Dožíváme se vyššího věku

28.2.2007

Celosvětově se za posledních třicet let zvýšil průměrný počet let života o velmi výrazné hodnoty. Nejvyšší nárůst předpokládaného věku od roku 1976 do roku 2006 zaznamenala Tonga (z 37 na 69,6 let), Saúdská Arábie (ze 45 na 73,1 let), Omán (ze 45 na 73,1 let), Jordánsko (z 52 na 78,3 let), Katar (ze 47 na 78,3 let), Vietnam (ze 44 na 70,2 let), Jemen (z 38 na 61,8 let), Libye (z 53 na 76,7 let) a Indonésie (ze 48 na 69,6 let). V několika zemích však došlo ke snížení očekávaného věku, totiž na Bahamách (z 68,8 na 65,5 let), v Guyaně (z 67 na 65,6 let), v Keni (z 51 na 48 let), v Lesothu (z 51 na 34,1 let), v Libérii (ze 45 na 38,9 let), v Mozambiku (ze 43,5 na 40,4 let), v Sierra Leone (ze 44 na 39,9 let), v Jihoafrické republice (z 52 na 43,3 let), ve Svazijsku (ze 44 na 33,3 let) a v Zambii (ze 45 na 39,7 let). V předpokládané délce života (průměr mužů a žen) vede Andorra (83,6 let), San Marino (81,8 let), Singapúr (81,6 let), Japonsko (81,3 let), Švédsko (80,5 let), Švýcarsko (80,4 let), Austrálie (80,3 let), Island (80,2 let), Kanada (80,1 let) a Norsko (79,9 let). Na opačném konci žebříčku jsou pak Svazijsko (33,3 let), Botswana (33,8 let), Lesotho (34,1 let), Libérie (38,9 let), Zimbabwe (39,1 let), Zambie (39,7 let), Sierra Leone 39,9 let), Mozambik (40,4 let), Malawi (41,5 let), Džibuti (43,1 let), Jihoafrická republika (43,3 let) a Středoafrická republika (43,4 let). Ve většině zemí se ženy dožívají vyššího věku než muži – v některých postsovětských republikách včetně Ruska až o 12 let. Jsou však výjimky – v několika rozvojových zemích jsou muži blíže dlouhověkosti než ženy, například v Bangladéši, v Beninu, v Bhútánu, v Botswaně, v Keni, v Lesothu, v Malawi, v Namibii, v Nepálu, v Sierra Leone, ve Svazijsku a v Zimbabwe.

Je třeba říci, že Česko si v této statistice nestojí zvláště dobře: Celosvětově je na 36. místě, v Evropě na 25. místě (průměrný očekávaný věk je 76,1 let). Tak se kromě už tradičních členů Evropské unie před nás dostala Albánie, Bosna a Hercegovina, Kuvajt, Jižní Korea, Jordánsko, Israel, Ekvádor, Kuba, Kypr, Taiwan, Kostarika a Chile. Na naši úroveň se pak dotáhla Arménie, Argentina, Bahrajn, Brunei, Dominika, Panama, Paraguay, Slovinsko, Spojené arabské emiráty a Uruguay.

Pro a proti čajovníkového oleje

28.2.2007
struktura terpinen-4-olu, hlavní součásti oleje z kajeputu střídavolistého

Olej z keře Melaleuca altemifolia (kajeput střídavolistý), známý u nás jako tea tree olej neboli čajovníkový olej, vykazuje baktericidní účinek proti široké škále mikroorganismů, takže již nalezl cestu do našich lékárniček. Rovněž se stává běžnou součástí různých kosmetických přípravků. Jeho užití však není bez problémů. Poslední výzkumy ukázaly, že při použití v příliš nízkých dávkách vyvolá u bakterií vznik resistence vůči antibiotikům. Na University of Colorado byla u mužů pozorována gynekomastie neboli zvětšení prsou po velkých dávkách čajovníkového a levandulového oleje. Rád bych ještě dodal, že čajovníkový olej nemá nic společného z čajem. Získává se destilací z listů australské rostliny Melaleuca altemifolia, která roste zejména v Novém Jižním Walesu. V angličtině tento keř, jehož léčivé účinky rozeznali již původní obyvatelé Austrálie, nese pojmenování tea tree, protože jeho vůně skutečně trochu čaj připomíná. Známe i olej čajový, který se získává lisováním semínek čajovníku čínského.

K čemu slouží rhizotron?

27.2.2007

Jak už jméno vytvořené podle vzoru cyklotron či synchrotron naznačuje, jde o zařízení určené k sledování pochodů v oblasti rostlinných kořenů. Největší a nejuniverzálnější rhizotron byl vybudován v Houghtonu ve státě Michigan za půl milionu dolarů a obsahuje 24 odkrývatelných komor, v nichž lze regulovat teplotu, vlhkost, tlak a do nichž lze vnášet různé sloučeniny s potenciálním účinkem na rostlinné kořeny. Jsou tu přítomny různé druhy hmyzu, červů atp., jako je tomu v přírodě. Motivace k této činnosti pramení z obav z globálního oteplování, emisí oxidu uhličitého a dalších jevů, potenciálně vedoucích k vymírání živočišných i rostlinných druhů.

Zachrání uniforma svého zraněného majitele?

26.2.2007

Na nedávném veletrhu IDEX 2007 předvedl Ukrajinský ústav vyspělých technologií speciální vojenskou polní uniformu, která je vybavena šesticí senzorů. V případě zranění vojáka určí senzory přesně, zda jde o průstřel svalu, zasažení kosti nebo orgánu. Autoinjektor v případě potřeby podá prostředky proti bolesti. Sonda na ušním lalůčku sleduje tep a obsah kyslíku v krvi. Pokud do výbavy vojáka patří radiostanice, systém sám zavolá pomoc, přičemž mezi předávanými informacemi je i závažnost poranění.

Chytřejší kamery

26.2.2007

Nejrůznější kamery, které nás neustále sledují na rozličných veřejných prostranstvích i uvnitř budov, budou ještě chytřejší, takže dokáží rozpoznat i část toho, co snímají, a zareagovat podle toho. Kamerové systémy v Chicagu a Washingtonu rozeznají výstřel a okamžitě informují policii. V Baltimore se zaměřili na grafiti – software identifikuje jejich autora při práci a jeho portrét okamžitě odesílá příslušným úřadům. Ale půjde to ještě dál! Tým profesora Rama Chellappa z University of Maryland již disponuje softwarem, který rozezná opuštěné zavazadlo anebo dokáže identifikovat podezřelé chování člověka na parkovišti. Běžný řidič zaparkuje svůj vůz a zamíří k východu. Potenciální zloděj však přechází od jednoho automobilu k druhému a vyhlíží svou kořist. Zkrátka budeme si muset zvyknout na to, že kamer bude stále více a invaze do našeho soukromí masivnější.

Co dokáže grafen

25.2.2007
Pomuchlaný grafen na křemíkové destičce – experimentální uspořádání pro měření kvantového Hallova jevu za normální teploty. Křemík vidíme v pravém spodním roku. Obrázek získaný elektronovým mikroskopem je 20 mikrometrů široký.

Britským, americkým a nizozemským fyzikům se podařilo detekovat kvantový Hallův jev při normální teplotě. Doposud byl pozorovatelný jen při teplotách blízkých absolutní nule. K Hallovu jevu dochází ve vodičích nebo polovodičích, kdy vlivem vnějšího magnetického pole vzniká spád napětí kolmo na směr průchodu elektrického proudu. Při nízkých teplotách pak můžeme pozorovat tzv.kvantový Hallův jev, který vzniká v důsledku kvantově mechanického chování atomů. Nicméně v plátku grafenu, což je dvojrozměrná uhlíková destička (podrobněji viz akademon.cz 22.10.2004) a při nasazení magnetických polí v desítkách Tesla se podařilo pozorovat kvantový Hallův jev i za normální teploty. Kromě jiného to umožnila i extrémně malá tloušťka grafenu, což je jeden z mála materiálů, tvořených jen jedinou vrstvou atomů, které známe. Španělští fyzikové rovněž zjistili, že dvourozměrné ostrůvky grafenu jsou paramagnetické, ačkoliv materiál sám je normálně diamagnetický. Zajímavé je, že magnetické vlastnosti závisí i na jejich tvaru.

Není to však jediná věc, kterou grafen dokáže. Překryjeme-li mikrometrové rýhy v křemíkové destičce grafémem, získáme mechanický oscilátor, jehož vlastní frekvence se může pohybovat v rozmezí 1 až 170 MHz v závislosti na konkrétním provedení. Rozeznívá se a jeho kmity se sledují laserem. Informace o analogickém zařízení přinesl akademon.cz 14.7.2006.

Predator se zřítil

25.2.2007

Americký bezpilotní bojový letoun MQ-1 Predator se zřítil 23.února 2007 okolo deváté hodiny dopoledne našeho času necelých sto kilometrů severovýchodně od afghánského Dželalabádu. Příčinou byla technická závada. Žádná nepřátelská palba nebyla zaznamenána ani nikdo jeho sestřelení neohlásil. O bezpilotním Predatoru najdete další informace v akademon.cz z 12.3.2002, 25.5.2002 a 22.1.2003.

Více informací o bezpilotních letounech najdeme zde.

Ze dvou na tři

25.2.2007
struktura N-isopropylakrylamidu

Zajímavou metodu, jak z dvojrozměrného vzoru udělat třírozměrný objekt vyvinuli na Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě. Polymerní destičku pokryjí podle předem vypočteného vzoru různými koncentracemi N-isopropylakrylamidu. Po zahřátí na teplotu přes 33oC dojde k chemické reakci, při které se polymer smrští tím více, čím větší množství této látky je na jeho povrchu. Tímto způsobem lze dosáhnout velmi složitých tvarů, avšak na tenzorovém počtu založený výpočet přesného rozložení N- isopropylakrylamidu není snadný. Izraelská metoda je velmi propracovaná, avšak jednoduché změny tvaru, jako např. změna velikosti anebo křivosti, lze již desítky let provádět např. se silikonovým polymerem Lukopren z kolínské chemičky na základě polymerace za rozdílné rychlosti odpařování rozpustila.

Jemné elektrochemické struktury

24.2.2007

Vědci z americké University of Illinois v Urbana-Champaign vyvinuli metodu, jak elektrochemicky připravit jemné kovové struktury vhodné například pro propojování integrovaných obvodů. Využili k tomu pevného iontového vodiče sulfidu stříbrného. Při průchodu proudu se z něj stříbrné ionty dostanou na žádoucí pozici a přemění se na atomy stříbra, které společně vytvoří vodivé propojení. Je pochopitelné, že standardním elektrochemickým způsobem z roztoku nelze vytvořit žádnou jemnou strukturu.

Japonská miniaturizace

23.2.2007
Nové čipy RFID v porovnání s lidským vlasem (foto Hitachi Ltd.)

Firmě Hitachi Ltd. se podařilo extrémně zmenšit radiové visačky RFID (podrobněji o nich viz akademon.cz 3.3.2003). Jejich produkty jsou veliké jen 0,05 mm x 0,05 mm a jsou tak tenké, že si jich ani nepovšimneme, pokud budou zabudovány třeba v listu papíru.

Co s olejem?

23.2.2007

Použitý kuchyňský olej je možné znovu využít po nepříliš složité chemické úpravě jako povrchově aktivní látku, která najde uplatnění v kosmetice, při údržbě bazénu a vodních nádrží a v potravinářském průmyslu při hromadném čištění ovoce a zeleniny. Olej na smažení lze používat jen po určitou dobu, pak je znečištěn zbytky potraviny a svými rozkladnými produkty. Hovoříme o přepáleném oleji, kterého musíme celosvětově odstranit miliony litrů týdně, což není zanedbatelné množství.

Jak nestřílet na spolubojovníky

22.2.2007

Problémem všech armád světa je, jak se vyhnout palbě na vlastní, což se ve zmatku bojiště může snadno přihodit. Britská armáda v současnosti nasadila asi 1.500 souprav ROVER, což je zkratka z Remotely Operated Video Enhanced Receiver. Tento systém propojuje pilota bojového letounu s jeho řídícím důstojníkem. Videokamera pod trupem letadla snímá bojiště až do vzdálenosti 16 km. Pilot a jeho velitel pak vidí stejný obraz, jenže speciální technologie na něm umožňuje označit nepřítele, vlastní jednotky anebo třeba jen náhodou přítomné civilisty.

Z čeho jsou planety mimo Sluneční soustavu?

22.2.2007

Údaje o chemickém složení dvou planet mimo sluneční soustavu jsou velmi překvapující. Konkrétně jde o planetu HD 189733b (oběžná doba 2,2 našeho dne) v souhvězdí Lištička vzdálenou 63 světelných let a HD 209458b v Pegasu 153 světelných let daleko (oběžná doba 3,5 dne). Místo očekávané vodní páry se podařilo analýzou spekter nalézt pouze křemičitanový prach. Vzhledem k tomu, že jde o plynné obry bez pevného povrchu, mraky křemičitanů zřejmě tvoří nejhornější vrstvy jejich atmosféry. Prostředí na obou planetách je z našeho pohledu poněkud extrémní, protože obíhají blíže svým sluncím, než naše planeta Merkur. Teplota jejich povrchů tedy přesahuje 800oC.

V souhvězdí Štíra vybuchla velmi jasná nova

22.2.2007

Tisková zpráva České astronomické společnosti z 21. února 2007: Novu objevil nejprve japonský astronom Yukio Samuraj a o dvanáct minut později nezávisle další japonský pozorovatel Yuji Nakanuta. Za objevitele jsou tedy považováni oba dva. Ostatně o obou pozorováních byl celý svět informován ve stejnou dobu. Ještě v noci ze 4. na 5. února vyšlo další číslo Cirkuláře Mezinárodní astronomické unie, kde byl objev zveřejněn. Hvězda dostala označení Nova Scorpii 2007 a následně i V1280 Sco. Výjimečná jasnost novy je příležitostí pro pozorování z vesmíru. V současné době je naplánováno pozorování této novy družicemi Chandra, Swift a INTEGRAL. Všechny se věnují zejména zdrojům rentgenového a gama záření z vesmíru. V době objevu 4. února byla nova vidět už pomocí malého dalekohledu, ale její jasnost se nadále zvyšovala. Nejvýrazněji hvězda svítila 16. února, kdy dosáhla takové jasnosti, že byla pohodlně vidět okem i bez dalekohledu. Samozřejmě jen v místech s nízkým světelným znečištěním. Od té doby pomalu slábne, ale stále ji za vynikajících podmínek můžete spatřit pouhým okem. Vývoj jasnosti novy dokumentuje tzv. světelná křivka, kterou astronomové kreslí pro každou proměnnou hvězdu. Modré body v ní představují jednotlivá pozorování amatérských astronomů. Čím výše bod v grafu leží, tím je hvězda jasnější. Můžeme vidět plynulý nárůst jasnosti od 8. února až do 16. února. Od té doby jasnost pozvolna klesá výrazně pomalejším tempem, než jakým probíhalo zjasňování. To je u nov naprosto normální a charakteristický jev.

Takto jasná nova jako je Nova Scorpii 2007 vzplane na obloze jen jednou za několik let. Princip výbuchu dnes astronomové znají už velmi dobře. Nova je ve skutečnosti dvojhvězdou. Dvě hvězdy kolem sebe obíhají v těsné blízkosti a vzájemně se ovlivňují. Jedna z hvězd je bílý trpaslík, tedy vyhořelá hvězda na sklonku svého života. Svou gravitační silou doslova „vysává“ z druhé složky dvojhvězdy část její atmosféry. Ta se pomalu nabaluje na povrch bílého trpaslíka a vzniká vodíková vrstva. Proces nabalování pokračuje do doby, než se materiál dostatečně stlačí a zahřeje. Potom dojde k jevu, který nazýváme termonukleární reakce na povrchu bílého trpaslíka. Je to v podstatě obdoba výbuchu vodíkové bomby. Celá vodíková slupka se na bílém trpaslíku najednou zapálí a rozsvítí. To je okamžik, kdy se prudce zvýší jasnost hvězdy a my ji pozorujeme jako novu. Po několik týdnů až měsíců se pak jasnost postupně vrací k normálu.

Popis, jak novu na obloze nalézt, najdeme na stránkách České astronomické společnosti.

Bakterie mohou chránit před zemětřesením

22.2.2007

Nezpevněné písčité půdy se mohou při zemětřesení stát smrtelně nebezpečné, protože vlivem chvění zemské kůry se začnou chovat spíše jako tekutiny, což může zničit jakkoli pevnou budovu. Známe sice metodu, jak pomocí epoxidových pryskyřic takové vrstvy v ohrožených oblastech zpevnit, avšak pumpování velkého množství organických polymerů do země představuje značnou ekologickou zátěž. Nová metoda využívá půdní bakterii Bacillus pasteurii a je tudíž k přírodnímu prostředí mnohem citlivější. Mikrob je schopen pokrýt písečná zrna vrstvičkou uhličitanu vápenatého, a tím je propojit navzájem, čímž dojde ke zpevnění celé vrstvy. Zatím se připravují testy na speciální centrifuze, která napodobuje zemětřesné vlny.

Látka tvrdší než diamant

20.2.2007

Vědci z University of Wisconsin-Madison připravili kompozitní látku, která je tvrdší než diamant. Jde o směs titaničitanu barnatého s cínem. Na rozdíl od diamantu, v němž jednotlivé atomy uhlíku váží pevné kovalentní vazby, dosahuje nový materiál pevnosti vzájemným působením obou jeho složek, které navzájem brání svému posunu, a tedy deformaci. Velkou nevýhodou je, že svou tvrdost látka podrží jen v teplotním intervalu pěti stupňů okolo teploty 65 stupňů Celsia.

Čím jsou řízeny biologické hodiny u rostlin?

20.2.2007
Huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), foto Wikipedia.

Většina organismů řídí svoje funkce podle časového cyklu 24 hodin, tzv. cirkadiánního rytmu. U rostlin určily nedávné rozsáhlé studie huseníčku rolního Arabidopsis thaliana celou řadu cirkadiánně řízených genů, jež určují časově definované pochody, jež jsou vysoce synchronizovány s prostředím. Cirkadiánní systém je na molekulární úrovni rozělen do tří složek: vstupní dráhy, centrální oscilátor a výstupní dráhy. Vstupní dráhy obsahují složky, schopné zachycovat světlo a teplotu a předávat je centrálnímu oscilátoru, který je zodpovědný za rytmus celého systému. Tento rytmus je pak předáván na nejrůznější biologické výstupní pochody, jako je otvírání průduchů, pohyb chloroplastů, prodlužování hypokotylu a fotoperiodická regulace doby květu. Podstatou regulace jsou zřejmě zpětnovazebné mechanismy, zahrnující LHY (late elongated hypocotyl) a CCA (circadian-clock-associated) jakožto příbuzné transkripční faktory. V úzkém spopjení s centrálním oscilátorem je i TOC1 (timing of CAB expression 1). Reciproká regulace mezi těmito třemi složkami se zdá být základem rytmu u Arabidopsis. Je tu však nejméně pět dalších faktorů, které se tak či onak účastní udržování rytmu. Kromě toho jsou tu důkazy, že v této oblasti je důležitá i postttranslační regulace, zahrnující degradaci LHY v proteasomu, fosfoprylaci CCA atp. Nejnovější výzkumy naznačují, že cirkadiánní rytmy zahrnují stovky genů.

Chilli novinky

19.2.2007
různé odrůdy chilli papriček

Poslední výzkumy paleobotaniků z University of Missouri-Columbia na sedmi lokalitách v Latinské Americe ukázaly, že lidé domestikovali chilli papričky asi před 6.000 lety. Původně jich využívali nejen jako koření, ale i jako konzervační a léčebný prostředek. Taxonomicky jde o několik druhů rodu Capsicum, k němuž náleží i všechny ostatní papriky. Účinnou látkou plodů je kapsaicin a několik dalších příbuzných látek zvaných kapsacinoidy. Savci je vnímají jako silně dráždivě sloučeniny, na ptáky vliv nemají. Papriky je zřejmě vytvářejí jako ochranu před býložravci. Pěstování a zpracování chilli papriček patří k důležitým oborům lidské činností i v dnešní době a dosahuje se v něm obratu několika miliard dolarů. Kromě koření či kořenících přípravků se z nich vyrábějí i pálivé náplně pro obranné spreje, tzv. kasry a přípravky proti bolesti. Získávání ne úplně jednoduchých organických molekul v průmyslovém měřítku je totiž zpravidla levnější z přírodních zdrojů, samozřejmě pokud jsou v něm obsaženy v dostatečném množství, a to i když známe postup jejich syntézy. Studiem papriček se zabývá mnoho zemědělských škol po celém světě. K nejznámějším patří zemědělská fakulty na New Mexico State University v Las Cruces.

Za zmínku možná stojí i Scovillův organoleptický test zavedený roku 1912, kterým se posuzovala pálivost paprik, tedy vlastně obsah kapsacinoidů. Výluh ze zkoumané papriky byl ředěn oslazenou vodou, dokud ochutnavači (zpravidla pět) cítili jakýkoli pálivý pocit. Známou omáčku Tabasco bychom museli naředit asi 5.000, abychom necítili pálivý vjem, na Scovillově stupnici má tedy číslo 5.000. Náplň plynových sprejů dosahuje na této stupnici několika milionů, čistý kapsaicin asi 15.000.000. Dnes se obsah kapsacinoidů stanovuje plynovou chromatografií.

Co dělá proteorhodopsin?

19.2.2007

O proteorhodopsinech se ví několik let, že to jsou na světle závislé přenášeče iontů (například bakteriorhodopsin nebo halorhodopsin). Zcela nedávno se díky úplnému zmapování genomu tří mořských flavobakterií, které tvoří podstatnou část mořského bakterioplanktonu, podařilo prokázat, že tyto bakterie obsahují proteorhodopsin, který umožňuje intenzivnější růst, pokud jsou bakterie osvětleny. Znamená to, že fototrofie může poskytnou dostatek energie nejen pro dýchání a udržení životních funkcí, ale i pro aktivní růst bakterioplanktonu v jeho přirozeném prostředí.

Rozšíření protiraketové obrany

19.2.2007

Izrael při úspěšném testu sestřelil simulovanou iránskou balistickou střelu středního doletu Šahab 3. Využili k tomu pouhého mechanického nárazu hlavice rakety bez jakékoli trhaviny. Na rozdíl od Evropy si Izrael nemůže dovolit zanedbat potenciální íránskou hrozbu, protože je to pro něj otázka bytí a nebytí. Tato vysloveně obranná strategie by však neměla zakrýt skutečnost, že Izrael má dostatečnou kapacitu udeřit jako první a v případě nutnosti to udělá, jak se již v historii několikrát ukázalo.

Seebeckův jev u organických molekul

17.2.2007

Seebeckovým jevem rozumíme vznik elektrického napětí přes rozhraní dvou kovů (např. platina – rhodium) či polovodičů v důsledku jejich různých teplot. Vědcům z University of California v Berkeley se podařilo pozorovat totéž i pro organické molekuly. Dvě zlaté elektrody oddělili vrstvou benzendithiolu, difenyldithiolu nebo tribenzendithiolu. Při rozdílu 30oC vzniká napětí okolo deseti mikrovoltů. Je to sice méně než u tradičních materiálů, přesto však jde o velmi zajímavý směr výzkumu. Organické látky jsou totiž levnější a snadněji dostupné, takže možná půjde využít tohoto jevu k výrobě elektřiny pomocí odpadního tepla.

Čínské recyklace

17.2.2007

Není sporu o tom, že čínská věda a technologie je na stálém vzestupu. Dokládá o nově vyvinutá metoda recyklace plošných spojů, které najdeme prakticky v každém elektronickém zařízení na světě. Vypracoval ji Xu Zhenming s kolegy ze Šanghajské univerzity dopravy a spojů. Plošné spoje nejprve projdou speciálním drtičem, aby pak elektrické pole oddělilo kovové a nekovové zlomky. Zdá se, že Čína se prostého skládkování a ručního třídění odpadu posouvá dále.

Změna antarktického klimatu

16.2.2007

Měření provedená vědci z Byrdova polárního výzkumného střediska při Ohio State University ukázala, že teplota v Antarktidě nerostla v uplynulých dvaceti letech tak rychle, jak předpovídaly počítačové modely. Rovněž srážky na tomto kontinentě se za posledních padesát let nezměnily. Znovu se ukazuje, že kategorická tvrzení IPCC (akademon.cz 2.2.2007) nejsou na místě, protože jsou založena na zatím neověřitelných výpočtech. Dle profesora Davida Bromwiche ze zmíněné univerzity nelze na hlavní části antarktické pevniny najít doklady pro globální oteplování, zatímco Antarktický poloostrov, nejsevernější část kontinentu, je nejrychleji se ohřívající částí planety.

Zemský brum

15.2.2007

Řada měření za několik desítek let ukazuje, že Země vibruje při několika frekvencích v rozmezí 1 – 10 mHz. Na základě posledních výzkumů se zdá, že za to odpovídají vzájemné interakce mořského příboje.

Pevná křemíková membrána

15.2.2007
Membrána se nachází v drobných čtvercových otvorech křemíkové destičky

Experti z University of Rochester připravili z křemíku speciální membránu, která je silná jen 50 atomových průměrů (přibližně 15 nm). Jejími póry nanometrových rozměrů projdou pouze anorganické ionty, větší organické molekuly, např. bílkoviny, nikoliv. Mechanická odolnost membrány je mimořádně vysoká, což umožní pracovat při vysokém tlaku a zvýšit tak účinnost separace. Uplatní se nejspíše při zpracování či dialýze krve, anebo v palivových článcích.

Jak se učinit neviditelným

15.2.2007

Podařilo se sestrojit materiál s negativním indexem lomu ve viditelném světle. Světlo, které vstupuje do látky s negativním indexem lomu, z ní vystupuje na druhé straně prostorového úhlu, než jsme běžně zvyklí. Látky, které to umožňují, tzv. metamateriály, už byly vyrobeny pro infračervené světlo s nejkratší vlnovou délkou 1400 nm. Nový materiál, složený z několika děrovaných vrstev fluoridu stříbrného a hořečnatého na skleněném podkladě však posunují tuto hranici až k 780 nm, Šikovné uspořádání takového zařízení by tak umožňovalo, že bychom přes skleněnou plochu nebyli schopni vidět, co se za ní děje.

akademon.cz 25.2.2012: Jako nejpravděpodobnější užití takového materiálu se jeví ochrana před přehřátím kvůli dopadajícímu elektromagnetikcému záření.

Zmizelá pevnina nalezena!

14.2.2007
tibetská řeka Tsangpo

Geologům se na základě sledování zemětřesných vln podařilo najít kus litosférické desky, který postrádají již patnáct milionů let. Před 55 miliony let narazila indická deska na euroasijskou, v důsledku čehož započal růst Himalájí, největších hor světa. V průběhu tohoto složitého procesu došlo místně k oslabení litosférické desky a ke jejímu rozlámání. Jeden z velkých úlomků před 15 miliony let zmizel. Teprve nyní se podařilo zjistit, že se zanořil pod současnou Tibetskou náhorní plošinu, což přispělo mimo jiné i k tomu, že se nachází v extrémní výšce přes 5.000 m.

akademon.cz 18.8.2012: Rychlou vodní erozi při východní okraji Tibetské náhorní plošiny, která započala před 15 miliony let, spojujeme s jejím vyzdvižením. Tým čínských, amerických a novozélandských geologů vedený doc. Ericem Kirbym z Pennsylvania State University a Erchie Wangem z pekingského Ústavu geologie a geofyziky Čínské akademie věd zjistil, že před 30 miliony let a možná ještě dříve probíhala eroze stejně intenzivně. Je možné, že Tibetská plošina je tedy starší, než jsme si doposud mysleli. Své názory opírají o sledování pozůstatků rozpadu stop radioaktivního uranu a thoria v minerálech zirkonu ZrSiO4 a apatitu Ca3(PO4)2.

21.4.2015: Pomocí analýzy dat z družic nalezl mezinárodní geologický tým vedený prof. Nickem Kusznirem z University of Liverpool jinou ztracenou část litosférické desky pod jihovýchodním Islandem.

Co nového na ledovcích?

13.2.2007
Ústup ledovce Helheim v letech 2001 - 2005. Foto NASA

Dlouholeté sledování dvou grónských ledovců v letech 2000 až 2006 přineslo zajímavé výsledky. Glaciologové sledovali rychlost pohybu, změny tvaru a úbytek ledovců Kangerdlugssuaq, který leží na grónském pobřeží Dánského průlivu mezi Grónskem a Islandem a Helheim, jež najdeme rovněž na jihovýchodním pobřeží. Ukázalo se, že jejich roční úbytky výrazně kolísají. Helheim, mimochodem jeden z nejrychleji se pohybujících ledovců na světě, tál od roku 2001 každý rok více s maximem v roce 2005, aby se v roce 2006 navrátil ke své původní hodnotě ze začátku pozorování v roce 2000. Oproti tomu ledovec Kangerdlugssuaq ztratil 80% celkového úbytku v letech 2000-2006 v jediném roce 2005. Rovněž došlo ke zrychlení jeho pohybu, avšak nepravidelně, nejvíce u pobřeží, ale 25 km dále ve vnitrozemí činil nárůst rychlosti je čtvrtinu pobřežního. Ledovec se tedy protahuje. Čili žádný pravidelný trend, nicméně úbytek ledu je nesporný. Ukazuje se, že čím více zkoumáme vývoj zemského klimatu, tím složitější se celý systém jeví. Kategorické závěry některých skupin vědců o vlivu lidské činnosti se proto zdají přinejmenším předčasné. Možná by bylo vhodnější se raději připravit na to, že naše klima se neustále mění a vyvíjí, než se ho zkoušet ovlivnit drahými, nejistými způsoby, které představuje např.Kyotský protokol.

Protony regulovaný iontový kanál ze sinic

13.2.2007

Chemicky regulované iontové kanály zprostředkovávají excitační i inhibiční přenos signálů v nervovém systému. Jedna z jejich skupin, tzv. pentamerní receptory, se vyskytuje běžně pouze v eukaryontních buňkách. Nedávný výzkum francouzských vědců však ukázal, že vysoce homologní typ kanálu se vyskytuje v sinici Gloeobacter violaceus, kde zřejmě přispívá k adaptaci na změny pH v této fotosyntetické bakterii.

Bublinová logika

12.2.2007

Vědci MIT sestrojili zařízení, které funguje obdobně jako elektronické součástky, avšak pomocí bublinek v pohybujících se v proudící kapalině v kanálcích mikrometrových rozměrů. Dorazí-li bublinka na rozcestí, vydá se tam, kde je menší odpor. Ten však lze modifikovat přítomností jiných bublinek v okolí. Teoreticky by tímto způsobem bylo možné zhotovit celý počítač, pravděpodobnější však je, že pokud bublinová logika vůbec nalezne uplatnění, bude to nejspíš při řízení nejrůznějších mikroanalyzátorů kapalin.

Extrémní druh RNA

10.2.2007

Při srovnávání genetických sekvencí bakterií přišli američtí vědci okolo Ronalda Breakera na bizarní druh RNA, jejž označili jako ozdobná, velká a extrémofilní ribonukleová kyselina. Ozdobná je proto, že se vyskytuje ve složité trojrozměrné podobě, velká je proto, že obsahuje 610 nukleotidů, což je rekordní počet pro nekódující RNA, a extrémofilní proto, že se vyskytuje hlavně v bakteriích žijících při vysokých teplotách, ve vysokých koncentracích solí a při nízkém pH. Zdá se, že tato RNA přispívá k pevnosti membrán těchto bakterií.

Mimořádně jasný bolid ze 4. února zcela shořel v atmosféře

9.2.2007
Automatické celooblohové kamery České bolidové sítě v Ondřejově.

Tisková zpráva AsU ze dne 8. února 2007: Těsně před půlnocí v noci z neděle na pondělí 4. února ozářil po dobu 3 sekund oblohu nad velkým územím střední Evropy mimořádně jasný meteor, tzv.bolid. Průlet bolidu vyvolal následné zvukové efekty (podobné hřmění), slyšitelné z rozsáhlého území jihovýchodní a střední Moravy, západního Slovenska a severovýchodního Rakouska. Tento vzácný a mohutný přírodní úkaz pozorovalo velké množství náhodných svědků a tudíž vzbudil mimořádný zájem veřejnosti a médií. Těmito jevy se mj. zabývá ve své profesionální náplni i Astronomický ústav AV ČR, v.v.i., a protože se nám tento konkrétní úkaz podařilo plně objasnit, podáváme následující vysvětlení. V rámci programu systematického sledování bolidů nad územím střední Evropy, který provozujeme nepřetržitě již více než 40 let, byl našimi přístroji 4. února 2007 zaznamenán mimořádně jasný bolid, který začal svítit přesně v 23h59m15.8s SEČ a pohasl za 2.7 sekundy. Fotografické snímky tohoto bolidu byly pořízeny 6 celooblohovými kamerami na 4 stanicích České bolidové sítě, kde v době přeletu bolidu bylo jasno, a na 4 dalších stanicích byly pořízeny velmi podrobné záznamy průběhu svícení bolidu a též jeden zvukový záznam. Takto bohatý materiál byl získán i díky novým automatickým bolidovým kamerám vyvinutým ve spolupráci s pražskou firmou Space Devices. Vyhodnocení všech záznamů nám umožnilo přesně určit jak dráhu tohoto tělesa v zemské atmosféře, tak i v meziplanetárním prostoru před jeho srážkou se Zemí. Zvukové vlny zaznamenaly i seismické stanice provozované Masarykovou universitou v Brně a Technickou universitou v Ostravě. Naše přístroje poprvé zaznamenaly světlo bolidu ve výšce 84.2 km nad místem se souřadnicemi 16.9383 stupňů východní délky a 48.8019 severní šířky, tj. přibližně 5 km severně od Břeclavi. Bolid vstoupil do atmosféry rychlostí 21.78 km/s a prolétl zemskou atmosférou po hodně strmé dráze se sklonem k zemskému povrchu 72.2 stupňů. Po dvou menších zjasněních dosáhl bolid své největší jasnosti v krátkém, avšak mimořádně jasném výbuchu, který byl více jak 1000 krát jasnější než Měsíc v úplňku, který shodou okolností byl v době průletu bolidu též vysoko na obloze. V astronomických jednotkách měření jasnosti byla největší absolutní (tj. přepočítáno na vzdálenost 100 km) jasnost bolidu -18. magnituda. Tento nejjasnější bod na dráze bolidu byl ve výšce 36 km nad zemí a pro vlastní těleso to byl okamžik, kdy došlo k jeho téměř úplnému zničení. Pouze velmi nepatrná část jeho původní hmotnosti nepřesahující 1 kg dále pokračovala v původní dráze, avšak velmi rychle se brzdila a postupně shořela. Tento koncový bod dráhy byl ve výšce 30.62 km nad místem se souřadnicemi 16.9676 stupňů východní délky a 48.9537 severní šířky, tj. přibližně nad obcí Čejč. Veškerá původní hmota tělesa shořela v atmosféře a k žádnému pádu meteoritu až na zemský povrch tudíž nedošlo. Tento bolid opět názorně ukázal, jak spolehlivou ochranou před srážkami podobných těles je naše atmosféra. Důvodem, proč v tomto případě nespadl na zem ani malý kousek, byla poměrně velká rychlost, strmá dráha a hlavně malá pevnost materiálu tělesa.

Předtím, než se tento malý kus meziplanetární hmoty o velikosti kolem půl metru v průměru srazil s naší planetou, pohyboval se po protáhlé dráze kolem Slunce jen 6.8 stupňů skloněné k rovině dráhy Země. V nejbližším bodě dráhy ke Slunci, tj. v perihelu o hodnotě 0.706 astronomických jednotek (1 astronomická jednotka je střední vzdálenost Země od Slunce a její hodnota je přibližně 149.5 milionů kilometrů) se blížil k dráze planety Venuše a nejvzdálenější bod jeho dráhy ležel v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem ve vzdálenosti 3.80 astronomických jednotek. Závěrem bychom chtěli poděkovat téměř dvěma stovkám náhodných svědků, kteří přímo nám nebo České astronomické společnosti poslali svá pozorování. Omlouváme se, že jsme nemohli odpovědět všem jednotlivě.

Protézy a cvičení

9.2.2007

Pneumatickou robotickou protézu končetiny vyvinuli na University of Michigan. Její velkou výhodou je, že dokáže reagovat na povely z mozku. Je vybavena speciálním detektorem nervových impulsů, který se umístí tak, aby mohl snímat pokyny k stažení nebo uvolnění svalu, které přicházejí z mozku po nepřerušeném nervovém vlákně před jeho ukončením ve ztracené nebo amputované noze. Podle nich pak pneumatická protéza vykoná příslušné pohyby. Její ovládání je snadné, trénink zabere asi 30 minut a mozek tuto schopnost podrží bez procvičování tři následující dny.

Jiným způsobem hodlají využit robotů při léčení na University of California v Irvinu. Důsledkem mozkové mrtvice může být ochrnutí v důsledku porušení mozku. Nervová vlákna, která propojují mozek a svaly zůstávají neporušena, takže dlouhodobým cvičením lze obnovit původním funkci končetiny. Právě proto, aby usnadnili procvičování ruky, sestrojili odborníci ze zmíněné univerzity speciálního robota, který samostatně procvičuje ochrnutou končetinu. Podle testů provedených floridskou firmou NovaVision lze vhodným procvičováním dokonce zlepšit zrak poškozený při mozkové mrtvici. Byť někteří specialisté mají výhrady, metoda byla k testování na lidech schválena americkou Food and Drug Administration.

Lávový katalyzátor

8.2.2007

Uhlíkové nanotrubice představují materiály s mnoha zajímavými a využitelnými vlastnostmi, jejich levná průmyslová výroba však není zatím uspokojivě vyřešena. Výrazně v tomto směru pokročila skupina vědců z berlínského Ústavu Fritze Habera pod vedením Dang Sheng Sua. Dle jejich zjištění jsou nepatrné částečky oxidu železitého, které obsahuje sopečná láva ve velkém množství, velmi vhodnými katalyzátory pro růst uhlíkových nanotrubic a vláken. Na prášek rozdrcenou lávu zahřejí ve vodíkové atmosféře na 700 oC, čímž částice oxidu železitého zredukují na čisté železo. Pak začnou připouštěn plynný ethylen (CH2CH2). Částečky železa katalyzují jeho rozklad na uhlík a vodík, přičemž vznikající uhlík se na nich usazuje a vytváří žádané struktury. Veškeré experimenty zatím proběhly s lávou z poslední série výbuchů Etny v letech 2002 až 2003, nicméně můžeme očekávat, že vhodné vlastnosti má každá láva. Zdroj katalyzátoru pro výrobu uhlíkových nanotrubic a vláken je skutečně hojný.

Kopcetvorný methan

7.2.2007
Obnažený hydratovaný methan z mořského dna u pobřeží Britské Kolumbie. Protože není čistě bílý, ale lehce žlutohnědý, můžeme usoudit, že obsahuje i stopy vyšších uhlovodíků (foto MBARI)

V Beaufortově moři u severního pobřeží Kanady najdeme na mořském dně stovky pravidelných kopečků vysokých až 40 m a s průměrem ve stovkách metrů. Od jejich objevu ve čtyřicátých letech 20.století až donedávna byl jejich původ záhadou. Skupina geologů z Výzkumného ústavu při akváriu v Monterey předpokládá, že je vytvořil materiál stržený bublinkami methanu, které pomalu unikají z vrstev jeho hydrátů (viz akademon.cz 17.2.2003), jež v této oblasti leží pod mořským dnem. Sledováním šíření zvukových vln vnitřkem zmíněných kopečků zjistili, že nemají vrstevnatou strukturu, což vylučuje jejich vznik usazováním. Celá oblast se již 10.000 let pomalu ohřívá, v důsledku čehož se methan uvolňuje. Jih Beaufortova moře je totiž bez ledu po celý rok. Hodně napověděla i podrobná chemická analýza jejich složení. Studie montereyských vědců je významná i z toho důvodu, že methan patří k velmi účinným skleníkovým plynům, takže se vyplatí sledovat každou cestu, kterou může do atmosféry proniknout (akademon.cz 17.1.2005 a 24.11.2006).

Tajemství vůně u hmyzu

6.2.2007

Lidské smysly se v mnohém liší od smyslů jiných živočichů. Nejsme schopni vnímat vysoké tóny, které jsou pro psy běžné, ani velmi hluboké tóny, jimiž se dorozumívají kytovci, nevidíme ulttrafialové světlo, které je pro včely nesmírně důležité, nepociťujeme elektrické pole, které nás obklopuje a které žralokům ukazuje cestu ke kořisti, ale jsme schopni rozeznat tisíce vůní, které pro většinu živočichů nic neznamenají. Avšak jeden čichový signál, který nám nic neříká a který je vysove důležitý pro hmyz, ke oxid uhličitý. Octomilka, která je tradičním pokusným objektem ve hmyzí říši, obsahuje dokonce dva specializované nervové receptory pro tento plyn, jeden z nichž je umístěn na tykadlech, druhý na výrůstcích na horní čelisti. Mezi celkovými 1200 čichovými neurony na tykadlech je plných 45 citlivých na CO2. A co do citlivosti? Tady zřejmě vede klíště, které rozpozná CO2 už v koncentraci 20 k milionu.

Nejcitlivější váhy světa

5.2.2007

Určování nepatrných hmotností se neprovádí jejich porovnáváním s etalonem (závažím) nýbrž na základě měření změn frekvence vlastních kmitů vážícího zařízení, zpravidla hranolku nepatrných rozměrů zhotoveného z polovodičů. Při měření změn frekvence kmitání lze totiž dosáhnout obrovské citlivosti, takže takto dokážeme určit změnu hmotnosti o 10-21 kg. Vědcům z kalifornského Caltechu se podařilo citlivost ještě zvýšit až na 10-22 kg. Polovodič nahradili kovem, s nímž se snáze pracuje. To jim umožnilo sestrojit výrazně menší rezonátor (400 nm x 80 nm), čímž zvýšili citlivost, protože měří při vyšších frekvencích (30 až 300 MHz).Vhodně zvolené rozměry umožňují pracovat i na vzduchu, zatímco starší zařízení dávala reprodukovatelné výsledky jen ve vakuu. Vzhledem k tomu, že střední volná dráha molekuly ve vzduchu se pohybuje okolo 65 nm, nedochází při kmitání tělesa těchto rozměrů k jeho brzdění vlivem viskozity ovzduší.

Nový druh plynových hydrátů

5.2.2007

Přírodní plynové hydráty jsou potenciálním zdrojem energie a mohou hrát úlohu ve změně klimatu. Většina takových hydrátů má strukturu I a obsahuje methan jako zachycenou molekulu. Struktura II je též známa – obsahuje vedle methanu i propan a isobutan. Třetí struktura, označovaná jako H, byla syntetizována v laboratoři před dvaceti léty – ta obsahuje i další větší molekuly. Koncem roku 2006 byla poprvé tato struktura objevena v přírodních hydrátech v kaňonu na severu Kaskádového pohoří na severozápadě USA.

Wolfram místo uranu

4.2.2007

Od války proti Iráku v roce 1991 používá americká armáda u dělostřeleckých nábojů ráže 20 až 105 mm hlavici z uranu. Průrazné dělostřelecké granáty již desítky let explodují teprve krátký okamžik po dopadu. Během tohoto krátkého okamžiku proniknou hlouběji do cíle, takže třeba protitankový granát nevybuchne na povrchu tankového pancíře, avšak zaseknutý do něj, čímž jeho účinnost výrazně vzroste. Uran je zvláště vhodný materiál k tomuto účelu, protože má vysokou hustotu (19,1 g/cm3), takže střela má velkou hmotnost, odpálením získá velkou hybnost a tudíž schopnost proniknout před vlastním výbuchem hlouběji do zasaženého cíle. Rovněž jeho mechanické vlastnosti jsou k tomuto účelu vhodné, protože se při dopadu nerozplácne do šířky, ale má spíše tendenci pronikat otvorem hlouběji. Kvůli své nepatrně vyšší hustotě dané krystalovou strukturou by wolfram byl ještě vhodnější, avšak při nárazu se deformuje do plochy, což průraznost granátu snižuje. V americké Ames Laboratory zakončují vývoj speciálního wolframu, který bude tvořen střídajícími se vrstvami silnými jen několik atomů. Jedna bude krystalická, druhá amorfní. Wolfram této struktury získá vlastností dostačující k jeho použití v dělostřelecké munici.

Rád bych ještě podotkl, že hovoříme o standardní střelivu s klasickou trhavinou. Přestože obsahuje uran, v žádném případě nejde o jaderný výbuch. Nejde o obohacený, silně radioaktivní uran, nýbrž vlastně o látku ochuzenou, s bezpečnou úrovní radioaktivity, bez svých silně radioaktivních izotopů.

Radikálněji a opět bez důkazů

2.2.2007

Mezinárodní panel pro změny klimatu zveřejnil dnes v Paříži po několikadenním jednání svou závěrečnou zprávu, kterou je radikálnější než závěry jejich jednání v roce 2001, skutečné důkazy však chybí jako vždy, což jsme ostatně mohli očekávat. Mezinárodní panel pro změny klimatu je organizací, jež sdružuje část světových klimatologů (zdaleka ne většinu), kteří jsou přesvědčeni o tom, že činnost člověka a zejména emise oxidu uhličitého mají výrazný vliv na zemské klima. Mnoho jiných expertů jejich stanovisko nesdílí. Není sporu o tom, že zemské klima se neustále mění. Nakolik je tato změna vyvolána činností člověka, vlastně nevíme. Veškeré důkazy o vlivu lidských aktivit na změny klimatu jsou přinejmenším sporné anebo vůbec žádné, o globální oteplování ani nemluvě. Proto i zelení aktivisté v posledních letech raději sahají po termínu globální změna klimatu. Ostatně ani v názvu IPCC, což je zkratka z anglického Intergovernmental Panel on Climate Change, není o globálním oteplování zmínka. K té však dochází od doby, kdy naši Zemi obklopila atmosféra a cosi jako klima vzniklo. Veškeré dosavadní předpovědi jeho vývoje jsou prostě odhady založené na počítačových modelech. To však jejich přesnost nezvětší. Zemská atmosféra je velmi složitý systém, a zdaleka nemáme představu o všech vazbách a vlivech, které se tu projevují. Jak potom chceme vytvořit model se skutečnou schopností předpovědi? Navíc máme zoufalé málo meteorologických údajů z většiny zemského povrchu. V rozlehlých řídce osídlených oblastech uvnitř kontinentů a na většině ploch oceánů se údaje o počasí zaznamenávají jen velmi těžce. Dlouhými časovými řadami záznamů minimálně za mnoho desítek let, které by byly nutné pro ověření jakéhokoli modelu, disponujeme z hlediska celé zeměkoule fakticky jen z ojedinělých lokalit. Neznalost samozřejmě není důvodem k nečinnosti. Otázkou je volba priorit, protože zdroje jsou vždy omezené. Co když se klima prostě změní tak jako tak, i když omezíme emise oxidu uhličitého? A jsou důvodu, proč si to myslet! Pak se miliardy vynaložené na splnění Kyótského protokolu stanou vyhozenými penězi, které jsme mohli použít třeba na stavbu hrází proti stoupající mořské hladině.

Ještě několik slov k IPCC. Jde o organizaci OSN, kterou v roce 1988 založil World Meteorological Organization (WMO) a United Nations Environment Programme (UNEP). K její činnosti a nestranosti existuje řada výhrad, což ostatně platí prakticky o celém OSN.

Stanovisko „Keep cool about global warming“ publikované v příspěvku bývalého náměstka ministra pro životní prostředí RNDr.Radima Špačka, které můžeme najít v jeho příspěvku o Kyótské protokolu, stále svou platnost neztrácí.

Nejpomalejší voda v přírodě

2.2.2007

Voda v buňkách extrémně halofilní archebakterie Haloarcula marismortui má difuzní koeficient 250krát nižší než voda v běžném prostředí. Badatelé z Grenobleu ve Francii se domnívají, že je to dáno přítomností proteinů a extrémně vysoké koncentrace draselných iontů, které společně mění strukturu kapalné vody.

Jsou pyramidy z betonu?

1.2.2007

Nedávná analýza amerických egyptologů potvrdila domněnky z 80. let minulého století, že obrovské egyptské pyramidy nejsou postaveny pouze z vápencových kvádrů. Byly nalezeny poměry vápníku a hořčíku, jaké se nevyskytují ve vápencích v blízkém okolí, podobně jako oblasti zcela amorfní struktury. Autoři se domnívají, že stavební materiál velkých bloků byl doplněn jakousi betonovou směsí.

Diskuse/Aktualizace