Překvapivé detaily z králova života

28.8.2014
Otevřený hrob s pozůstatky krále Richarda III. (foto University of Leicester).

Nedávný nález hrobu anglického krále Richarda III. (1452 - 1485) zavdal podnět k důkladnému průzkumu jeho kostry. Na základě analýzy izotopů stroncia, dusíku, kyslíku, uhlíku a olova v jeho zubech a kostech získal tým z Britské geologické služby (British Geological Survey) a University of Leicester pod vedením Angely Lamb překvapivé detaily o jeho životě. Zuby, které vznikají v dětství, přinesly informace o prvních letech jeho života. Potvrdily údaje z písemných pramenů, že ve věku sedmi let opustil východní Anglii, konkrétně hrad Fotheringay. Ze zastoupení izotopů ve stehenní kosti (femuru) lze vyčíst informace zhruba z let 1470 - 1485. Jako mladík se do východní Anglie vrátil a složení jeho stravy odpovídalo nejvyšším vrstvám společnosti, což u králova bratra nepřekvapí. Žebro se obnovuje rychleji než femur, takže izotopy v něm vypovídají o posledních dvou letech králova života před jeho smrtí v bitvě na Bosworthském poli. V té době neopustil východní Anglii, což je zcela v souladu s písemným prameny. Zajímavá je změna složení jeho stravy, ve které vzrostlo zastoupení vína, sladkovodních ryb a vodních ptáků, např.labutí, volavek nebo jeřábů. Jednalo se tehdy o populární součásti královských hostin, bez nichž nebyla tehdejší politika možná.

 

Nový orgán

27.8.2014

přímo v těle pokusné laboratorní myši vypěstovala prof. Clare Blackburn se svými kolegy z University of Edinburgh. Podařilo se jim získat plně funkční brzlík (thymus), což je hlavní orgán pro diferenciaci a dozrávání T-lymfocytů, jednoho typu bílých krvinek. Nachází se za hrudní kostí a maximální aktivity dosahuje kolem 10.roku věku. Vyšli z fibroblastů, což jsou základní buňky vazivových tkání. Technikou buněčného reprogramování modifikovali jejich DNA, takže se z nich staly buňky brzlíku. Po doplnění dalších nutných buněk je vpravily do těla laboratorní myši, kde z nich vyrostl plně funkční orgán o stejné struktuře a stavbě jako originální brzlík.

 

Jiná fotosyntéza

26.8.2014
Základní struktura molekuly chlorofylu. Jeho různé typy vznikají navázáním odlišných skupin na místa označená R.

Kmen sinic JSC-1 rodu Leptolyngbya má jiný fotosyntetický aparát než všechny ostatní organismy. Využívá záření na rozhraní viditelného a infračerveného světla, v oblasti 700 až 800 nm. Zjistil to prof. Donald A. Bryantse svými kolegy z Pennsylvania State University. Světlo do 750 nm vnímáme, delší vlnové délky nevidíme. Kromě dvou nových typů molekul chlorofylu využívá sinice JSC-1 sedmnácti odlišných proteinů oproti běžným fotosyntetickým systémům, které jsou nejvýkonnější při vlnových délkách 680 a 700 nm. Na obrázku si můžeme prohlédnout základní strukturu molekuly chlorofylu, rostlinného pigmentu nutného pro fotosyntézu. Jeho různé typy vznikají navázáním odlišných skupin na místa označená R.

 

Stopující robot

18.8.2014

HitchBOT včera dorazil do cíle své cesty v přístavu Victoria v Britské Kolumbii. Vyrazil 27.července 2014 z Halifaxu v provincii Nové Skotsko na východním pobřeží Kanady. Dle zadání pomocí autostopu překonal 6.000 km napříč kontinentem. Jeho tvůrci, David Harris Smith z torontské McMaster University, Frauke Zeller a Ebrahim Bagheri z rovněž torontské Ryerson University a Frank Rudzicz z University of Toronto, se soustředili zejména na jeho komunikační dovednosti. Konstrukčně na něm nic překvapivého není, jak vidíme na videu, neumí se ani samostatně pohybovat. Celou Kanadou se tak musel prokecat.

 

Oříšky pro alergiky

17.8.2014

Metodu, jak zbavit kešu oříšky bílkovin, které způsobují alergii, přednesl v uplynulém týdnu na 248.zasedání Americké chemické společnosti Chris Mattison z Agricultural Research Service amerického Ministerstva zemědělství. Působíme-li na ně siřičitanem sodným Na2SO3, naruší se struktura hlavního alergenu, kterým je imunoglobulin E (IgE). Ten se pak nemůže navázat na bílkoviny v našem těle a spustit alergickou reakci. Imunoglobuliny nazýváme skupinu bílkovin, která hraje důležitou roli v imunitním systému. Metoda bude použitelné i pro jiné druhy oříšků, takže jídelníček alergiků se o něco rozroste.

 

Rýhy po obrovských ledovcích

16.8.2014
Zásobovací a výzkumná loď R/V Polarstern, nejdůležitější nástroj polárního výzkumu Ústavu  Alfreda Wegenera, foto Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research

nalezl na mořském dně 400 km východně od Grónska Jan Erik Arndt se svými kolegy z Alfred-Wegener-Institut v německém Bremerhavenu během své plavby na výzkumné lodi R/V Polarstern. Z mořského dna tu vyrůstá Hovgaardův hřeben, na který narážely plovoucí ledovce svým dnem. Nachází se tu pět rýh, které jsou 300 m široké, 15 m hluboké a 4 km dlouhé. Táhnou se přes celou šířku hřebene. Jejich stáří dosahuje nanejvýš 800 tisíc let. V současné době se nacházejí 1.200 m hluboko, ale v době jejich vzniku byla hladina o 120 niž než dnes. I tak šlo o kapitální kus ledu vysoký zhruba 1.200 m. V současnosti jsou největší ledovce vysoké nanejvýš kolem 750 m. Na obrázku si můžeme prohlédnout zásobovací a výzkumnou loď R/V Polarstern, nejdůležitější nástroj polárního výzkumu Ústavu Alfreda Wegenera.

 

Copleyho medaile

15.8.2014

Britská Královská společnost oznámila udělení nejstarší vědecké ceny - Copleyho medaile. Obdržel ji profesor sir Alec Jeffreys za své průkopnické práce o rozdílech a mutacích lidského genomu. Copleyho medaile se s nanejvýš několikaletými přestávkami uděluje od roku 1731. Vznikla na základě daru 100 liber na provádění pokusů od sira Godfreye Copleyho. K jejím držitelům kromě mnoha laureátů Nobelovy ceny patří James Cook, Benjamin Franklin, Michael Faraday, Charles Darwin, Louis Pasteur a Alexander von Humboldt.

 

Robotí skládačka

14.8.2014
Zrození robota

Robota, který se z připravené skládačky složí sám, zhotovil Robert Wood z Harvard University spolu se svými kolegy i z MIT. Zrození robota si můžeme prohlédnout na tomto videu. Doporučuji vydržet až do konce! Základem je předem připravená, vytvarovaná plastová deska, na níž se nachází motorky a nezbytná elektronika. Do míst ohybu zabudovali procesorem ovládaná ohřívací tělíska, která v pravý okamžik vyvolají ohnutí plastu.

 

Pozitivní vedlejší účinky očkování

13.8.2014

Po spoustě leckdy neověřených zpráv o nežádoucích účincích očkování přichází i informace pozitivní. Jak ukazují zkušenosti z Jihoafrické republiky, očkování proti pneumokokům (Streptococcus pneumoniae) snížilo počet infekcí bakteriemi, které odolávají antibiotikům. V zemi se od roku 2009 očkují děti, což vedlo ve věkové skupině očkovaných k poklesu pneumokokových infekcí o dvě třetiny. Jejich počet poklesl rovněž u dospělých. Menší počet nemocných znamená méně antibiotik pro jejich léčbu. Můžeme očekávat, zdali se tyto výsledky potvrdí i z Pobřeží slonoviny, Eritreje a Nigeru, jež toto očkování zavedly nedávno.

Petr Novotný 13.8.2014: Pozitivni dusledky ockovani jsou konstantou od dob snupani susenych nestovicnych strupu elitami starovekych indickych kralovstvi a uziti bylo vzdy prisne sledovano. Soucasnou problematizaci plosneho ockovani proto nelze pricitat nedostatecne informovanosti nebo odklonu od prisne vedeckeho mysleni. Zastupy oponentu se jako vzdy opiraji o skutecny problem, ktery v tomto pripade tvori obava z opakovani nedavnych vyraznych problemu. Pripady mozne souvislosti deckych nemoci, ktere behem oslabeni v nekterych pripadech propukly, jsou zde zastupnym problemem jine obavy. Kdyz bylo prokazano, ze se v Kongu vyrabela vakcina proti obrne na organech simpanzu namisto makaku a takto prakticky doslo k rozsireni viru HIV, zabyvala se vinou lekare, ktery takto v rozporu se svym poverenim, prisahou a etickym mandatem znacne navysil prijem sveho podniku, pouze lekarska komise, ktera k nicemu nedospela. V pripadech umrti po ockovani neozkousenym pripravkem proti praseci chripce nedoslo ani na to. Chceme-li napravit reputaci metody, ktera rozvoj moderni civilizace umoznila, meli bychom pochopit zdroj pocitu nesvobody.

Ladislav Machala 14.8.2014: To Akademon: poněkud mi uniklo, co převratného studie na očkovaných dětech prokázala - že poklesne výskyt pneumokokových infekcí u očkovanců se očekávalo, jinak by očkování nemělo smysl, a že tudíž poklesla spotřeba antibiotik, která jsou jedinými kausálními léky pneumokokových infekcí bylo lze také očekávat. To Petr Novotný: z Vašeho textu vůbec nechápu, co jste vlastně chtěl říci, nicméně hypotéza, že k rozšíření HIV došlo cestou vakcíny proti polio vyráběné na čimpanzích buňkách, se neprokázala. Genetické důkazy svědčí spíše proti společnému původu HIV a kmenů SIV od populací šimpanzů, jejichž předkové "poskytli" své orgány na výrobu dotyčné vakcíny.

Petr Novotný 15.8.2014: V pochopeni vam brani vas parcialni postoj. Odvozeni HIV od SIV bylo zpochybneno spise mensinou, ze?

 

Zeleně bez barya

12.8.2014
struktura 2,2,2-trinitroethylboritanu

Krásné zelené zbarvení zábavné pyrotechniky získal Thomas M. Klapötke se svými kolegy z Ludwig-Maximilians-Universität München. Využili 2,2,2-trinitroethylboritan (struktura viz obr.) a karbid boritý B4C3. Pro získání zelené barvy bengálských ohňů se klasicky využívalo barnatých solí, jež jsou velmi jedovaté. Možnosti jejich nahrazení netoxickými látkami chemici studují dlouhodobě.

 

Bouře odhalila

11.8.2014
Nově odhalené obrazce na planině Nazca, foto  Elcomercio

na jihoamerické planině Nazca další geoglyfy, obrazce vytvořené přímo na zemském povrchu. Při svém nedávném letu je pozoroval pilot Eduardo Herrán Gómez de la Torre. Doposud jich známe celkově kolem sedmi set, nyní k nim přibylo několik dalších: 196 m dlouhý had, pták, vebloudovité zvíře, nejspíš lama, a lomená čára. Od pozdějších nánosů je očistil silný vítr. Vytvořili je indiáni kultury Nazca v období 500 př.nl. až 500 n.l. Víme toho o nich velmi málo, takže účel a koordinace prací při jejich zhotovování zůstávají nejasné. Vlastní provedení je prosté. Odstraníme-li horní vrstvu horniny tmavě zbarvenou oxidem železitým, silnou 10 až 20 cm, odkryjeme světlé vápencové nebo pískovcové podloží. Stačí k tomu několik hodin, nanejvýš dní, práce několika lidí. Vzhledem k tomu, že obrazce jsou v celku viditelné pouze ze vzduchu nebo přilehlých kopců, není jasné, jak indiáni výkopy zaměřovali.

 

UV ochrana z ryb

7.8.2014

Do opalovacích krémů se kvůli ochraně před škodlivým ultrafialovým zářením přidává buď oxid titaničitý TiO2 nebo oxid zinečnatý ZnO. Obě látky dobře absorbují v UV oblasti, nejsou ale nijak levné. Jejich náhradu připravila Clara Piccirillo z Portugalské katolické univerzity v Portu z odpadních rybích kostí. Nejprve na ně působí za tepla roztokem chloridu železnatého FeCl2. Po vysušení je praží hodinu při 700o C. Vzniklý hydrogenfosforečnan železito-vápenatý Ca9FeH(PO4)7 ve směsi s oxidem železitým Fe2O3 dobře pohlcují ultrafialové záření.

 

Odolnější pšenice

6.8.2014
pšeničné padlí na stoncích pšenice, obr.University of Nebrasca

Pšenici odolnou proti pšeničnému padlí, závažnému houbovému onemocnění, které způsobují houby řádu Erysiphales (padlí), získali pomocí genové manipulace genetici z Čínské akademie věd Xi Cheng, Qiwei Shan, Yi Zhang, Jinxing Liu, Caixia Gao a Jin-Long Qiu. Zablokovali geny, které produkují bílkoviny regulující obranu pšenice proti padlí. Síla její vlastní obrany tím podstatně vzrostla a takto geneticky modifikovaná pšenice se stala proti němu odolnou. Bude zajímavé sledovat, jakým způsobem zareagují odpůrci genových manipulací. V tomto případě odpadá jeden z jejich hlavních argumentů proti genovým manipulacím. Do pšenice nikdo nevpravil žádný cizí gen, zasahuje se pouze do vlastních regulačních mechanismů buňky. Zároveň se omezí plošné ošetřování fungicidy. Nepochybuji o tom, že nějaký argument si jistě najdou. Nebo možná ne, protože v Číně jejich hlasům stejně nikdo nenaslouchá.

 

Řeč z obrazu

5.8.2014

Algoritmus, s jehož pomocí lze z chvění předmětů zachycených na videu rekonstruovat zvuk, který tyto kmity vyvolal, vyhotovili experti z MIT, Microsoftu a Adobe pod vedením prof. Frédo Duranda a prof.Billa Freemana z MIT. Pochopitelně museli použít použít vyšší rychlost snímání, než je frekvence zvukových vln (16 - 20.000 Hz). Ukázalo se, že 6.000 obrázků za sekundu postačí pro srozumitelnou rekonstrukci zvukového signálu. Je to stokrát více než dosahují standardní smartphonové kamery. Nejrychlejší na trhu dostupné kamery pracují s rychlostí až 100.000 snímků za sekundu, takže nebylo třeba sáhnout po top technologii. Ze snímků pytlíku s bramborovými lupínky, které pořídili ze vzdálenosti 4,5 m skrz zvukotěsné sklo, zrekonstruovali srozumitelnou řeč. Informaci o chvění získali pomocí série filtrů, které zachycovaly barevné změny rozhraní v různých orientacích a měřítkách. Jejich vektorovým skládáním vzniká zvukový signál. Popis technologie v anglickém jazyce a ukázky rekonstruovaných zvuků najdeme na tomto videu. Nepochybně jde o špičkový intelektuální výkon, ale zároveň o další hřebíček do rakve našeho soukromí.

 

Extrémní péče

4.8.2014
Detail chobotnice s několika vajíčky, Robison B, Seibel B, Drazen J (2014) Deep-Sea Octopus (Graneledone boreopacifica) Conducts the Longest-Known Egg-Brooding Period of Any Animal. PLoS ONE 9(7): e103437. doi:10.1371/journal.pone.0103437

Bruce Robison z Monterey Bay Aquarium Research Institute, Brad Seibel z University of Rhode Island a Jeffrey Drazen z University of Hawaii během svých podmořských výzkumů zjistili, že hlubokomořská chobotnice Graneledone boreopacifica pečuje o snesená vajíčka 53 měsíců, což je nejdelší dosud pozorovaná doba u všech živočišných druhů. Detail chobotnice s několika vajíčky vidíme na obrázku (Robison B, Seibel B, Drazen J (2014) Deep-Sea Octopus (Graneledone boreopacifica) Conducts the Longest-Known Egg-Brooding Period of Any Animal. PLoS ONE 9(7): e103437. doi:10.1371/journal.pone.0103437). U příbuzných druhů žijících v teplém, mělkém moři nepřesahuje doba péče tři měsíce. Na základě extrapolace těchto údajů pro hlubokomořské druhy oceánologové tak dlouhé doby předpokládali. Potvrdit pozorováním se to podařilo až nyní. Dlouhá doba je zřejmě způsobena adaptací na chladné prostředí, ve kterém probíhají všechny chemické i biologické procesy pomaleji. Samici chobotnice Graneledone boreopacifica s vajíčky nalezli vědci u středokalifornského pobřeží v lokalitě Monterey Submarine Canyon pomocí dálkově řízené výzkumné ponorky. Stejným způsobem ji po celou dobu sledovali. Identifikovali ji pomocí výrazné jizvy. Většina chobotnic naklade za život jediný vrh vajíček a krátce po vylíhnutí mláďat uhyne. To byl zřejmě i osud sledované chobotnice. Nikdy nebylo pozorováno, že by přijímala potravu. Její stav se vůčihledně zhoršoval. Naposled byla pozorována v září 2011. Při příští návštěvě ponorky o měsíc později se na jejím útesu nacházely pouze zbytky vylíhlých vajíček. Kromě Pacifiku se s chobotnicí Graneledone boreopacifica můžeme potkat i v Atlantickém oceánu.

 

Zhojení pod vodou

3.8.2014
struktura pyrokatecholu

Zajímavý poznatek do rychle narůstající oblasti samoopravitelných polymerů přidal chemický tým prof.J. Herberta Waita z University of California v Santa Barbaře. Podařilo se jim připravit polymer, který drobná poškození zacelí ve vlhkém prostředí. Nechali se inspirovat tmely vodních mlžů. Na akrylátové a metakrylátové polymery navázali pyrokatechol, jehož strukturu si můžeme prohlédnout na obrázku. OH skupiny se navzájem propojí vodíkovými vazbami, čímž zpevní poškozené místo.

 

Největší proud

1.8.2014

Experti z japonského Národního ústavu pro jadernou fúzi (National Institute for Fusion Science, zkratka NIFS) a Národního ústavu přírodních věd (National Institutes of Natural Sciences, zkratka NINS) dosáhli při výzkumu supravodivosti proud 100.000 ampér, což je nejvyšší hodnota, jaká kdy byla dosažena. Vybudili ho metodou magnetické indukce. Testovali jím za teploty 20 K chování nového supravodivého magnetu z ytriového supravodiče. Dosažená proudová hustota činila 40 A/mm2. Proud průměrného blesku činí 30.000 A.

 

Záhadná síla odhalena

28.7.2014

Tisková zpráva AV ČR: Záhadná síla tvarující pískovcové skalní tvary po celém světě byla odhalena českými geology. Pískovce na celém světě proslavily velkolepé útvary, jako jsou skalní brány, věže, sloupy či převisy. Vznik takových podivuhodných útvarů však doposud nebyl uspokojivě vysvětlen. Geologové z Přírodovědecké fakulty UK v Praze, Geologického ústavu AV ČR a Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR provedli experimenty, které odhalují, že pískovcová skála funguje jako propojený a „inteligentní“ organismus. Nepotřebného materiálu, který ohrožuje její stabilitu, se zbavuje a zůstávají jen nosné prvky. Výsledky výzkumu byly nyní zveřejněny v nejprestižnějším časopise věd o Zemi Nature Geoscience.

Pískovce vytvářejí specifický reliéf, dobře známý ze severních Čech (NP Českosaské Švýcarsko, Český ráj, Adršpach), Coloradské plošiny v USA i mnoha jiných oblastí. Jsou kulisou mnohých dobrodružných filmů. Na pískovce jsou vázány často dokonalé skalní útvary, např. mohutné brány (Pravčická brána, skalní brány v Arches, USA). Krystalizace solí, mrznutí vody, dopad dešťových kapek i tekoucí voda, to všechno jsou dobře známé erozní procesy, které rozkládají pískovec zrno po zrnu, úlomek po úlomku. Jak ale tyto bezduché procesy mohou vytvořit skalní bránu s obloukem 50 m dlouhým a dokonale vykrouženou stěnou? Co je koordinuje? Přes 150 let studia pískovcového reliéfu tuto otázku nikdo nedokázal zodpovědět. Vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy a dvou geovědních ústavů Akademie věd ČR odhalili nečekané vodítko k této záhadě. Pískovcová skála je propojena v jeden celek tlakovým polem skrze vzájemně se dotýkající zrna a zatížení, jehož zdrojem je hmota skály a gravitační pole. Právě gravitačně generované tlakové pole koordinuje rozpad pískovce. Experimenty prokázaly, že rychlost eroze i zvětrání se zpomaluje s rostoucím stlačením. Tam, kde je stlačení nízké, postupuje eroze rychleji, tam, kde je stlačení vyšší, je eroze mnohem pomalejší. Erozní procesy (soli, mráz, déšť) tak vlastně jen odstraňují to, co jim dovolí tlakové pole erodovat. Výsledkem vzájemné interakce tlakového pole a erozních procesů jsou dokonalé tvary: do hladka vykroužené křivky oblouků nebo skály stojící na neuvěřitelně tenkých stopkách.

Vědeckému týmu se podařilo experimentálně vytvořit všechny hlavní skalní útvary (skalní brány, okna, převisy, sloupky atd.) za použití pískovce z lomu v Českém ráji a běžných erozních procesů. Pokud je skalní blok rozčleněn horizontální puklinou, tlakové pole tuto puklinu obloukovitě obtéká stejně, jako obtéká překážku voda v řece. Okolí pukliny se rychle rozpadá a vzniká skalní brána, která je už ale mnohem stabilnější a rozpadá se velmi pomalu. Skály na tenké patce vznikají tak, že eroze postupující z boků se postupně zpomaluje podle toho, jak roste tlak v zužujícím se sloupku. Modelování tlaku pomocí počítačů odhalilo, že tlak je rozhodujícím činitelem, který dává skalním formám tvar. Studie přesahuje i do dalších vědních oborů i praxe. Ukázalo se, že přílišné soustředění na detaily může zastřít existenci netušených záhad. Vědci studující pískovce se v posledních desetiletích soustředili na detailní studium zvětrávacích procesů (zejména solné zvětrání), aniž by si uvědomili, že procesy může něco koordinovat. V inženýrské geologii vědci přehlíželi možnost, že zvyšující se tlak (přesněji stres) může zpomalovat destrukční procesy. Tlak ovlivňuje erozní procesy i v kulturních památkách v pískovci (např. Petra, Jordánsko). Uvědomění si jeho vlivu umožní lepší ochranu těchto památek.

 

Pomohou mravenci ČEZu?

25.7.2014

Při zvětrávání nerostů olivínu (křemičitan železnato-hořečnatý) a plagioklasu (hlinitokřemičitan sodno-vápenatý) za přítomnosti oxidu uhličitého vzniká uhličitan hořečnatý respektive vápenatý. Ronald I. Dorn z Arizona State University při svých výzkumech zjistil, že tento proces velmi výrazně urychlují mravenci. Po dobu 25 let sledoval šest lokalit na území Arizony a Texasu. Mravenci zvyšují pohlcování oxidu uhličitého, a tedy i rychlost zvětrávání 50 až 300 krát. Při analýzách hlubších vrstev půdy pozoroval postupné přibývání uhličitanu vápenatého. Mravenci takto snižují koncentraci skleníkového plynu oxidu uhličitého v atmosféře. Přesný mechanismus, jak zmíněné nerosty rozpouštějí, znám doposud není.

 

Mořské pastviny plejtváků

24.7.2014
Plejtvák obrovský ve východním Pacifiku, foto NOAA

odhalilo jejich sledování pomocí družic. Ladd M. Irvine z Oregon State University a jeho kolegové z dalších amerických výzkumných oceánologických pracovišť připevnili vysílačky na 171 plejtváků obrovských (Balaenoptera musculus) a sledovali je u západního pobřeží Spojených států pomocí družic po patnáct let. Putování jednotlivých velryb se výrazně liší. Nicméně existují dvě oblasti, které jsou pro ně důležité, protože tam shánějí potravu opakovaně a dlouhodobě. Jde o záliv Farallones ve střední Kalifornii a západní část Channel Islands u jihokalifornského pobřeží. Nové informace o největších současných živočiších mohou přispět k ochraně těchto ohrožených zvířat, protože ve zmíněných oblastech panuje rovněž čilá lodní doprava.

 

Pevný tmel svijonožců

23.7.2014

Tmel, s jehož pomocí se svijonožci (Cirripedia) připevňují k podkladu, patří k extrémně pevným látkám, které navíc tuhnou i pod slanou vodou. Svijonožci jsou korýši, kteří přešli k usedlému způsobu života. Přestože tmel zmiňuje už Charles Darwin, který první svijonožce řádně popsal, důkladně ho prozkoumali až nyní Neeraj V. Gohad z Clemson University v Jižní Karolíně a Nick Aldred z britské Newcastle University spolu s dalšími kolegy pomocí Ramanovy spektroskopie. Svijonožci nejprve vypouštějí ze speciálních žláz lipidy (estery vyšších karboxylových kyselin), které jsou hydrofobní. Vytěsňují vodu z podkladu a vytvářejí prostředí pro vlastní pojivový materiál tvořený fosforylovanými bílkovinami (proteiny s připojenou fosforečnanovou skupinou). V počáteční fázi před vytvrzením ho chrání před bakteriální degradací. Výzkumy obdobných systémů složených z více komponent mohou přinést řadu zajímavých poznatků. Synergický efekt způsobuje, že jejich vlastnosti nejsou pouhým součtem vlastností částí, ale mají něco navíc. Např. řada tkání našeho těla je mnohem pevnější, než kterákoli z mnoha sloučenin, jež ho vytvářejí, sama o sobě.

 

Filtr pro sekačky trávy

22.7.2014
foto University of Californina v Riverside

sestrojil studentský tým NOx-Out z University of Californina v Riverside. Zahnutá nerezová trubka (viz obr., foto University of Californina v Riverside) se připevní přímo na výfuk benzínové sekačky. Z výfukových plynů odstraní 87% oxidu uhelnatého, 67% oxidů dusíku a 44% pevných částic. Základem je reakce s jemně rozprášeným roztokem močoviny NH2CONH2 na kovovém katalyzátoru, což je ten šedivý váleček na obrázku nejvíc vlevo. Oxidu dusíku se redukují a vznikající amoniak se rozloží na dusík a vodu. Předpokládaná prodejní cena katalyzátoru je 30 USD. V posledních letech se hlavní pozornost obracela na zlepšení parametrů automobilových motorů. Navíc menší motory jsou obecně méně účinné a produkující více škodlivých emisí. Výsledkem je situace, kdy spalovací motor travní sekačky podle americké Environmental Protection Agency znečišťuje ovzduší 11 x než moderní automobil.

 

Elektřina z vody

21.7.2014
řez generátorem, foto Nenad Miljkovic a Daniel J. Preston

Na velmi hydrofobních površích se povrchová energie spojujících se vodních kapek může přeměnit na kinetickou energii. Kapička v důsledku toho může z povrchu odskočit. Dojde i k distribuci náboje, takže během tohoto procesu získá i elektrický náboj. Tohoto svého objevu z loňského roku využili Nenad Miljkovic a Doc.Evelyn Wang ke konstrukci elektrického generátoru. Tvoří ho superhydrofobní desky střídající se s měděnými, byť využít lze prakticky každý dobrý vodič. Nabitá kapička přeskočí mezi hydrofobní a kovovou deskou, čímž se generuje elektrický proud. Na videu si můžeme prohlédnout, jak to funguje. Přeskakující kapička je zvýrazněna zeleně. Výkon je nepatrný, 15 pikowattů, ale prostor pro zlepšení existuje. Zařízení v mnohém připomíná Kelvinův elektrostatický generátor nebo procesy separace elektrického náboje při bouřce.

 

Robot plynař

19.7.2014

Miniaturní trhliny v plynovém potrubí všech velikostí mohou být velmi nebezpečné, protože se dají jen obtížně zjistit. Unikající plyn se může hromadit a posléze vybuchnout, přičemž vzniknou značné škody. Robota pro zjištění trhlinek na základě lokálního poklesu tlaku v potrubí sestrojili experti z MIT a saudské Univerzity krále Fahda pro ropu a nerosty pod vedením Dimitriose Chatzigeorgiouse (MIT). Pohybuje se na kolečkách uvnitř roury rychlostí chůze a táhne za sebou těsnění, které ji těsně uzavírá. Nepatrné deformace těsnění, které vzniknou kvůli změnám tlaku plynu uvnitř potrubí, okamžitě hlásí. Lze tak odhalit i milimetrové trhliny, což je desetkrát méně, než umožňují dosavadní technologie vibracích a slabém zvuku unikající plynu.

 

Gen denisovanů,

16.7.2014

vyhynulých příslušníků rodu Homo, kteří se lišili od nás i neandrtálců, stále najdeme u současných Tibeťanů. Prof. Rasmus Nielsen se svým týmem z University of California v Berkeley zjistil, že jejich gen EPAS1 se velmi podstatně liší od jeho formy rozšířené v ostatní současné populaci, ale je prakticky shodný s tím, který měli denisované. Tibeťanům pomáhá přežít ve vysoké nadmořské výšce, protože při poklesu hladiny kyslíku v krvi spouští další produkci hemoglobinu. U níže žijící populace mají některé jeho varianty význam hlavně pro sportovce, kterým pomáhají dosahovat vyšších výkonů. Geny denisovanů najdeme i u původních obyvatel Austrálie.

 

Obrácená vulkanizace

15.7.2014
struktura kopolymeru

Pro práci s infračerveným zářením máme velmi omezený výběr materiálů, protože v této oblasti spektra se projevují rotace a vibrace chemických vazeb. Sloučeniny průhledné v infračervené oblasti nejsou příliš četné. Zajímavý polymer s dostatečně vysokým indexem lomu a průhledností připravil americko-korejský chemický tým pod vedením prof.Jeffreyho Pyuna z University of Arizona v Tucsonu. Jde o kopolymer, který vzniká přidáváním 1,3-divinylbenzenu do roztavené síry za teploty 185 oC. Vzniklý termoplast má červený sklovitý vzhled. Jeho index lomu v závislosti na složení se pohybuje mezi 1,72 až 1,87 a transmitance od 20% do 60% pro vlnové délky 600 až 1.600 nm. Transmitance je poměr intenzity prošlého a dopadajícího záření. Čím je vyšší, tím je materiál průhlednější. Na popsaný proces můžeme nahlížet jako na obrácenou vulkanizaci. Při běžné vulkanizaci se organická makromolekula (kaučuk) zpevňuje krátkými můstky z několika molekul síry. V tomto případě se vlastnosti síry modifikují nevelkými organickými molekulami. Prakticky totožnou sloučeninu, jen trochu více uspořádanou, již prof.Puyn testoval jako velmi vhodný materiál pro výrobu elektrod do lithiových akumulátorů.

 

Zázračná zbraň

14.7.2014

Zázračná bambitka Šárka z Bohatýrské trilogie od Vlastimila Rady a Jaroslava Žáka se stává skutkem. Tato vymyšlená zázračná zbraň desperáta Radiona Mac Peresama střílela, kam si její majitel přál. Americká agentura DARPA, organizace amerického ministerstva obrany pro financování vojenského výzkumu, v rámci svého programu EXACTO (Extreme Accuracy Tasked Ordnance) předvedla první řízenou střelu pro ruční palnou zbraň. Vyvinula ji společnost Teledyne Scientific & Imaging. Střelu ráže 0,5 palce (12,7 mm) lze vypálit z jakékoli zbraně schopné střílet kulometné náboje typ 0,5 BMG (Browning Machine Gun), kterou jsou dlouhé 99 mm. Řídí ji čtyři elektromagneticky ovládaná křidélka a navádí laserový paprsek. První úspěšný test proběhl roku 2012. Let střely vidíme na tomto videu. Dostřel činí 2.000 m.

 

Prstočtečka

9.7.2014
Takto se s FingerReaderem pracuje, foto MIT Media Lab

Prototyp zařízení, které nahlas přečte vytištěný text a dá se nosit navlečené na prstu, sestrojil experti z MIT Media Lab pod vedením prof.Pattie Maes. Jak vidíme na obrázku (foto MIT Media Lab), FingerReader vypadá jako hodně velký prsten. Kamera snímá text, na který prst ukazuje. Software identifikuje slova a pomocí reproduktoru je převede na zvukový signál. Mechanickým tlakem na prst dostává čtenář informace o začátku a konci řádku, stránky atp. Čtení je sice trochu pomalé, ale pro nevidomé nebo špatně vidící to může být skvělá pomůcka. Na tomto videu si můžeme prohlédnout, jak to funguje.

 

Největší pták

8.7.2014
umělecká rekonstrukce P.sandersi, obr.Liz Bradford

Zkamenělé kosti největšího létajícího ptáka Pelagornis sandersi prostudoval paleontolog Daniel Ksepka z Bruce Museum v americkém Connecticutu. Rozpětí jeho křídel bylo až 6,4 m, což je dvojnásobek oproti albatrosu stěhovavému. Rozpětí jeho křídel přesahuje 3 m a jde o největšího žijícího ptáka. Velikost v tomto případě posuzujeme podle rozpětí křídel. Vezme-li jako kritérium hmotnost, pak rekordmany jsou nelétaví ptáci a P.sandersi se svými nanejvýš 40 kg se jim rovnat nemůže. Objevil se před 28 miliony let a před 3 miliony let vyhynul. Obýval mořské pobřeží a mohl létat rychlostí až 60 km/hod. První pozůstatky objevil dobrovolník Charlestonského muzea James Malcom v roce 1983 během zemních prací při výstavbě nového terminálu Charlestonského mezinárodního letiště. Na obrázku vidíme jeho uměleckou rekonstrukci od Liz Bradford.

 

Rostliny bedlivě naslouchají

7.7.2014
housenka požírající list huseníčku se zrcátkem, University of Missouri

Housenky pochutnávající si na listech způsobují vibrace, které rostlina vnímá a přizpůsobuje podle nich svou obranu. H. M. Appel a prof.R. B. Cocroft z University of Missouri pásli zelené housenky běláska řepového (Pieris rapae) na oblíbené pokusné rostlině huseníčku rolním (Arabidopsis thaliana). Vibrace způsobené okusováním zachycovali pomocí zrcátka připevněného na listu, od kterého se odrážel laserový paprsek. Jejich frekvence se pohybuje v rozmezí 100 - 3.000 Hz. Podstatné rozdíly oproti jiným přírodním vibracím, které způsobuje např.vítr nebo ptačí zpět, jsou v amplitudách při různých frekvencích. Působením zvuků pasoucích se housenek se podařilo zvýšit produkci jednoho typu ochranných látek, alifatických glykosinolátů (thioglykosidů) i u nenapadených rostlin. Glykosidy jsou deriváty sacharidů, glykosinoláty jsou glykosidy s obsahem síry, které rostliny často využívají kvůli jejich štiplavému aroma k ochraně proti škůdcům. Housenku požírající list se zrcátkem vidíme na obrázku (University of Missouri ).

 

Vytiskněte si cihlu

6.7.2014
tisk od J.E.Sabin (3D Printing and Additive Manufacturing, Vol.1, No. 2, Mary Ann Liebert, Inc. 2014,  DOI: 10.1089/3dp.2014.0012)

Aditivní technologie, neboli 3D tisk, se začínají využívat i ve stavebnictví, zatím pro tisk celých domů. Jenny E. Sabin, Martin Miller, Nicholas Cassab a Andrew Lucia z Cornell University v Ithace ve státě New York testují možnosti 3D tisku pro tisk nestandardních tvarů stavebních prvků z keramiky. Jde o cihly nejrůznějších tvarů.Nechtějí tisknout celé stavby, ale pouze ty jejich části, které nelze levně vyrobit ve velkém. Na obrázku vidíme tisk od J.E.Sabin (3D Printing and Additive Manufacturing, Vol.1, No. 2, Mary Ann Liebert, Inc. 2014, DOI: 10.1089/3dp.2014.0012).

Jitka 6.7.2014: Jako všechno z nových technologií, i třírozměrná tiskárna se dá velmi zneužít. Například k rychlé a docela nenápadné padělku/tisku klíčů od aut, bytů nebo trezorů. Avšak docela strašná může být tato metoda v rukou zločinců a fanatiků. Hle: http://www.pcworld.com/article/241605/criminals_find_new_uses_for_3d_printing.html. Ale pokrok nezastavíte a tak lze jen doufat, že dobro zvítězí.

Pavel 8.7.2014: Aditivní technologie se snad ve stavebnictví užívají odnepaměti. Aspoň já jsem nikdy neviděl, že by někdo stavěl barák tak, že udělá kvádr z betonu, a pak si ten barák z něj vyteše. Stavba z cihel, i litý beton není nic jiného než 3D tisk, jen ta tiskárna není až tak automatizovaná...

 

Polární záři na Saturnu

4.7.2014
Snímku Saturnova jižního pólu pořízené Hubbleovým teleskopem v rozemezí dvou dnů (foto NASA).

důkladně prozkoumal Hubbleův teleskop v oblasti ultrafialového záření v okolí jeho jižního pólu. Družice Cassini sledovala radiové vlny a sluneční vítr na témž místě. Na obrázku (foto NASA) vidíme polární záři v okolí Saturnova jižního pólu, která trvala minimálně dva pozemské dny. Je to podstatně déle než na Zemi, kde stejný jev trvá několik minut. Způsob vzniku je stejný. Polární záře je ve Sluneční soustavě běžný jev, který se vyskytuje i u planet bez magnetického pole.

 

Špiclováním k diagnostice

3.7.2014

Automatické rozpoznávání tváří může kromě hledání zločinců a všeobecnému špiclování posloužit i lékařským účelům. Vývoji algoritmů, které z fotografie umožní rozpoznat některá geneticky podmíněná onemocnění, se věnuje Dr.Christoffer Nellaker se svými kolegy z University of Oxford. Downův syndrom neboli trisomii 21 zpravidla podle rysů tváře rozpozná i laik. Nicméně jsou i další obdobné nemoci, které se neprojevují zdaleka tak výrazně, přesto jsou rozeznatelné. Např.Angelmanův syndrom nebo pravá progerie. Automatizace celého procesu díky své jednoduchosti umožní plošnou diagnostiku a uskuteční, co někteří léčitelé provádějí běžně - diagnostiku podle zaslané fotografie. Geneticky podmíněných onemocnění je celá řada a zdaleka nejsou uspokojivě prozkoumána. Odhaduje se, že nějaká jejich forma postihuje každého 17 člověka. Diagnostika z fotografií bude mít význam spíš v méně vyspělých oblastech světa. Ve vyspělém světě se těmto onemocněním věnuje velká pozornost a vývoj směřuje spíše k provádění prenatální diagnostiky (před narozením) pomocí metod moderní genetiky. Vzhledem k tomu, že v řadě případů se rodiče v případě zjištěného vážného poškození plodu rozhodnou pro potrat, ubývá lidí s tímto typem onemocnění. Ubývá tudíž i lékařů, kteří díky své zkušenosti jsou schopni rozeznávat některé z nich podle jejich vnějších projevů. Jejich znalosti přejdou do podoby algoritmů, které v tomto případě budou nejspíš schopny něco odhalit i tam, kde i zkušený lékař nic nevidí.

 

Pach malárie

1.7.2014

Prvok zimnička Plasmodium chabaudii, původce malárie u hlodavců, dokáže pozměnit pach svého hostitele tak, aby byl přitažlivější pro jejich přenašeče, komáry. Zjistili to prof. Consuelo De Moraes, prof. Andrew F. Read a doc. Mark Mescher se svými kolegy z Pennsylvania State University. Komáry přednostně přitahovaly infikované myši, i když se žádné viditelné symptomy neprojevovaly. Způsobuje to zvýšené množství těkavých sloučenin v tělesném pachu. Aby vyloučili jiné možné příčiny, oddělili myši od jejich zápachu. Komáry přitahoval i samotný extrakt, přítomnost myší nebyla vůbec nutná. Není vyloučeno, že na základě důkladného výzkumu v této oblasti se podaří zlepšit jak diagnostiku, tak léčení malárie.

 

Poslední příspěvky