscibrodzka, kepada Kami.
Moscibrodzka menjelaskan pentingnya terobosan ini dan konteks ilmiahnya yang lebih luas: “Kita sekarang mengetahui sedikit lebih banyak tentang bagaimana pancaran materi dihasilkan oleh lubang hitam dan diluncurkan ke luar angkasa.
“Mereka mulai tepat di dekat cakrawala peristiwa jadi pasti, mereka ada hubungannya dengan energi benda-benda ini. Sebelum gambar ini, ini adalah teori tetapi ini adalah pertama kalinya kami melakukan pengamatan langsung terhadap fenomena semacam itu.
“Dan kita melihat pancaran ini tidak hanya di M87 tetapi juga di banyak galaksi lain. Memahami M87 memberi kita petunjuk tentang objek lain ini.”
Adapun perkembangan dalam penelitian ini dan pencitraan lubang hitam lebih lanjut, Moscibrodzka bungkam. Dia menyimpulkan: “Nantikan untuk hasil lebih lanjut dari EHT. Hanya ini yang bisa kami katakan untuk saat ini.”
Baca Juga : Istilah Sains yang Luar Biasa Hebat
Luar Angkasa: Mendaratkan Perseverance Rover di Mars
Dalam hal eksperimen sains yang berdampak langsung di bidangnya pada tahun 2021, sulit untuk mengalahkan NASA Perseverance Rover, yang mendarat di permukaan Mars pada bulan Februari.
Menjelajahi Kawah Jezero, dasar danau kuno yang mengering di Planet Merah , penjelajah telah menemukan tanda-tanda bahwa pernah ada banyak air yang mengalir melintasi permukaan planet. Tidak hanya itu, Ketekunan telah mengirimkan kembali beberapa gambar menakjubkan dari permukaan Mars dan meluncurkan helikopter Ingenuity , pesawat buatan manusia pertama yang terbang di atas permukaan dunia asing.
Mungkin yang paling signifikan, pada bulan Juli penjelajah membuat sejarah ketika mengebor dan mengumpulkan inti batuan dari bongkahan batu Mars. Ini menandai pertama kalinya umat manusia mengumpulkan sampel seperti itu dari dunia lain.
Sampel, yang disimpan dengan aman di penjelajah menunggu misi pengumpulan dan pengembalian, dapat mengajari kita lebih banyak tentang geologi Mars daripada yang pernah kita pelajari sebelumnya. Sementara itu, selama tahun 2022, Perseverance Rover akan terus menjelajah permukaan Mars untuk mencari tanda-tanda bahwa pernah ada kehidupan di tetangga Bumi tersebut.
Kimia: Memecah Masalah Polusi Plastik
Plastik adalah salah satu bahan terpenting yang pernah dibuat oleh umat manusia, tetapi zat ini juga menimbulkan masalah polusi yang besar.
Pada bulan Januari tahun ini, Kami melaporkan temuan laporan baru dari National Academy of Sciences yang menyatakan bahwa pada tahun 2030, 58,4 juta ton plastik akan ditambahkan ke lautan di seluruh dunia setiap tahun.
Pada tahun 2021, beberapa tim peneliti mulai menangani masalah polusi plastik, dan satu tema umum adalah menciptakan plastik yang lebih cepat terurai, atau yang dapat didaur ulang dari bentuk yang lebih mendasar.
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh ahli kimia Universitas Cornell Geoffrey W. Coates menghabiskan tahun 2021 untuk meneliti bentuk rantai molekul panjang yang membentuk plastik (polimer) yang dapat terurai menjadi unit yang lebih kecil (monomer) dan kemudian digunakan kembali. Sebagian besar bergantung pada penghilangan kontaminan yang mencemari plastik itu sendiri.
“Polimer yang kami buat dapat dengan mudah diubah kembali menjadi monomer. Dan kemudian Anda dapat memurnikannya dengan membuang plastik, pigmen, dan label lainnya. Semua karena hanya polimer yang kembali menjadi monomer,” kata Coates kepada Kami.
“Dan kemudian Anda dapat membuat polimer lagi dan setiap kali Anda membuatnya, Anda tahu itu seperti kaleng aluminium. Anda dapat mendaur ulang aluminium setiap kali Anda membuat kaleng aluminium, tetapi masing-masing kaleng sebaik yang Anda buat saat itu. sebelum.”
Ting Xu, Profesor Ilmu Kimia dan Material di Berkeley, juga menangani masalah penguraian plastik, dan timnya. Mereka menambahkan bahan tambahan ke plastik sehingga akan terdegradasi dari dalam, memecahnya lebih cepat.
“Plastik biodegradable mengandalkan enzim di alam untuk melakukan pekerjaan itu. Kami menempatkan nanocluster enzim di dalam plastik selama pembuatan sehingga enzim dibawa ke dalam,” kata Xu kepada Kami. “Kami juga memainkan trik untuk mengatur kapan enzim akan bekerja sehingga produk bioplastik dapat diproduksi, disimpan, dan digunakan sebagaimana mestinya.”
Xu menambahkan bahwa pekerjaan tersebut menunjukkan bahwa ada cara untuk memproduksi plastik kompos yang kompatibel dengan infrastruktur daur ulang saat ini, dan dia berharap ini akan mendorong orang untuk tidak kehilangan harapan dalam menangani plastik.
Adapun tujuannya pada tahun 2022, kepala kelompok penelitian Xu, mengatakan: “Kami sedang melakukan tes skala kecil untuk mengidentifikasi aturan desain plastik biodegradable yang mengandung enzim. Studi dasar ini adalah langkah kunci untuk menjembatani sains dasar dengan industri.”
Menghubungkan dengan industri adalah area di mana Coates meraih kesuksesan besar selama tahun 2021. Dia berkata: “Kami telah berdiskusi dengan peritel online besar, untuk melihat kelayakan penggunaan amplop yang dapat didaur ulang secara kimiawi.
“Anda dapat mengumpulkan ini di garasi Anda dan setelah Anda mendapatkan jumlah tertentu, Anda dapat mengirimkannya kembali untuk diubah kembali menjadi monomer, dan membuat amplop baru yang benar-benar sebagus setiap kali mereka membuatnya.
“Kami tidak dapat melakukannya dengan polimer yang kami miliki saat ini.”
Biologi dan Kedokteran: Embrio Hibrida Manusia-Monyet Memicu Pertanyaan Etis
Pada bulan April, keberhasilan pertumbuhan embrio monyet yang mengandung sel manusia untuk pertama kalinya menimbulkan pertanyaan etis.
Sebuah studi yang diterbitkan di Cell merinci bagaimana para peneliti menyuntikkan embrio monyet dengan sel induk manusia untuk diamati saat mereka berkembang. Setidaknya tiga embrio bertahan hingga 19 hari setelah pembuahan.
Associate Professor Filsafat Praktis, Universitas Oslo, Dr. Anna Smajdor, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, mengatakan dalam sebuah pernyataan kepada pers: “Terobosan ini memperkuat fakta yang semakin tak terhindarkan: kategori biologis tidak tetap: mereka berubah-ubah. Ini menimbulkan tantangan etika dan hukum yang signifikan.
“Para ilmuwan di balik penelitian ini menyatakan bahwa embrio chimeric ini menawarkan peluang baru, karena ‘kami tidak dapat melakukan jenis eksperimen tertentu pada manusia’. Tapi apakah embrio ini manusia atau bukan, masih terbuka untuk dipertanyakan.”
Direktur Pusat Etika Praktis Oxford Uehiro, Profesor Julian Savulescu, mengatakan dalam sebuah pernyataan pers: “Embrio ini dihancurkan pada 20 hari pengembangan tetapi hanya masalah waktu sebelum chimera manusia-bukan manusia berhasil dikembangkan, mungkin sebagai sumber organ bagi manusia.
“Penelitian ini membuka kotak Pandora untuk chimera manusia-bukan manusia. Pertanyaan etis kuncinya adalah: apa status moral makhluk baru ini?”