Rychlost růstu stromů

19.9.2014

podstatně narostla od šedesátých let minulého století. Zjistili to lesáci z Technische Universität München z týmu prof. Hanse Pretzsche. Rychlost růstu buku lesního (Fagus sylvatica) vzrostla o 77%, smrku ztepilého (Picea abies) o 32% vztaženo na jednotlivé rostliny. Protože větší stromy potřebují více místa, zvýšení rychlosti růstu dřevní hmoty vztažené na plochu je nižší. Pro bučinu činí 30%, u smrkového porostu 10%. Počet stromů je o 17 - 20% nižší. Závěry vycházejí z měření 600.000 jednotlivých stromů prováděných od roku 1870. Hlavní příčinou je nárůst teplot a prodloužení vegetačního období.

 

Mikroskop k mobilu

19.9.2014
Hlavní součástku mikroskopu k mobilu pro zvětšení 350 x v programu OpenSCAD.

nebo tabletu si můžete udělat sami pomocí skleněné kuličky a 3D tiskárny. Navrhli a otestovali ho vědci z Pacific Northwest National Laboratory. Pomocí skleněné kuličky o průměru 0,3 mm lze dosáhnout tisícinásobného zvětšení. Dále už jít nelze, protože potřebujete čočku s větším zakřivením, tudíž menší kuličku, která jako čočka slouží. Manipulace a správné umístění kuličky o výrazně menším průměru než 0,3 mm jsou příliš obtížné. Malé skleněné kuličky se běžně používají v chemických laboratořích. Ostatní části bez problémů vytisknete na jednoduché 3D tiskárně. Podrobný postup k volnému užití včetně všech podkladů pro tisk najdete zde. Na obrázku vidíme hlavní součástku mikroskopu pro zvětšení 350 x zobrazenou v programu OpenSCAD.

 

Laser vzduch - vzduch

18.9.2014
laserová střelecká věžička se nachází v černém obdélníku hned za okny pilotní kabiny, foto Air Force Research Laboratory

Americká společnost Lockheed Martin provedla 15.9.2014 letecký test laserové střelecké věžičky. Na obrázku ji vidíme v černém obdélníku hned za pilotní kabinou (foto Air Force Research Laboratory). Umožňuje zamířit v rozsahu 360o laserový paprsek tak výkonný, že poslouží jako zbraň proti letícím cílům včetně raket. Cílem tohoto testovacího letu bylo ověřit funkčnost systému, který kompenzuje vliv vibrací letadla za letu na zaměřování laserového paprsku. Po vyřešení problému s rozptylem laserového paprsku na vodních kapkách v atmosféře se laserové zbraně stávají skutečností.

 

Peníze přeci jen smrdí,

16.9.2014
struktura furanu, jedné z chemikálií, které se odpařují z bankovek

máte-li dostatečně citlivý přístroj. Na srpnové 248.národní konferenci Americké chemické společnosti konané v San Francisku jsme se mohli seznámit s přístrojem, který odhalí skryté peníze podle výparů z nich. Vyvinul ho vědecký tým ze společnosti KWJ Engineering, Inc. vedený Josephem Stetterem. Přes americko-mexickou hranici se pašuje ve velkém hotovost získaná za drogy. Peníze můžete sice volně převážet, ale částky nad 10.000 USD podléhají ohlašovací povinnosti, což si u špinavých peněz nemůžete dovolit. Jen za období 1.října 2012 až 30.září 2013 zadrželi američtí celníci 106 milionů dolarů při pokusu o jejich propašování do Mexika. Nejspíš jde jen o zlomek. Účinnost celních prohlídek by měl zvýšit přístroj založený na kombinaci plynové chromatografie a hmotové spektrometrie, což je při chemické analýze oblíbená a často používaná metoda. Z amerických papírových dolarů se vypařuje celé spektrum sloučenin, mezi nimiž nalezne aldehydy, deriváty furanu (viz obr) i organické kyseliny. Neexistuje pro bankovky typická sloučenina. Nalézt je lze podle přítomnosti celé řady sloučenin najednou v určitých poměrech. Jejich koncentrace ve vzduchu, který bankovky obklopuje, je velmi malá, 1-70 ppb. Přesto je dokáže nový detektor vyčmuchat.

 

Robotická ruka

15.9.2014
robotická ruka Vishwa Extensor, foto Vishwa Robotics

Dálkově ovládanou robotickou ruku pro potápěče ve velkých hloubkách vyvinula společnost Vishwa Robotics sídlící v Massachusetts. Má tři prsty, jeden z nich jako náš palec stojí pro zbývajícím dvěma. Lze je ovládat dálkově a bez problémů pracují i pod velkým tlakem. Vishwa Extensor, jak se nový produkt jmenuje, dokáže měnit sílu úchopu podle toho, co drží.

 

Tuleň přenašeč

14.9.2014

Tuberkulózu nepřenesli do Jižní Ameriky Evropané, ale tuleni a lvouni již v předkolumbovském období. Ukazuje to studie, kterou provedli Anne Stone z Arizona State University a Johannes Krause z německé Eberhard Karls Universität Tübingen. Nejstarší americká DNA bakterií tuberkulózy pochází z asi tisíc let staré kostry z dnešního Peru. Za domov tuberkulózních bakterií Mycobacterial tuberculosis pokládáme Afriku, protože se tu vyskytují v největším počtu kmenů. Odtud za pomocí tuleňů a lvounů překročily oceán do Jižní Ameriky. Tuberkulózní kmeny později zanesené do Nového světa Evropany starší bakterie zcela nahradily, proto dlouho zůstával původ této nemoci v Jižní Americe nejasný. Odpovědnosti za přenos ostatních nemocí, jako chřipka, neštovice a černý kašel, které hlavně zdecimovaly původní indiánskou populaci, se tak snadno nezbavíme.

 

Polonium se rozpadá pomaleji

13.9.2014

Poločas rozpadu nejstabilnějšího izotopu polonia se podstatně liší od hodnoty (102 ± 5) let určené roku 1956. Je to problém, protože 209Po se často používá jako standard při nejrůznějších výzkumech, např. v geologii při určování času. Poločas rozpadu je doba, za kterou podlehne radioaktivnímu rozpadu polovina jader stejného typu ve vzorku. Správná hodnota pro polonium 209 činí (125.2 ± 3.3) roků, což je rozdíl kolem 25%. Určili ji R.Collé, R.P.Fitzgerald a L.Laureano–Perez z National Institute of Standards and Technology v Marylandu v USA během dvacet let trvajícího měření. I když některá pozorování ukazují, že poločas rozpadu nemusí být úplná konstanta, v tomto případě jde nejspíš o chybu v původním měření.

Paradigma 16.9.2014: Klasicky pripad, paradigma a jeho zmena. Viz kniha Struktura vedeckych revoluci.

 

Miniaturní vysílač

12.9.2014
vysílačka v porovnání s americkou jednocentovou mincí, foto Amin Arbabian

a přijímač radiových vln jako jediný integrovaný obvod o rozměrech 3.7mm × 1.2mm včetně antén sestrojili M.Tabesh, M.Rangwala, Ali M.Niknejad a Amin Arbabian z University of California v Berkeley. Prohlédnout si ho můžeme na obrázku (foto Amin Arbabian) v porovnání s americkou jednocentovou mincí. Jeho dosah činí 50 cm. Extrémně nízký příkon 1,5 mikrowatu umožňuje, že k provozu nepotřebuje žádnou baterií. Energii získává z přijímaných radiových vln. Velmi nízká výrobní cena díky integraci do jediného čipu umožňuje jeho prostřednictvím opatřit WiFi připojením praktické každé elektronické zařízení včetně např.žárovky. Internet věcí tím získá další mocnou vzpruhu. Informace mezi sebou nebudou přenášet jen váš počítač, lednička a pračka či televize, ale do jejich komunikace se zapojí i žárovky.

 

Xenon v lékařství

11.9.2014

Pokusy s léčebným využitím xenonu zatím na laboratorních myších provádí tým Dr.Roberta Dickinsona z Imperial College London. Xenon řadíme k tzv. vzácným plynům. Chemicky je mimořádně inertní, chemické sloučeniny tvoří pouze s mimořádně silnými oxidačními činidly, např. fluorem. Nicméně biologicky je aktivní. Jeho anestetické účinky jsou známé desítky let. K opačným účelům ho nejspíš užívají ruští sportovci minimálně deset let. Inhalují ho jako prostředek ke zvýšení výkonnosti. Přesný mechanismus jeho fyziologického působení není znám. Pravděpodobně souvisí s jeho rozpuštěním v membránách nervových buněk. Dicksonův tým sleduje působení xenonu na mozek. Při mechanickém poranění hlavy má totiž potenciál ochránit mozek před dalším poškozováním, které se může bez léčby šířit až několik dní. Imperial College ve spolupráci Oxfordskou univerzitou rovněž testuje využití xenonu pro léčbu poškození mozku novorozenců, kteří při porodu trpěli nedostatkem kyslíku.

 

Usměrňující molekula

10.9.2014
Uspořádané pole fullerenodiamantů na zlatém povrchu. Obrázek byl pořízen rastrovacím tunelovým mikroskopem a délka jeho hrany je 5 nm.   (H. Manoharan et al, Nature Communications).

Propojením molekuly fullerenu s miniaturním krystalem diamantu připravil Hari Manoharan ze SLAC National Accelerator Laboratory spolu se svými kolegy ze Spojených států, Belgie, Německa a Ukrajiny zajímavé zařízení usměrňující elektrický proud. Diamant tvořený atomy uhlíku v krychlové mřížce má tendenci elektrony ze své struktury vypuzovat. Oproti tomu fulleren, mohutná uzavřená kulovitá molekula s dutinou uvnitř, tvořená pouze desítkami uhlíkovým atomů na svém povrchu, je ochotně přijímá. Spojíme-li oba, vznikne miniaturní dioda. Elektrony mohou proudit od diamantu k fullerenu, nikoliv obráceně. Na obrázku (H. Manoharan et al, Nature Communications) pořízeném rastrovacím tunelovým mikroskopem vidíme uspořádané pole těchto molekul na zlatém povrchu. Větší kulička vespod je fulleren, pupík nahoře na něm je diamant. Hrana obrázku je 5 nm dlouhá. Vodivost jednotlivých molekul studovali vědci tak, že k nim seshora přibližovali extrémně ostrou kovovou jehlu s jediným atomem na špici.

 

Imunotoxiny

9.9.2014

Zajímavou možnost při léčení rakoviny představují imunotoxiny. Jde o toxické molekuly, např. ricin, navázané na vhodnou protilátku. Ta zajistí, že jed bude působit jen na vybrané molekuly. Tým prof. Scotta Waldmana z Thomas Jefferson University v Philadelphii odhalil slibné možnosti této metody při léčbě rakoviny tlustého střeva včetně jejích metastáz. Zjistili, že imunotoxin může fungovat prostřednictvím receptoru GUCY2C, který je četný na povrchu buněk rakoviny tlustého střeva. Okamžitě po navázání protilátky se vnoří do nitra buňky, kde se celý komplex receptor - protilátka - toxin rozpadne. Volný ricin inhibuje produkci důležitých bílkovin, v důsledku čehož buňka zahyne. Ricin je bílkovinný toxin, který se získává ze semen skočce obecného (Ricinus communis). Pokusy s jeho užitím při léčbě rakoviny proběhly již dříve. Kvůli jeho vysoké toxicitě vůči všem buňkám i při vdechnutí skončily bez výsledku. Imunotoxin představuje elegantní řešení problému vysoké jedovatosti ricinu.

 

Největší ještěr

8.9.2014
Kreslená rekonstrukce veleještěra Dreadnoughtus schrani  s bíle vyznačenými nalezenými fosiliemi kostí (Lacovara et al.) v porovnání s lidskou postavou. Úsečka je 1 m dlouhá.

Zkamenělé kosti největšího suchozemského živočicha nalezl a popsal se svými kolegy Doc. Kenneth Lacovara z americké Drexel University. Jde o býložravého veleještěra Dreadnoughtus schrani z období svrchní křídy. V lokalitě Cerro Fortaleza jihoargentinské provincie Santa Cruz se podařilo nalézt dobře zachovalé pozůstatky téměř poloviny jeho kostry, což je velký úspěch. Jeho rekonstrukci s bíle vyznačenými nalezenými fosiliemi kostí vidíme na obrázku (Lacovara et al.) v porovnání s lidskou postavou. Úsečka je 1 m dlouhá. Na základě velikosti femuru (stehenní kosti) a humeru (pažní kosti), což je standardní postup pro čtyřnohá zvířata, odhadují vědci jeho váhu na 65 tun. Byť vyrostl do délky 26 m, znaky na kostře napovídají, že nešlo o zcela dorostlého jedince. Zcela chybí pozůstatky jeho hlavy. Je možné, že dříve nalezený Argentinosaurus byl ještě větší, nicméně z něj se zatím podařilo nalézt jenom fragmenty, které neumožňují dostačující rekonstrukci. Zajímavé je pojmenování veleještěra Dreadnoughtus schrani podle britské bitevní lodi (Dreadnought, Neohrožený) z počátku minulého století. Šlo o první bitevní loď moderní konstrukce.

 

Vysokoentropické slitiny

7.9.2014

Existují kovové slitiny, které si i při nízkých teplotách zachovávají svou pevnost a kujnost. Jde o tzv. vysokoentropické slitiny tvořené několika rovnoměrně zastoupenými prvky. Jejich výzkumu se věnují kromě jiného Lawrence Berkeley National Laboratory a Oak Ridge National Laboratory. Konkrétně studují směs chromu, manganu, železa kobaltu a niklu, která krystaluje jako jediná fáze v plošně centrované krychlové mřížce. Prof. Robert Ritchie z University of California v Berkeley, přední světový odborník na mechanické vlastnosti materiálů, sledoval její vlastnosti až do 77 K, přičemž i při této teplotě si slitina podrží vysokou pevnost a nízkou křehkost.

 

Měsíční duha

6.9.2014
měsíční duha v pravé horní čtvrtině obrázku dne 17.června 2014 na Havajských ostrovech, copyright  NASA/Rogelio Bernal Andreo

Duhu způsobenou měsícem zachytil fotograf Rogelio Bernal Andreo na havajském ostrově Molokai nad západním obzorem 17.června t.r. v časných ranních hodinách. Vidíme ji nepříliš zřetelně v pravé horní čtvrtině obrázku (copyright NASA/ Rogelio Bernal Andreo). Jde o dosti vzácný jev. Měsíční duha se vyznačuje převládající nažloutlou barvou a její spektrum je nezřetelné, jak můžeme vidět na fotografii. Vzniká naprosto stejně jako duha sluneční lomem a vnitřním odrazem světelných paprsků na kapičkách vody v atmosféře. Vzhledem k tomu, že kapičky vody vracejí při vzniku duhy světelné paprsky zpět k pozorovateli, měsíc na obrázku nevidíme. Zůstal za zády fotografa. Světlo nad obzorem je město Honolulu a další osvětlené lokality ostrova Oahu vzdálené 50 km.

 

Posviťme si na rajče!

5.9.2014

Světlo je pro růst rostlin naprosto klíčové. Chceme-li podpořit jejich růst v nejrůznějších pěstírnách ve vyšších zeměpisných šířkách, můžeme nedostatek slunečního záření kompenzovat světlem umělým. Při ilegálním pěstování marihuany se to děje naprosto běžně, ale používá se to i při zákonných zemědělských postupech. Jak se ukázalo ve dvacátých letech, velký problém představují rajčata. Nepřetržité osvětlení výrazně poškozuje jejich listy, takže je nepoužitelné. Genetici z nizozemské Wageningen University ve spolupráci se společností Monstanto Holland B.V. pod vedením Franka F. Millenaara nalezli gen, který způsobuje toleranci trvalého osvitu. Kóduje bílkovinu, která zodpovídá řízení fotosyntézy. Jeho aktivace u rajčat způsobí 20% nárůst úrody.

 

Past na buňku

4.9.2014
Kresba jedné sklapnuté pastičky s chycenou červenou krvinkou, Nano Lett., 2014, 14 (7), pp 4164–4170, DOI: 10.1021/nl500136a

vytvořili vědci z Johns Hopkins University v Baltimore a US Army Research Laboratory pod vedení prof. Davida H. Graciase (JHU). Tvoří ji čtyřcípá hvězda o průměru 10 až 70 mikrometrů tvořená oxidem křemičitým částečně ochuzeným o kyslík. Připravili ji pomocí litografických technik tak, že každý cíp je v natažené poloze napnutý. Po smočení se přeruší jeho spojení s podložkou a jednotlivé cípy vyskočí do vzpřímené přirozené polohy. Přitom jemně uchopí buňku z roztoku, přidrží ji a nedovolí uniknout. Na obrázku si můžeme prohlédnout kresbu jedné sklapnuté pastičky s chycenou červenou krvinkou (Nano Lett., 2014, 14 (7), pp 4164–4170, DOI: 10.1021/nl500136a). Mezery mezi jednotlivými cípy dovolují přivádět živiny, odvádět odpadní produkty a buňku studovat.

 

Modelování vývoje klimatu

3.9.2014

je velmi komplikovaná a dosud nezvládnutá záležitost. Nejen, že teplota přízemní vrstvy atmosféry od roku 2001 neroste, ačkoli by kvůli rostoucí koncentraci oxidu uhličitého měla, nedaří se ani modelovat minulost. Výstupy, které poskytuje model vývoje klimatu od konce poslední doby ledové před 12.000 až 10.500 lety, se zcela rozcházejí s určenými hodnotami. Ukazuje to komplexní analýza expertního americko-čínsko-britsko-německého týmu, který vedl Oliver Elison Timm z University of Albany. Z klimatického modelu vychází, že vzestup teploty na počátku holocénu díky rostoucí koncentraci oxidu uhličitého měl pokračovat i v době před 6.000 lety, zatímco podle fyzických nálezů se dostavilo ochlazení.

 

Infekce parazitickými červy

1.9.2014

tlumí autoimunní onemocnění jako lupus, lupenka, revmatoidní artritida a roztroušená skleróza. Prof. Ray Norton a jeho kolegové z australské Monash University identifikovali peptid AcK1 z parazitického hlísta měchovce psího (Ancylostoma caninium), který blokací draslíkového kanálu Kv1.3 tlumí náš imunitní systém. Těchto poznatků půjde využít k vývoji nových léků proti autoimunním chorobám, aniž by bylo třeba podstoupit nepříjemnou infekci např. zmíněným měchovcem. V ústní dutině má zub, kterým se přichytává na střevní stěnu psů, ale i koček a lidí. Způsobuje tím četná krvácivá zranění, protože se často ve střevě přemisťuje. Peptid AcK1 svou strukturou velmi připomíná peptid ShK z mořských sasanek, který se již pokusně využívá k léčbě roztroušené sklerózy.

 

Poslední příspěvky