Teorie kvantového motoru

28.2.2003

Marlan Scully, profesor texaské A&M Univerzity, navrhl na základě kvantové mechaniky koncept motoru, jehož teoretická účinnost je vyšší než u klasického tepelného stroje pracujícího na základě tzv.Carnotova cyklu. Tepelný stroj a Carnotův cyklus jsou termodynamické koncepty, jež tvoří teoretický základ popisu fungování všech běžných motorů s výjimkou elektromotorů. Stručně řečeno, motor koná práci při přenosu tepla z teplejšího na chladnější místo. U parního stroje či turbíny je tozjevné, spalovací nebo tryskový motor takto pracuje mezi teplotou par hořících ve válci a okolím. Z Carnotova cyklu též vyplývá maximální teoretická účinnost, jaké lze dosáhnout při práci tohoto typu motoru. V praxi je účinnost skutečných motorů nižší.

Pokud však jako hnací medium místo páry či hořících plynů použijeme záření, dosáhneme podle prof.Scullyho ještě vyšší teoretické účinnosti. Doposud však není zřejmé, zda takový motor bude možné reálně zkonstruovat.

Nepotismus u mravenců

27.2.2003

Mraveniště jsme si zvykli pokládat za velmi rovnostářská společenstva. Nicméně poslední výzkumy Liselotte Sundstromová z Univerzity v Helsinkách ukazují, že dělnice druhu Formica fusca při péči o vajíčka a larvy zjevně protěžují své příbuzné. Samozřejmě jen pokud je v mraveništi více královen, jinak jsou všichni příbuzní stejně. Všichni jsou si rovni, ale někteří mravenci si jsou přece jen rovnější.

Další možnosti využití mobilního telefonu

26.2.2003

V americké Oak Ridge National Laboratory připravují systém, jež pomocí monitorování vysílání mobilních telefonů bude předpovídat dopravní situaci. Vyhodnocením těchto údajů získají doporučení pro řidiče, kudy mají jet a jaká rychlost je nejoptimálnější. Výsledky budou distribuovány pomocí webové stránky, rozhlasového vysílání nebo přímo ovlivní dopravní značení. O posílání zpráv zpět mobilními telefony, které se nám zdá nabíledni, se neuvažuje, možná proto, že Američané by to nejspíš vnímali jako přílišný zásah do soukromí.

Jiný projekt rozvíjejí na lékařské fakultě ve Štýrském Hradci. Pokusná skupina 25 pacientů s chronicky zvýšeným krevním tlakem. Svůj tlak si kontrolují pravidelně doma a výsledky posílají mobilním telefonem svému lékaři. Ten má tak neustále kontrolu, aniž by pacient musel přijít do jeho ordinace. Pravidelnou návštěvu lékaře tento systém samozřejmě nenahradí, poskytne však i více údajů pro léčbu.

Nečistota v diamantech nese informaci o dávné minulosti Země?

25.2.2003

Vědci z Marylandské a Kalifornské university (San Diego) James Farquar a M.Thiemens se domnívají, že z malinkých inkluzí (uzavřenin) přítomných v diamantech lze "číst" historii zemské atmosféry. Použitím iontové mikrosondy jsou schopni analyzovat izotopické poměry síry v sulfidických minerálech. Iontová mikrosonda je zařízení, ve kterém se ze vzorku bombardováním primárními ionty uvolňují sekundární ionty z atomů, z nichž se vzorek skládá. Ty se pak analyzují hmotnostním spektrometrem. Tímto způsobem lze získat údaje o lokální koncentraci jednotlivých izotopů. Síra, přítomná v diamantech, podle Farquara a Thiemense prošla celým geochemickým cyklem kdysi - před třemi miliardami let - na povrchu Země.

Dle Dr.Petra Jakeše z přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy mají iontové mikrosondy ohromný potenciál. Takových přístrojů pracuje ve světě nemnoho - řekněme kolem desítky. Iontové sondy ve spojení s hmotovými spektrometry se vyvíjejí cca 30 let a analýza je metodicky komplikovaná, zejména pro přítomnost komplexních molekul, které při ionizaci vznikají. Přesto se autoři domnívají, že prokázali, že v diamantech je přítomna síra, která byla v atmosféře a dokonce v živých organizmech, síru metabolizujících bakteriích. Zřejmě z komplikovanosti přístroje a obtížnosti získání dat vychází i Snaha po velkolepé interpretaci jejich dat. Ta je formulována tak, aby zaujala Veřejnost a jako taková je zajímavá. Z hlediska badatelského bude mít tato zjednodušující interpretace mnohá úskalí. Vychází např. z aktualistického principu a tedy z představy, že děje v minulosti jsou stejné jako děje v současnosti, ale čím hlouběji jdeme do historie Země, je tento koncept méně a méně aplikovatelný. Také představa, že diamanty jsou tak staré jako nejstarší horniny na světě je silně zjednodušující. Ano, diamanty se vyskytují v horninách na velmi starých částech kontinentů, ale nemusí pocházet z období 3,9 miliardy let a jejich původ je přece jen komplikovanější než to, že by měly být recyklovanými součástkami zemské kůry.

Líbáte s hlavou napravo?

24.2.2003

Dovedete říci, zda když někoho líbáte, nakláníte hlavu vpravo nebo vlevo? Onur Güntürkün z Porúrské univerzity v Bochumu tajně pozoroval 124 líbajících se dvojic na nádražích, letištích, koupalištích a parcích v Německu, USA a Turecku, aby zjistil, že poměr líbajících se, kteří naklánějí hlavu vpravo, je 2:1 k těm, co preferují náklon vlevo. Má to odpovídat poměru lidí, kteří používají spíš pravou nohu, oko a ucho. Tato preference prý vzniká už při vývoji plodu v děloze i v prvních šesti měsících života novorozence, který také častěji naklání hlavičku vpravo. Pozoruhodnější je však "by product" tohoto vědeckého šmírování - dr.Güntürkün si stěžoval, že se lidé méně líbají než očekával. V Chicagu prý musel jednou čekat až uvidí další líbající se dvojici plných pět hodin.

Pozorování komety

24.2.2003
 V pravé horní části vidíme kometu, ve středu pak sluneční erupci.

Snímek komety C/2002 V1 pořízený družicí SOHO (Solar and Helioscopic Observatory) během průletu kolem Slunce. Objevena byla v rámci programu Near Earth Asteroid Tracking večer 6.listopadu 2002 na havajské hvězdárně Haleakala.

Jak obnovit nervové buňky

23.2.2003

Regenerace nervových buněk po zranění je velmi obtížná a zhusta k obnovení nervových spojů nedojde vůbec, důsledkem čehož je ochrnutí různých částí těla. Ani transplantace nervových vláken se neosvědčila, protože jde o velmi drobné struktury, vlastně jednotlivé buňky, které jsou spojeny vlákny často desítky centimetrů dlouhými. Zajímavé metodu testují v Amesově Laboratoři v Iowě, zatím pouze na krysách. Místo přímé transplantace nervů umísťují do organismu trubičky z biologicky odbouratelného polymeru, které slouží jako opora pro dorůstající nervová vlákna. Nervovým buňkám se tak daří lépe obnovit původní spojení. I když do možného využití této metody pro léčbu lidí uplyne ještě dlouhá doba, první výsledky jsou slibné.

Nakažlivý melanom

21.2.2003

V roce 1998 byly dvěma nemocným se selháním ledvin transplantovány ledviny od právě zemřelé 82 leté nemocné, které byl v roce 1982 chirurgicky odstraněn zhoubný nádor kůže, melanom. Obě pak nemocněly melanonem a jedna již zemřela. Nasvědčuje to tomu, že buňky nádoru přetrvaly v těle dárkyně ledvin po 16 let. Protože dárkyně ledvin nebyla pitvána, není jistota, zda byla melanomu skutečně zbavena. Ukazuje to však na potřebu vyloučení melanomu v anamnéze potenciálních dárců ledvin pro transplantace. Ale v záznamech se našly i jiné podobné případy a pro skutečnost, že melanom je vskutku přenosný, svědčí i zjištění melanomu u laboranta, který si poranil prst kouskem střepu skla, které bylo v kontaktu s tkání melanomu jiného nemocného. Riziko přenosu malenomu transplantátem orgánu nebo krví podle toho přetrvává po 10 - 15 let po odstranění prvotního nádoru.

Voda v mořském dně

20.2.2003

Voda, ta nejobyčejnější sloučenina dvou vodíků a jednoho kyslíku je jedna z nejpodivnějších sloučenin, které známe. Z její struktury, vazby, existence vodíkových můstků a vytvoření jakýchsi domén snadno obklopujících pevné součástky, vyplývají její podivuhodné vlastnosti ve srovnání s ostatními sloučeninami podobné molekulové hmotnosti. Voda je vynikajícím rozpouštědlem a je odpovědná za nevídanou spoustu jevů s množstvím geologických implikací. Tak například za vysokého tlaku rozpuštěna v magmatu (a lze jí v magmatu rozpustit až 16 hmotnostních%, snižuje teplotu tavení magmatu, někde až o 600 oC, snižuje o několik řádů viskozitu magmatu, za vysokých tlaků a nadkritických teplot rozpouští i takové sloučeniny jakými je oxid křemičitý - křemen. Je také hlavní příčinou sopečných výbuchů atd.

I v geologii ložisek nerostných surovin je to nadmíru důležitá komponenta, protože vyluhuje (rozpouští), přenáší a odkládá sloučeniny kovů. Odložením pak vznikají ložiska nerostných surovin. Takovými moderními ekvivalenty ložisek nerostných surovin jsou výstupy přehřáté vody. Jsou to tedy hydrotermy, horká místa na oceánském dně, obyčejně provázející lávy středooceánských hřbetů. Právě touto rolí vody a zejména způsob jakým voda putuje "horkým oceánským dnem" se zabývá tým docenta Andrewa Fishera z University of California v Santa Cruz. Pokouší se, a to dost úspěšně, hledat místa výronů ale i místa sání, kterými se voda do oceánské kůry, do vyvřelých hornin dostává. Výsledky jsou mírně řečeno optimistické, možná i nadnesené. domnívají se, že měřením teplot dna Tichého oceánu v oblasti asi 200 km západně od Vancouverského ostrova se jim podařilo určit spojení mezi výronem a sáním. Obě oblasti však odděluje 52 km. Protože voda setrvává, či putuje oceánskou kůrou dlouhou dobu, lze jen těžko, bez jakýchkoliv dalších důkazů, přijmout názor, že právě ta místa nasání studené a výronu horké vody jsou propojena. Zřejmě je hydrogeologická situace na oceánském dně podstatně komplikovanější, ale idea - dosud málo zkoumaná - jak se voda dostane do sytému oceánského dna, je velmi přitažlivá.

Naslouchání infrazvukům

20.2.2003

Infrazvukem nazýváme zvuk (vlnění vzduchu či jiného prostředí) o frekvenci nižší než 20 Hz, to znamená, že jde o vlnění o nižší frekvenci a vyšší vlnové délce, než které slyší naše ucho. Po celém světě stojí 15 zařízení, které nepřetržitě naslouchají infrazvukům (dalších 16 je ve výstavbě). Původně tato síť sloužila k monitorování dodržování smlouvy o zákazu jaderných zkoušek, protože každý jaderný výbuch je kromě jiného silným zdrojem infrazvuku. Není to však zdroj jediný. Infrazvuky vydávají rovněž sopky, tornáda či vybuchující meteority. Pečlivým nasloucháním můžeme získat řadu cenných informací.

Protože dlouhé vlny se šíří velmi daleko a málo se pohlcují prostředím, pro monitorování důležitých infrazvuků celé Země by postačovalo 60 stanic. Detekce infrazvuku je založena na extrémně citlivém měření změn tlaku.

Asteroid s neobvyklou drahou

18.2.2003
Asteroid 2003 CP20 je kamenné těleso o průměru několika kilometrů (foto Reiner Stoss).

Astronomové objevili nový asteroid, pojmenovaný 2003 CP20, s velmi neobvyklou dráhou. Obíhá kolem Slunce po orbitě, která se celá nachází uvnitř oběžné dráhy Země, byť se k ní nijak výrazně nepřibližuje. Doposud jsme znali jen dvě taková tělesa - Merkur a Venuši.

Antibiotikum z hmyzu

17.2.2003
můra Hyalophora cecropia, foto Tom Peterson, Fermilab

Hmyz nemá imunitní systém a tak se infekci musí bránit jinak. Jedna z takových ochranných látek hmyzu byla získána ze severoamerické můry martináče Hyalophora cecropia, kterou vidíme na obrázku (foto Tom Peterson, Fermilab). Nazývá se Cecropin A. Je to jedno z polypeptidových hmyzích antibiotik, chránících hmyz před infekcí. Jeho účinnost byla vyzkoušena na kulturách Escherichia coli. Cecropin A působí změny funkce 26 genů bakterie a zdá se, že na něj nevzniká rezistence - to je jistou nadějí pro použití hmyzích antibiotik i v léčbě u lidí.

Nové zdroje zemního plynu

17.2.2003

Odborníci z National Energy Technology Laboratory zkoumají dno Mexického zálivu, kde se v hloubkách okolo 2000 m nacházejí velká ložiska hydrátů methanu, jež sestávají z molekul plynu uzavřených v krystalové mřížce vody. Obecně jako hydráty plynů označujeme jejich krystalické adiční sloučeniny s vodou vznikající na základě van der Waalsových sil. Podle některých odhadů je ve formě hydrátů na mořském dně uloženo mnohem více methanu než ve známých klasických ložiscích zemního plynu, takže jde o jeho velmi slibný zdroj a tyto látky rovněž výrazně přispívají ke zpevnění dna oceánů.

Při obdobných výzkumech se Davovi Boonovi z Portlandské Státní Univerzity podařilo odhalit na základě analýzy DNA nový druh metanogenních bakterií, což jsou mikroorganismy, produktem jejichž metabolismu je methan. Zodpovídají za vznik naprosté většiny této sloučeniny v hydrátech methanu.

Nekrolog za Dolly

16.2.2003
portrét ovce Dolly

První klonovaná ovce Dolly musela být utracena ve věku 6 let, protože onemocněla vážnou plicní chorobou, která je běžná u ovcí starších deseti let.

Protivzdušná laserová zbraň

16.2.2003

Německá zbrojní společnost Rheinmetall vyvíjí laserový zbraňový systém určený k protivzdušné obraně. Používat se bude buď samostatně nebo bude umístěn na věži tanku jako druhá zbraň (první zbraní je dělo). Tanky doposud k podobným účelem používají velkorážný kulomet. Testy nové zbraně by měly začít v roce 2006.

Stěna střeva se chrání zvláštním proteinem

15.2.2003

Vědci z Washington University School of Medicine v St.Louis v Missouri objevili zvláštní protein, který chrání stěnu střevní před vstupem bakterií. Nazvali jej Ang 4 a uvádějí, že sice bakterie ve střevě jsou nezbytné pro trávení, ale některé stěnu střeva mohou poškozovat. Ale i tito "bakteriální partneři" mohou střevo poškodit, když proniknou příliš hluboko do jeho stěny. Pak vyvolají zánět. Právě protein Ang 4 je patrně hlídačem střevní stěny před průnikem bakterií. Jde vlastně o nový typ antibiotika a to v době narůstající rezistence bakterií vůči antibiotikům by mohlo hrát významnou roli.

Strach ze tmy nemusí pramenit ze strachu

11.2.2003

Dítě, které se bojí tmy, nemusí být strašpytel, ale může trpět šeroslepostí, neschopností vidět za šera a mít porušenou adaptaci oka na tmu. Šeroslepost může být dědičná nebo lze ji získat např. při hypovitaminóze A. Gordon Dutton, oftalmolog z Gartnavel General Hospital v Glasgowě popsal případ dvou dětí s vrozenou šeroslepostí, u nichž se vyvinul intenzívní strach ze tmy. Ačkoli za normálního osvětlení viděly dobře, tma a šero pro ně byly neproniknutelné. Ovšem pozor, varuje dr.Dutton, ne za každým strachem ze tmy se skrývá tato porucha.

Další palivový článek

10.2.2003

Ve výrobně pneumatik Michelin v Karlsruhe byl v pátek uveden do provozu palivový článek o výkon 250 kW, který bude zásobovat továrnu elektřinou a tlakovou párou. Palivem je zemní plyn, jež v palivovém článku vyrábí elektřinu účinněji než v klasické tepelné elektrárně s parní turbinou. Jako elektrolyt slouží roztavené uhličitany.

Třírozměrná fotolitografie

10.2.2003

Dosavadní fotolitografické techniky, jejichž pomocí se vyrábějí polovodičové integrované obvody, mají jednu zásadní nevýhodu - umožňují vytvářet jen plošné struktury. Při klasickém postupu se na křemíkovou destičku nanese vrstva světlocitlivé látky (resist), která se přes vhodnou masku osvítí ultrafialovým zářením. Jde o jakousi analogii fotografického procesu, ovšem bez šedivých tónů, jen s černou a bílou. Rozpuštěním neexponovaných částí pak získáme na povrchu křemíku vzorek, na nějž napaříme další vrstvu vhodného materiálu. Odstraněním zbytků resistu získáme plošnou strukturu nového materiálu na křemíku a můžeme pokračovat dále. Tým Alberta Folcha z University of Washington v Seattle klasickou metodu zdokonalili. Použili tónovanou fotomasku, takže k vrstvě resistu proniklo na různých místech odlišné množství záření. Takto lze na povrchu křemíku vytvořit struktury různé výšky.

Jak rychle letí Země?

9.2.2003
Pohled na reliktní záření celé oblohy v nepravých barvách. Nehomogenity jsou vyvolány pohybem Země. Fialová skvrna určuje oblast, kam Země směřuje. V tomto směru se vlnová délka pozorovaného záření zkracuje. Oranžově vidíme směr, odkud letí.

Země vykonává řadu různých pohybů - otáčí se kolem své osy, obíhá kolem Slunce, spolu s ním rotuje kolem centra naší Galaxie, s ní obíhá kolem těžiště skupiny galaxií a rovněž míří k jiné skupině galaxií. Výsledkem všech těchto známých a možná dalších neznámých pohybů by měl být pohyb vůči kosmickému reliktnímu záření. Na základě měření Dopplerova jevu lze tuto rychlost určit na 600 km za sekundu, což je překvapivě mnoho.

Od obrany k útoku

8.2.2003

Podle právě odtajněného pokynu prezidenta Bushe z loňského července se Spojené státy intenzivně připravují na kybernetickou válku. Nejde však již jen o obranu před pokusy narušit práci počítačových sítí Pentagonu, které byly zvláště silné při náletech na Srbsko. Nyní je cílem napadnout kyberprostor protivníka a vyřadit elektronickými prostředky jeho počítače. Při případné válce proti Iráku se počítá i s kybernetickým útokem.

New York Times jako první digitalizovány...

7.2.2003

Jako součást projektu ProQuest Historical Newspapers (historické noviny) se staly New York Times prvními novinami, které digitalizují celý svůj archiv, a to zpět za celých 148 let. Každý článek v těchto novinách, úvodník, fotografie, komiksová kresba nebo inzerát, které byly kdy publikovány, se zařazují do 4 terabytů dat, které tvoří obsah archivu. Články se uchovávají v celostránkovém formátu, takže výzkumníci mohou vidět, kde článek nebo jiný text byl na stránce umístěn. ProQuest používá nového způsobu digitalizace, čtení a zlepšení obrazu k oživení starých tisků, které nebyly přeneseny na mikrofilm, tj. až do let 1930 resp. 1940; a od té doby se jejich kvalita ještě dále zhoršila. "Obrázky jsou obdivuhodné, určitě lepší, než mikrofilm, což je zatím jediný způsob, jak se dostat k plnému textu starších článků v New York Times", prohlásila Mary Ellen Batesová, konzultant informačního servisu: "Prohlížení je snadné a interface pro uživatele je dobrý." Archiv bude přístupný pro zákazníky z knihoven a škol na subskripční bázi ProQuest webové stránky.

Další nápad v nanotechnologiích

7.2.2003

Matrici z deoxyribonukleové kyseliny použil tým prof. Richard Kiehla z University of Minnesota k uchycení nanočástic zlata skládajících se přibližně z 55 atomů. Využili toho, že jednotlivé nukleotidy (části, ze kterých se skládá DNA) mají schopnost se navzájem velmi pevně vázat. Povrch destičky pokryli deoxyribonukleovou kyselinou a rovněž připravili plochou molekulu DNA s takovými nukleotidy, aby došlo ke vzniku pevné vazby mezi volnou a deponovanou DNA. Mezi nimi pak zůstaly klastry zlata uvězněné jako v kleci. Snímky elektronového mikroskopu potvrdily jejich pravidelné a stabilní uspořádání. Jde o zajímavý nápad, protože deoxyribonukleová kyselina umožňuje vytvářet složité struktury, avšak její chemická vazba na zlato je neproveditelná.

Uvážíme-li, že popsaná metoda je vlastně velmi obecná a do matrice DNA lze uzavřít prakticky jakoukoli molekulu či klastr přiměřené velikosti, otvírá se zde další cesta ke konstrukci nanoelektronických zařízení, např. pamětí.

Původ marsovských strží nejasný

6.2.2003
Erozní rýhy na Marsu. Od pravého okraje snímku k levému je to přibližně 1500 m (foto NASA).

Na snímcích, které pořídil Mars Global Surveyor můžeme rozeznat řadu erozních rýh či strží, avšak jejich původ zůstává ne zcela zřejmý. Evidentně vznikly v důsledku proudění vody, nicméně ta se na Marsu nevyskytuje tekutá, protože je tam příliš chladno. Snad se kapalná voda občas vyhrne z podzemních rezervoárů. Není ani vyloučeno, že proudící jemný prach by mohl mít obdobné účinky.

Nové léky z mořského dna

6.2.2003
struktura Salinosporamidu A

Kromě nesčetných rostlin jako zdrojů léků (náprstník - digitalis, vrba - aspirin, tis - taxol jako lék na nádory) jsou zdrojem léků i rozmanité plísně a bakterie. Penicilin objevil Fleming poté, co mu plíseň zničila kulturu bakterií. Také mnohé jiné protibakteriální léky jsou získávány z kultur různých plísní a bakterií. Tak jako jsou deštné pralesy domovem nesčetných rostlin s léčivými účinky, tak je tomu i v jiném přírodním a poměrně nenarušeném prostředí - na mořském dnu. Tým vědců z Scrippe Institution of Oceanography při University of California v San Diegu nyní podává zprávu, že některé dosud neznámé nebo málo známé mikroorganismy ze dna oceánů mohou být zdrojem léků proti infekcím nebo nádorům. Na mořském dně jsou mnohé bakterie rodu Actinomycetes, jejich pozemní příbuzní už jsou zdrojem antibiotik (streptomycin, actinomycin, vancomycin). Na mořském dně byl objeven nový druh bakterií, Salinospora, a z něj byl izolován protinádorový léka Salinosporamid A, o kterém se tvrdí, že potlačuje růst nádorů tlustého střeva, karcinomu plic a karcinomu prsu. Protože vzorky z mořského dna mohou obsahovat až jednu miliardu mikroorganismů na krychlový centimetr a většina z nich je zatím neprozkoumána, je pravděpodobné, že se tu mohou najít nové léky - tak jako byl kdysi objeven na povrchu země penicilin a streptomycin.

Novému počítačovému viru stačilo 10 minut

6.2.2003

Novému viru se jménem "SQL Slammer worm", který napadl Internet minulý týden, stačilo pouhých 10 minut k infikování serverů po celém světě. Podle IT odborníků z Kalifornské university se tím stal dosud nejrychleji se šířícím virem v historii. Ve vrcholu své agrese, kterého dosáhl asi tři minuty po svém objevení, údajně napadal asi 55 milionů uživatelů za jednu sekundu ! Bylo detekováno nejméně 750 000 vážných nakažení, skutečné číslo nákaz je však patrně daleko vyšší. "SQL Slammer worm" je teprve třetím virem s podobnými vlastnostmi zaznamenaný v historii Internetu; jeho šíření bylo asi 100x rychlejší než šíření viru obdobného typu "Code Red", který napadl Internet před osmnácti měsíci. Pří stále větší rychlosti virových nákaz se pochopitelně zrychluje i odpověď obranných mechanizmů. Maně ovšem vyvstane na mysli otázka "A když to jednou antiviry nestihnou ?".

Nové elektrody

5.2.2003

Bruce Dunn, materiálový vědec z University of California v Los Angeles (UCLA), zhotovil nový typ elektrody, jež může podstatně zvýšit výkonnost baterií a akumulátorů. V dosavadních elektrochemických článcích najdeme elektrody v podobě plochých desek z vhodného materiálu. Pro zvýšení výkonu se prostě dá několik elektrod vedle sebe. Skutečnost, že výkon baterie závisí i na ploše použité elektrody, je známa již dlouhou dobu, takže pokusy o jeho zvýšení zvětšením plochy jsou rovněž staršího data. Uveďme třeba rozšířené nahrazení desky mřížkou či pokusy s hustým olověným pletivem pro automobilové akumulátory. Dunnova konstrukce je však skutečně revoluční, protože z plochy přechází na třírozměrný útvar. Elektrody tvoří konstrukce tyčinek setinu milimetru silných, čímž výrazně narůstá jejich plocha. Rovněž vzdálenost mezi elektrodami je nižší, než v klasickém uspořádání, což znamená další nárůst výkonu. Nové uspořádání bylo zatím využito v lithiovém článku.

Jedovaté plyny jako léky

5.2.2003

Nejen každému známý kyslík při záchraně nemocných s poruchami dýchání nebo selháním srdce, ale i plyny dosud známé jen jako jedy, například oxid uhelnatý CO, který je i prostředkem občas použitým sebevrahy - dříve to byl svítiplyn z hnědého uhlí (v zemním plynu CO není) nebo výfukové plyny z motorů auta. Už dlouho vrtá vědcům hlavou, proč červené krevní barvivo hemoglobin má větší schopnost vázat oxid uhelnatý než kyslík. Nasvědčuje to totiž možnosti, že oxid uhelnatý hraje v těle nějako fyziologickou roli. V posledním desetiletí se hromadí doklady pro takovou fyziologickou úlohu i u člověka a nyní se objevily další doklady i pro možnost léčebného využití oxidu uhelnatého. Vědci z University of Pittsburgh už o léčebném využití oxidu uhelnatého mluví a navíc sdělují, že "vystavení potkanů nízkým koncentracím oxidu uhelnatého brání arterioskleroze a dokonce i odmítnutí tkání po transplantaci". To pak by mohlo i u lidí pomoci v léčbě, zejména při transplantacích. Než někdo dá dýchat nemocným lidem po transplantaci cévních štěpů oxid uhelnatý asi ještě uplyne nějaká doba - zatím se pokusy rozšiřují i na pokusná prasata. Jiný jedovatý plny (také přítomný ve výfukových plynech a ve smogu) je oxid dusnatý, NO. O tom už je po desetiletí známo, že je součástí, resp. že se uvolňuje z léků na anginu pectoris, že si ho i tělo samo vyrábí (za to dostal Furchgott a d. Nobelovu cenu) jako tak zvaný endotelový relaxační faktor. Typickým takovým lékem je nitroglycerin a je bizarní, že jedním z prvních nemocných, užívajících na anginu pectoris nitroglycerin, byl jeho vynálezce, resp. vynálezce dynamitu (což je nitroglycerinem nasáklá infusoriová hlinka) Alfred Nobel.

Kapalné krystaly pomáhají komunikaci

4.2.2003
 Vlevo - přístroj pro řízení polarizace pomocí kapalných krystalů, vpravo - pro porovnání ouško jehly

Při spolupráci mezi Brookhaven National Laboratory a Bell Laboratories vzniklo nepatrné zařízení na bázi kapalných krystalů, které koriguje zkreslení signálu v optických kabelech. Prochází-li světelný puls optickým kabelem, dojde vlivem polarizace k jeho zkreslení, což je třeba čas od času opravit. Dosavadní zařízení na bázi niobičnanu lithného jsou však výrazně dražší, než nově vyvinutý přístroj.

Více sladké vody do Severního ledového oceánu

4.2.2003

Podle posledních měření protéká sibiřskými veletoky o 7% více vody než před šedesáti lety. To však znamená, že do Severního ledového oceánu přiteče ročně o 128 kubických kilometrů sladké vody více. Další zvyšování průtoku v důsledku globálního oteplení by podle některých modelů mohlo vést k závažným změnám cirkulace vody a v důsledku toho k výrazným změnám klimatu v severní části Zeměkoule. Doufejme, že tyto modely nepovedou k oživení šílených představ ze sovětské éry o obrácení toku Obu a dalších sibiřských řek do suchých oblastí Střední Asie.

Galaxie pulec

3.2.2003
galaxie Pulec (tadpole galaxy)

Velmi zajímavý snímek srážky galaxií pořízený Hubbleovým teleskopem. Podle Doc.Josipa Kleczka z Astronomického ústavu AV ČR dochází při vzájemném pronikání galaxií k zahušťování mezihvězdné látky nad kritickou hustotu. Na mnoha místech se proto překotně rodí skupiny hvězd - hvězdokupy. Naše Galaxie se v budoucnu srazí s Velkou galaxií v Andromedě (M31), ke které se přibližujeme rychlostí 200 km za sekundu. Před tím však dojde ke kolizi s oběma Magellanovými oblaky. Ostatně na opačném konci naší Galaxie (tj. Mléčné dráhy) dochází i k vícenásobným (až pětinásobným) srážkám, pozorovaným zejména v infračerveném záření.

Tetování citlivé na hladinu krevního cukru

2.2.2003

V srpnu 2002 schválila americká FDA (Food and Drug Adminstration) přístroj velikosti náramkových hodinek nazývaný GlukoWatch, určený pro monitorování úrovně glukózy u dětí trpících cukrovkou. Toto zařízení funguje jako analyzátor koncentrace glukózy v tekutině extrahované skrz kůži. Je však značně nepřesné a pro věrohodná měření je jeho použití nutno stejně kombinovat s klasickými odběry krve z prstu. Nyní společnost Health Media oznámila testování nového přístroje, který pomocí mikrobiologických senzorů zabudovaných pod kůži ve formě jakéhosi tetování a napojených na přístroj podobný náramkovým hodinkám může oznámit diabetikům nebezpečný nárůst nebo pokles hladiny jejich krevního cukru. Kombinací několika nových technologií z oblasti chemie, biochemie a nauky o materiálech Gerard Cot z Texas AM University, College Station a Michael Pishko z Penn State University, University Park navrhli zařízení využívajících kapiček polyetylenglykolu obalených fluoreskujícími molekulami. Na rozdíl od normálního tetování, které spočívá v obarvení kožních buněk kapičkami inkoustu, toto tetování se vstřikuje pod kůži a zůstává mezi mezibuněčnou tekutinou. Cukr v této tekutině reaguje s fluoreskujícími molekulami a v důsledku toho tetování poskytuje měřitelný světelný signál. Hladina cukru v mezibuněčné tekutině je přímo úměrná hladině cukru v krvi, úroveň fluorescence je proto úměrná koncentraci cukru v krvi. Přídavné měřící zařízení potom snímaný signál pouze okalibruje.

Pokusy na krysách ukázaly, že nové tetování nevyvolává žádné záněty a je tkání dobře přijímáno. Jediným problémem je, že tetování nesmí být vystaveno dlouhodobě působení slunečního záření, Dr. Cot proto označil za nejvhodnější místo pro umístění tetování podpaží nebo podbřišek. Diabetikové čekají desítky let na zařízení, které by umožnilo bezbolestné testování kladiny glukózy v krvi. I když klinické testování nového způsobu potrvá ještě několik let, miliónům diabetiků svítá naděje, že se konečně obejdou bez nepříjemného píchání do prstu.

Nová vakcína proti malárii

1.2.2003

Výzkumníci z Massachusetského technologického institutu (MIT) a australského Lékařského výzkumného institutu Waltera a Elizy Hallových oznámili objev nové vakcíny proti malárii, která přímo likviduje jed vyvolávající symptomy této choroby. Její nasazení by mohlo zabránit 300 milionům akutních onemocnění a dvěma milionům úmrtí, které si tato nemoc každý rok vyžádá. Louis Schofield, mikrobiolog z Hallova institutu, který se na projektu podílel, říká : "Malárie je patrně nejnebezpečnější nakažlivou chorobou, s ní srovnatelné jsou pouze AIDS a tuberkulóza." Malárii způsobuje jednobuněčný parazit, který se šíří prostřednictvím bodnutí moskytem. Typickými symptomy jsou horečka, bolesti hlavy a zvracení. Bez příslušné léčby vede onemocnění k rychlému úmrtí kumulací vody v plících, acidózou nebo mozkovou malárií, kde infikované červené krvinky ucpou přívod krve do mozku. Malárie je endemická v mnoha částech světa a její vymýcení se nedaří, neboť parazit si v průběhu času postupně vyvinul imunitu na existující léky. Lék proti malárii je proto cílem snažení mnoha výzkumných pracovišť. Řada dosud vyvinutých léků fungovala celkem dobře při testech na myších, jejich účinek u lidí byl však mnohem slabší. Tato skutečnost se vysvětluje tím, že tyto léky zpravidla útočí přímo na nositele onemocnění, tj., na parazita. Ten se však skrývá uvnitř buňky, čímž je chráněn proti působení imunitního systému. Autoři vakcíny doufají, že tím, že jejich preparát místo na původce choroby likviduje toxin, který ji fakticky způsobuje, bude mnohem účinnější. Doufají dokonce, že bude možno očkováním vycvičit lidský imunitní systém, aby si s toxinem poradil sám. Věří, že pomocí nové vakcíny se podaří nakonec eliminovat nejnebezpečnější, a často smrtelné, symptomy malárie. I v případě, že se jejich naděje naplní, je však čeká asi deset let testování a schvalování, než bude moci být nová vakcína plně nasazena. První testy nové vakcíny na primátech se plánují již v příštím roce.

Diskuse/Aktualizace