Hodina Země

31.3.2012
Neupravené odchylky teplot od dlouhodobého průměru vidíme na spodním obrázku. Na horním obrázku vidíme data tak, jak je alarmisté běžně publikují. Grafy z prezentace prof.Richarda A.Mullera z University of California v Berekeley, 1.10.2010.

Dnešní celosvětový happening Hodina Země 2012 je nepochybně správnou věcí, protože šetření elektrickou energií je na místě, a zahsnout na hodinu světla nikomu neublíží. Méně potěšující je to, že ji jako projev své podpory budou předkládat klimatičtí alarmisté, stoupenci globálního oteplování, kteří jsou přesvědčení, že bez drastického omezení emisí oxidu uhličitého budou změny podnebí tak rozsáhlé, až ohrozí naši civilizaci. Nicméně kolik z lidí, kteří zhasnou svá světla, skutečně ví, že nevyjadřují svou podporu vědecky prokázaným faktům, ale spíše největšímu vědeckému švindlu všech dob?

Alarmisté, kterým se tehdy tak ještě neříkalo, se zpočátku snažili své argumenty skutečně vědecky podložit. Když se jim to nepodařilo, přikročili alespoň k předstírání vědeckého konsenzu. Jejich současný přístup můžeme shrnout do následující mantry: „Máte pochybnosti o našich vědeckých závěrech? Ale všichni odborníci s nimi souhlasí, jste snad chytřejší než oni?“ Klesající zájem veřejnosti se zároveň snaží oživit předpovídáním stále větších a větších katastrof.

Postoj alarmistů se více podobá ideologii nebo náboženství než vědě. Disponují pravdou, o které nechtějí diskutovat, a jako starozákonní proroci hrozí apokalyptickými následky, pokud ji nepřijmeme. Svým stoupencům poskytují pocit účasti na něčem větším, co přesahuje naše životy a spasí celou Zemi. Se svými odpůrci zacházejí jako s heretiky. Nebojují s nimi jen pomocí vědeckých argumentů, ale i zpochybňováním jejich vědecké erudice a motivace.

V hlavách některých lidí zelená ideologie vhodně zaplňuje prázdný prostor, který po sobě zanechal krach komunistické ideologie a dlouhodobá krize křesťanství. Možná není náhoda, že o nebezpečí ohřívání Zeměkoule se začalo poprvé více hovořit asi před dvaceti lety. Skončila studená válka, zhroutilo se sovětské impérium a otevřel se prostor pro nová témata.

Pro některé politiky jde o lákavý způsob zviditelnění. Co může být lepšího, než neustálý boj za spasení lidstva od hrozby, která udeří až v budoucnosti přesahující nejen jejich volební období, ale i zhusta i jejich život. Výsledky takové práce jsou naprosto neověřitelné a finanční prostředky, které chtějí na tento boj vynakládat, obrovské.

Veřejnost prorokům zkázy vždy naslouchá, protože jejich oponenti vlastně nic zajímavého neříkají. I media je mají v oblibě. Zveřejnění se dočká zpráva o velké povodni v důsledku globálního oteplování, než informace o vlivu množství slunečních skvrn na teplotu atmosféry.

Současný stav snad nejlépe vystihuje stanovisko britské Royal Society, prestižního sdružení předních vědců založeného roku 1660. Můžeme si v něm přečíst, že „existuje široká shoda expertů o vzrůstu koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře a ohřívání některých míst planety. Podíl lidských aktivit na těchto procesech je určitě nezanedbatelný, byť i jiné vlivy jsou možné. Naprosto nejasný je další vývoj podnebí.“

Grafy převzaty z prezentace prof.Richarda A.Mullera z University of California v Berekeley, 1.10.2010.

Rádobyzáhadná dutina v koróně Slunce

31.3.2012
Dutina v korone Slunce (foto AV ČR).

Tisková zpráva AV ČR: V uplynulých dnech se v některých elektronických i tištěných médiích objevily obrázky a videa upozorňující na záhadný tmavý útvar v blízkosti Slunce. Vzápětí se pak začaly šířit spekulace, že se jedná o planetku, nebo dokonce o UFO spojené trubicí se Sluncem. Na pravou míru tento jev uvádí na internetových stránkách Astronomického ústavu AV ČR jeho ředitel a sluneční fyzik doc. Petr Heinzel. Přinášíme také zkrácenou verzi tohoto vysvětlení:

Zveřejněné video a snímky z něj ukazují časový vývoj sluneční protuberance a jejího okolního prostředí, kterému se říká magnetická dutina (angl. cavity). Jde o záznam z družice NASA Solar Dynamics Observatory (SDO), která má na palubě tři přístroje. Záznam pořídila soustava teleskopů AIA, které zobrazují Slunce přes různé filtry, což odpovídá různým teplotám slunečního plazmatu (ionizovaný plyn).

Na záběrech je vidět tmavá dutina – oblast ostře omezená magnetickým polem. V ní je hustota koronálního plazmatu nízká, a proto se útvar jeví jako tmavý. Tento je mimořádně ostrý a kulově symetrický, jiné však běžné pozorujeme v různých tvarech. Vždy souvisí s chladnou protuberancí nacházející se v nejvyšší vrstvě atmosféry Slunce – koróně. Je vidět také úzké tmavé vlákno spojující tuto dutinu s povrchem Slunce. Toto vlákno je opět chladný protuberanční útvar na Slunci. Konkrétní tvar takovýchto struktur vždy závisí na momentálním uspořádání magnetického pole v koróně v okolí sledované protuberance. Těžká chladná hmota protuberance se v řídké koróně udrží proti působení sluneční gravitace právě tímto magnetickým polem.

Problematikou takovýchto jevů se zabývá celá řada vědců. Čeští vědci mají prvenství v interpretaci některých zajímavých aspektů. Ve spolupráci s kolegy z Německa, Francie a USA publikovali řadu prací zabývajících se touto problematikou. K tomu využili také pozorování z družice Solar Dynamics Observatory (SDO), ale i z jiných slunečních satelitů. Když se tato pozorování doplní i pozorováním z Astronomického ústavu AV ČR v Ondřejově, lze např. určit celkovou hmotu protuberance, což je klíčový parametr pro studium jejího vývoje. V určitém stadiu se může, právě v závislosti na hmotě, magnetické pole protuberance destabilizovat a celý útvar je pak vyvržen od Slunce do meziplanetárního prostředí. Pokud zasáhne Zemi, může způsobit závažné poruchy podobně jako sluneční erupce. Foto AV ČR

Plný text vysvětlení od ředitele Astronomického ústavu AV ČR doc. Petra Heinzela

Odpařená hornina

30.3.2012
Snímek části dna kráteru Raditladi o průmměru asi 15 km (foto NASA).

Zajímavé útvary odhalila na povrchu Merkuru družice NASA MESSENGER (zkratka z MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging), která momentálně obíhá kolem něj. Na obrázku vidíme část dna dopadového kráteru Raditladi, který nese jméno po botswanském dramatiku a básníkovi. Světlemodré útvary vznikly zřejmě odpařením původní horniny teplem uvolněným při jeho vzniku. Foto NASA.

Pohled za roh

29.3.2012

Kameru a důvtipný software, jež vytvoří obraz toho, co je skryto za rohem, zdí či jinou neprůhlednou překážkou, vytvořil tým z několika amerických univerzit (MIT, Harvard University, Rice University) pod vedení Rameshe Raskara z MIT. Zařízení snímá rozptýlené světlo. Laser ozařuje bod po bodu plochu, z níž se světlo může odrazit do skrytého prostoru. Veškeré odrazy vzniklé při jeho osvícení zaznamená detektor. Vzhled skrytého objektu sestaví z jednotlivých reflexí software.

Hlavní spínač imunitního systému

29.3.2012

Zárodečný imunitní systém se vyvíjí v kmenových buňkách v játrech, zatímco systém dospělých jedinců vzniká v morku kostí. Na začátku života tento systém obsahuje buňky, které rychle reagují na omezený počet cizích molekul, kdežto v dospělosti reagují téměř na vše, co by mohlo hostitele ohrozit. Tyto rozdíly jsou způsobeny genem „hlavního spínače“ známého jako Lin28b, a to podle pracovníků z National Institute of Allergy and Infectious Diseases v Bethesdě v USA. Lin28b blokuje třídu RNA fragmentů, regulujících geny a patřících mezi mikroRNA. Je přítomen v kmenových buňkách na začátku života, ale chybí v dospělém morku kostí. Protože zárodečné imunitní buňky jsou účinné proti určitým patogenům, rakovině a dalším chorobám, přizpůsobení transplantovaných buněk z kostí zárodečným buňkám může být použito pro zdokonalení imunitní odpovědi.

Čidlo z rozsivek

28.3.2012
Zleva doprava: geneticky modifikované rozsivky, jejich fluorescence za přítomnosti ribózy a v její nepřítomnosti (foto Amnis Corp.).

Pomocí genové manipulace vytvořila Kate Marshall se svými kolegy z Pacific Northwest National Laboratory zajímavý biosenzor na přítomnost sacharidu ribózy. Do dobře prostudované mořské rozsivky Thalassiosira pseudonana, vpravili geny pro tvorbu nových bílkovin uvnitř její buňky. Čidlo tvoří komplex tří molekul bílkovin. Prostřední se váže na molekulu ribózy, obě krajní vykazují fluorescenci, jedna v modré, druhá ve žluté oblasti spektra. Fluorescencí rozumíme jev, při kterém molekula po ozáření zářením vhodné vlnové pohltí energie a znovu ji vyzáří při delších vlnových délkách. Např. při ozáření ultrafialovým světlem látka svítí modře. Pokud není přítomna ribóza, oba fluorescenční proteiny jsou blízko sebe. Energie z molekuly bílkoviny s modrou fluorescencí se přenáší na protein se žlutou fluorescencí, takže modré světlo je slabé a rozsivka svítí žlutě. Molekula ribózy se naváže na prostřední molekulu bílkoviny, čímž změní její strukturu. Ooba fluorescenční proteiny se vzdálí a přestanou ovlivňovat. Modrá fluorescence výrazně zesílí. Foto Amnis Corp.

Objev nejmenších ještěrek

27.3.2012
Mládě chameleona Brookesia micra. Foto Frank Glaw, Jörn Köhler, Ted M. Townsend, Miguel Vences, licence  Creative Commons.

Lesy na severním Madagaskaru hostí trpasličího chameleona druhu Brookesia micra, který dosahuje maximální délky 24 mm. Tento a další tři druhy maličkých chameleonů byly objeveny v dešťových pralesech a suchých lesech. Byly popsány pracovníky univerzity v Braunschweigu a zjištěny v omezené oblasti, kde se vyvinuly před 10 až 20 miliony let. Foto Frank Glaw, Jörn Köhler, Ted M. Townsend, Miguel Vences.

Železo pro patogenní bakterie

26.3.2012

Patogenní bakterie používají řadu strategií pro získávání železa z hostitelských organismů. Druhy rodu Neisseria způsobující meningitidu, septicemii a kapavku vystavují vnější membránový protein TbpA a receptorový protein TbpB, které jsou schopny extrahovat železo z lidského transferinu a zprostředkovat tak příjem železa. Struktura systému, na níž se nyní pracuje, by měla pomoci při návrzích na výrobu vakcín a léků.

Napodobeniny grafenu

25.3.2012
Struktura 2D arsenidu inditého InAs.

Nepřekvapí, že zajímavá látka jako grafen inspiruje badatele po celém světě k jejímu napodobování. Vědecký tým pod vedením Hariho Manoharana ze Stanford University napodobil chování vrstvy grafenu na povrchu měděného krystalu. Za nízké teploty za pomoci hrotu rastrovacího tunelového mikroskopu rozmístili po jeho povrchu do pravidelné sítě se šesterečnou symetrií molekuly oxidu uhelnatého. Ty vytlačily ze svého bezprostředního okolí volně pohyblivé vodivostní elektrony. Na povrchu měděného krystalu se tak elektrony mohly pohybovat jen v omezených oblastech, úplně stejně jako v grafenu.

Ali Javey se svými kolegy z University of California v Berkeley připravil polovodivou membránu z arsenidu inditého InAs, která je v podstatě dvourozměrná. Její tloušťka je jen několik atomů. Hovoříme o 2D polovodičích.

akademon.cz 12.9.2012: Čínskému týmu expertů z Čínské vědecko-technologické univerzity v městě Hefei se podařilo připravit čtyři atomy silnou vrstvu ze selenidu zinečnatého ZnSe, která může jako grafen (akademon.cz 18.5.2008) existovat bez podložky. Studovali jeho fotoelektrické vlastnosti. Pozornost se nyní obracím i k jiným látkám schopným vytvářet tenké plošné struktury, protože lze předpokládat, že budou mít analogicky ke svému předchůdci grafenu rovněž zajímavé vlastnosti. Nazýváme je Inorganic graphene analogues, zkratkou IGAs), což značí anorganické obdobyh grafenu.

Stromy zvyšují vodivost atmosféry

24.3.2012

Stromy přispívají ke zvýšení vodivosti atmosféry, protože usnadňují radonu cestu z nitra hornin na povrch. Radon je radioaktivní plyn, který při svém rozpadu uvolňuje jaderné záření, jež ionizuje molekuly okolního vzduchu. Zjistili to Dr.Rohan Jayaratne a Dr.Xuan Ling z Queensland University of Technology v australském Brisbane. Stromy svými kořeny nasávají podzemní vody, které radon obsahují. Při jejím odpaření z nadzemních částí se inertní plyn uvolní do ovzduší.

Termoelektrický CuSe

23.3.2012

Čínsko-americký výzkumný tým (Šanghajský keramický ústav, Brookhaven National Laboratory, Caltech, University of Michigan) testuje novou termoelektrickou látku. Při termoelektrickém jevu vzniká v materiálech elektrické napětí v důsledku teplotního gradientu. V současné době se mnoho laboratoří zabývá možnostmi jeho využití pro výrobu elektřiny z odpadního tepla. Termoelektrický jev je tím větší, čím daná látka lépe vodí elektřinu a hůře teplo, což jsou do značné míry protikladné požadavky. Nově testovaný selenid měďnatý CuSe je splňuje alespoň částečně. V jeho krystalové mřížce se v matrici selenových iontů měďnaté kationty pohybují volně, čímž zajišťují přenos elektřiny. Zároveň jejich volný pohyb silně tlumí mřížkové vibrace, což omezuje vedení tepla.

Genom z Denisovy jeskyně

22.3.2012
Vchod do Denisovy jeskyně. Foto ČuvajevNikolaj, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation License.

Úplný genom lidských obyvatel jihosibiřské Denisovy jeskyně byl nyní zveřejněn. Prstová kost stará 30 000 až 50 000 let je nyní připravena k pečlivé analýze, zároveň s potvrzením její příslušnosti k určitému druhu rodu Homo. Denisova jeskyně nese jméno po poustevníku Denisovi, který v ní žil v 18.století. Foto ČuvajevNikolaj, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation License.

Umělá půda z odpadu

21.3.2012

Nový typ půdního substrátu pro skleníky vyvinuli v Baskickém ústavu pro výzkum a rozvoj zemědělství (Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario) Neiker-Tecnalia ve spolupráci s Univerzitou v Santiago de Compostela. Tvoří ho směs čistírenských kalů, popelu ze spalování biomasy, ječné slámy a použitého odlévacího písku, který si využívá ve slévárnách pro vytváření forem na odlívání. Většinu experimentální práce provedl Dr.Fanxia Yao, který vystudoval na Šenjangské zemědělské univerzitě v Číně. Město Šenjang je známější pod svým mandžuským pojmenováním Mukden. Substrát Tecnosol obsahuje velké množství živin. Riziko představuje možná kontaminace těžkými kovy, které se mohou vyskytovat jak v čistírenských kalech, tak odpadech ze sléváren.

Jan Konečný 31.3.2012: Tyjo, na tom když by vyrostlo konopí, tak by vytáhlo těžký kovy, to by se spálilo ve spešl spalovně (biomasa) a fytoremediovaná půda by se použila pro další plodiny.... i kdyby to nebylo tak jednoduchý, tak je to supr objev, recyklovat odpad se musíme naučit.

Hladina oceánů stoupá

20.3.2012

Poslední pokus Gravity Recovery and Climate Experiment založený na měsíčních měřeních gravitace vedl k závěru, že v období od roku 2003 do roku 2010 ztráta ledu z oblastí pokrytých ledem způsobila zvýšení vodní hladiny ve světových mořích o 1,5 mm ročně. Na druhé straně, v rozporu s dřívějšími tvrzeními, ztráta ledu z asijských velehor (“střechy světa“) k růstu hladin nijak nepřispěla.

Vesmírný kalendář

19.3.2012
Snímek zobrazující záření první generace hvězd. Šedivé skvrny jsou na místech, odkud byly digitálně odfiltrovány jiné zářící objekty (foto NASA).

Po dlouhou dobu vznikají v různých světových astronomických a astrofyzikálních pracovištích odhady o časovém rozdělení jednak počátku, jednak konce vesmíru, tak jak jej známe. Soubor nejnovějších dat se dá shrnout do následující časové škály:

VELKÝ TŘESK
10-32 sekundy končí kosmická inflace
10-6 sekundy nastává tvorba protonů
100 sekund syntetizuje se deuterium, helium a lithium
100 milionů let tvoří se první hvězdy
500 milionů let nejstarší známá galaxie
4 miliardy let tvorba hvězd vrcholí
8 miliard let vesmírná expanze se urychluje
9 miliard let tvoří se sluneční soustava
13,7 miliard let SOUČASNOST
15-20 miliard let vnitřní planetární oběžné dráhy jsou destabilizovány, Slunce se smršťuje do bílých trpaslíků; Mléčná dráha se sráží s mlhovinou v Andromedě
100 miliard let kosmické zrychlení způsobuje, že galaxie mimo Mléčnou dráhu jsou neviditelné
100 miliard-100 bilionů let následují poslední exploze masivních hvězd
1 bilion let doby života hvězd se zkracují díky narůstání těžkých prvků
100 bilionů let poslední hvězda „vyhoří“
1034 let protony se ztrácejí
100100 let černé díry na úrovni galaxií „se vypaří“.
Foto NASA.

Emise dvouneutronového páru

18.3.2012

Při jaderném rozpadu pozorujeme záření alfa, což jsou jádra helia tvořená dvěma protony a dvěma neutrony, záření beta, což jsou elektrony nebo pozitrony doprovázené neutriny, a záření gama, elektromagnetické vlnění o vysoké energii. Přeměny atomových jader občas doprovází i emise samotných protonů nebo neutronů. Artemis Spyrou se svými kolegy z Michigan State University při pozorování rozpadu berylia-16 pozorovali emisi dineutronou, částice tvořené dvěma vázanými neutrony. Ztrátou jednoho neutronu by se berylium-16 přeměnilo na méně stabilní berylium-15, takže dojde rovnou ke ztrátě neutronového páru. Emise diprotonu byla pozorována již v roce 2002 při rozpadu železa-45. Tento izotop má vzhledem ke stabilnímu železu-54 velký nadbytek protonů nad neutrony. Pozdějšími experimenty byla potvrzena (akademon.cz 21.6.2008). Protože neutron nenese žádný elektrický náboj, který by jednotlivé částice od sebe odpuzoval, bylo pravděpodobné, že dříve nebo později bude pozorován.

Laserový zmizík

17.3.2012

Pomocí pulsů zeleného laseru lze odstranit z papíru tisk z laserových tiskáren. Tmavý toner zelené světlo dobře pohlcuje a ohřívá se, až se odpaří. Oproti tomu celulózová vlákna, jež jsou hlavní složkou papíru, jsou v těchto vlnových délkách prakticky průhledná. Novou technologii vyvinul tým Juliana M. Allwooda z University of Cambridge. Její využití k recyklaci tiskového papíru bude nejprve nutné důkladně vyhodnotit, protože energie nutná na odpaření tiskového inkoustu může být příliš velká, než aby se to vyplatilo. Stane-li se laserová technologie na odstranění tisku běžně dostupnou, bude zřejmě nutné změnit princip podepisování. Odstranění tisku z podepsaného potištěného papíru a jeho nahrazení úplně jiným textem nebude představovat z hlediska proveditelnosti žádný problém. Z hlediska práva pak značný.

Bakteriální gen v broukovi

16.3.2012
Hypothenemus hampei, skutečná velikost asi 1,5 cm, foto: Sherry Bracken, licence Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Kolumbijsko-korejsko-americkému týmu biologů pod vedením Doc.Jocelyna K. C. Roseho z Cornell University v Ithace ve státě New York se podařilo v genomu kávového kůrovce, brouka Hypothenemus hampei z čeledi nosatcovitých, odhalit gen, který původem pochází z jeho střevních bakterií, což je velmi řídký jev. Tzv. horizontální přenos genu mezi různými druhy je běžný jen mezi bakteriemi, u vyšších živočichů ho pozorujeme velmi zřídka. Gen HhMAN1 kóduje enzym mananázu, kterou nenajdeme u žádného jiného druhu hmyzu, ani u blízce příbuzného Hypothenemus obscurus. Mananáza rozkládá polysacharid galaktomanan, což druhu Hypothenemus hampei skýtá velkou výhodu – může trávit oplodí kávových bobulí. Tento původně africký brouk nyní decimuje kávové plantáže celého světa. Jaký byl přesný mechanismus přenosu genu HhMAN1 není zatím jasné. Foto: Sherry Bracken, licence Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

Zásadní úloha brasinosteroidů

16.3.2012
Struktura brasinolidu, prvního izolovaného brasinosteroidu.

Jde tu o nejnovější skupinu rostlinných hormonů objevenou v roce 1979. V současné studii zjistili čínští badatelé, že brasinosteroid negativně reguluje otvírání rostlinných průduchů, čímž se koordinuje vývoj složek fotosyntetického aparátu s optimálním růstem rostliny.Chemicky patří mezi polyhydroxysteroidy.

Neutrinová komunikace

15.3.2012
detektor MINERvA (foto Fermi National Accelerator Laboratory).

Jaderným fyzikům z University of Rochester a North Carolina State University pod vedením prof. Dana Stancila se podařilo přenést informaci pomocí neutrin na vzdálenost 240 m skrz horninu. Použili při tom prosté digitální kódování. Nulu značí žádná neutrina, jedničku jejich přítomnost v detektoru. Naše rychlá komunikace na dálku je založena čistě na přenosu elektromagnetických vln. Neutrina by mohla být vhodnější. Pohybují se rychlostí světla jako záření a navíc bez problémů procházejí hmotou, takže vzkazy by bylo možné posílat rovnou skrz Zeměkouli bez použití např. spojovacích družic. Nicméně v tom je i jejich slabina. Jak jejich zdroje, tak detektory jsou těžké, rozměrné přístroje. Detektor neutrin MINERvA (Main Injector Experiment for v-A)použitý v tomto případě váží 5 tun. Spravuje ho Fermi National Accelerator Laboratory a kvůli odstínění šumu se nachází v prostorách bývalého hlubinného dolu Soudan na železnou rudu ve státě Minnesota.Foto Fermi National Accelerator Laboratory.

Soli vysušují atmosféru

14.3.2012
Snímek MrMurdových suchých údolí pořízený družicí ASTER 4.12.2009. Úhlopříčka obrázku je asi 40 km. Foto NASA.

Geolog Joseph Levy z Oregon State University se savými kolegy z Portland State University a Ohio State University zjistil, že zasolená půda v antarktických McMurdových suchých údolích (McMurdo Dry Valleys) pohlcuje vodní páru ze vzduchu, čímž ještě snižuje jeho vlhkost. McMurdova suchá údolí leží ve Viktoriině zemi. Nejsou pokryta sněhem ani ledem a představují jednu z nejextrémnějších pozemských pouští. Zřejmě za to odpovídá i podíl anorganických solí v jejich půdě. Obsah vody v nezasolených oblastech je tři až pět krát nižší. Možná jde o obecnější jev. Dosud jsme měli za to, že rozpustné anorganické soli se usazují v suchých oblastech, ale možná mají podíl i na jejich vzniku. Foto NASA.

Rostlina kvetoucí po 32.000 letech v ledu

13.3.2012

Během ledové doby byla severní oblast Země pokryta studenou a suchou stepí, obývanou mamuty, srstnatými nosorožci a dlouhorohými bizony. Tento ekosystém zmizel před přibližně 13 000 lety a nemá na současné Zemi obdoby. Nicméně jedna z rostlin byla vzkříšena v nalezišti při dolním toku řeky Kolymy v severovýchodní Sibiři, kde byla zahrabaná spolu s dalšími květinami a plody před 32.000 lety syslem rodu Spermophilus. Jde o silenku Silene stenophylla. Pletivo rostliny původně zmrzlé v permafrostru produkovalo výhonky a posléze bílé květy, které se tak staly nejstaršími květy na světě.

Prestižní americký časopis Science včera otiskl příspěvek vědců z ČVUT v Praze

9.3.2012
Hlavní část experimentální aparatury. Mimo jiné je vidět zpožďovací linky – vlákna namotaná na modrých válcích. Foto ČVUT.

Tisková zpráva ČVUT: Tým odborníků z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské Českého vysokého učení technického v Praze ve spolupráci s německými kolegy vedenými profesorkou Christine Silberhorn z Ústavu Maxe Plancka v Erlangenu vydal ve včerejším vydání prestižního časopisu Science článek o experimentu z oboru kvantové fyziky. Konkrétně se jedná o simulaci kvantové dynamiky pomocí světla. Podle autorů je jejich experiment významným krokem ke kvantovému počítači založenému na kvantovém procházení. Tyto počítače se označují jako počítače nové generace, protože využívají „hardwarově" kvantově mechanické vlastnosti částic, například elektronů, atomových jader nebo světla.

Miniaturizace elektronických součástek postupně naráží na hranice, při kterých se musí začít respektovat zákony mikrosvěta – zákony kvantové mechaniky. Existence této hranice vedla k úvahám, které daly základ kvantové informatice a myšlence kvantových počítačů. Ty jsou ze své podstaty výkonnější než nejrychlejší klasické počítače, neboť pracují na zcela jiných principech. V současnosti jsou ale spíše teoretickou konstrukcí než realitou. Doba, kdy si uživatel koupí kvantový počítač, je ještě dost vzdálená.

Momentálně existuje několik konkurujících strategií, jak takový počítač realizovat. Nejpokročilejší je v tomto ohledu přístup používající uvězněné ionty. Experiment tohoto druhu je velice náročný a vyžaduje veliké investice. Přístup odborníků z ČVUT je naproti tomu realizovatelný s běžně dostupnými optickými elementy a moderními detektory. Realizace kvantového počítače pomocí světla představuje oproti konkurenčním návrhům řadu výhod. Uspořádání je většinou jednoduché, v mnoha ohledech stabilnější a méně citlivé na vnější vlivy. Jedním ze slibných kandidátů pro optickou realizaci kvantového počítače jsou kvantové procházky, na nichž je založen návrh odborníků z ČVUT.

Navržený a realizovaný experiment je založený na takzvané dvourozměrné kvantové procházce, která nám mimo jiné umožňuje napodobovat dynamiku dvou kvantových částic a studovat dopad jejich vnitřních vlastností na jejich pohyb v prostoru. Jedná se o světově první realizaci kvantové procházky v rovině. Při experimentu odborníci mj. demonstrovali, že dva bosony (částice s celočíselným spinem) vykazují silnou tendenci se shlukovat, jakmile se během časového vývoje setkají. V případě atomů (které mohou vykazovat podobné chování jako bosony) vede tento druh interakce ke tvorbě molekul.

Publikovat v americkém vědeckém časopisu Science je pro vědce vysoce prestižní záležitost. Ve vědeckém světě je považováno za velice slušný úspěch svědčící o skutečně mezinárodně viditelné kvalitě výzkumu. Publikace je společným dílem a výsledkem několikaleté spolupráce mezi skupinou profesorky Christine Silberhorn z Ústavu Maxe Plancka v německém Erlangenu, kde proběhly experimenty, a skupinou kvantové optiky a informace na katedře fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze. Z německé strany byl experiment realizován A. Schreiberem a Kaisou Laiho z Finska. Podporu ohledně teorie poskytl P. Rohde z Austrálie. Za českou stranu se projektu zúčastnil Dr. M. Štefaňák, a Ing. V. Potoček. Velice potěšitelné je, že se jedná o mladé talentované vědce s velkou budoucností, kteří na katedře fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze působí.

Nejvýkonější akumulátor

7.3.2012
Akumulátor společnosti Envia Systems o kapacitě 45 Ah. Délka 19 cm, šířka 9,7 cm a tloušťka 1 cm.

Americké společnosti Envia Systems se podařilo zhotovit lithiový akumulátor, v němž množství uložené energie překračuje 400 Wh/kg. Využili při tom anodu z nanokystalické směsi uhlíku a křemíku, katodu z oxidu manganičitého i elektrolyt dle jejích vlastních patentů. Lehčímu elektromobilu umožní takový akumulátor ujet na jedno dobití více než 400 km. Byť jde technologicky o velký úspěch, budoucnost elektromobilů je stále nejistá. Pro větší automobily je i tento výkon nedostatečný a doba potřebná k jeho opětovnému nabití zůstává dlouhá. Výměna celého akumulátoru je sice teoreticky možná, avšak náročná. Dostatek energie pro pohon automobilu obsahuje akumulátor o hmotnosti stovek kilogramů. Elektromobily možná vždy zůstanou lehkými vozítky pro přepravu na krátké vzdálenosti. Experimenty naznačují, že těžší vozidla na delší vzdálenosti by mohla vzniknout z dnešních hybridů. Při jízdě po dálnicích a hlavních silnicích by získávaly bezkontaktně elektřinu z vedení zabudovaných do vozovky (akademon.cz 5.6.2009), na vedlejších silnicích by přišel ke slovu klasický spalovací motor. Foto Envia Systems

Fotovoltaické kartáče

5.3.2012

Materiál pro fotovoltaické články složený z mikroskopických útvarů, které připomínají kartáče na vlasy, vytvořil čínský tým působící pod vedením prof. Zhong Lin Wanga jednak na Georgia Institute of Technology v Atlantě, jednak na čínské Xiamenské univerzitě. Jejich členitost a velký povrchu vytvářejí prostor pro dosažení vyšší účinnosti. Na uhlíkových vláknech nejprve elektrochemicky připravili krystaly oxidu titaničitého. Jejich leptáním v silně kyselém prostředí vznikly tyčinky nanometrových rozměrů kolmé k uhlíkovému vláknu. Vláknitý fotovoltaický materiál je předmětem mnohých experimentů (akademon.cz 26.4.2007, 6.11.2008, 22.2.2009, 5.2.2011, 29.5.2011), ale užití dvojích vláken na sobě představuje zajímavou novinku.

Úloha inflamasomů

5.3.2012

Inflamasomy jsou skupinou proteinových komplexů, vyskytujících se okolo některých proteinů jako NLRP3, NLRC4, AIM2 a NLRP6. Tím, že inflamasomy rozeznávají různé mikrobiální, stresové a škodlivé signály, dochází k aktivaci kaspázy-1, což pak vede k sekreci potentních pro-zánětlivých cytokinů a k buněčné smrti nazývané pyroptóza.

Mangan proti toxinu

4.3.2012

Ukázalo se, že toxin produkovaný některými patogenními bakteriemi lze zastavit elementárním manganem. Shigatoxin, vyráběný bakteriemi rodu Shigella a některými kmeny Escherichia coli prochází několika organelami v nakažené buňce, až zastaví produkci buněčných proteinů. Na Carnegie Mellon University v Pittsburghu nyní zjistili, že v buňkách vystavených manganu je toxin přesměrován do buněčného oddílu specializujícího se na degradaci, kde je vystaven manganu protein GPP130, který zabrání vazbě toxinu na buněčné proteiny. Organismy exponované manganu přežívaly šest dnís, kdežto bez manganu umíraly do čtyř dnů.

Lipinského pravidlo pěti

3.3.2012

Lékařský chemik Christopher Lipinski a jeho kolegové analyzovali fyzikálně chemické vlastnosti 2000 léků a uzavřeli, že látka bude pravděpodobněji schopná projít buněčnou membránou, pokud vyhoví následujícím požadavkům:

1. Její molární hmotnost je menší než 500.

2. Její lipofilita, tedy logaritmus rozdělovacího koeficientu mezi vodu a 1-oktanol, je menší než 5.

3. Počet skupin v molekule, schopných předat atom vodíku do vodíkové vazby (obvykle součet hydroxylových a aminových skupin v molekule léku) je menší než 5.

4. Počet skupin, schopných přijímat vodíkové atomy za tvorby vodíkových vazeb (obvykle součet atomů kyslíku a dusíku) je menší než 2 x 5.

Působení THC na paměť

2.3.2012
Cannabis indica - konopí indické.

Ukazuje se, že tetrahydrokanabinol (THC), účinná látka marihuany, ovlivňuje paměť prostřednictvím gliových buněk a nikoliv neuronů, což je překvapující. Dosud se předpokládalo, že glie pouze podporují nervové buňky. THC působí prostřednictvím kannabinolového receptoru typu 1 (CB1R). Pokusy na myších, které provedl Xia Zhang se svými kolegy z kanadské University of Ottawa , ukázaly, že negativní vliv THC na krátkodobou paměť zcela vymizel u myší, jejichž astroglie byly zbaveny těchto receptorů. Astroglie (astrocyty) jsou velké rozvětvené hvězdicovité buňky s dlouhými výběžky, které podpírají a vyživují neurony. Jedním svým výběžkem se dotýkají jeho povrchu, druhým přiléhají na stěnu krevní kapiláry. Nepřítomnost receptoru CB1R na nervových buňkách neměla žádný účinek na vliv THC na krátkodobou paměť.

Chemická struktura tetrahydrokanabinolu.21.11.2016: Rozsáhlý vědecký tým pod vedením Giovanniho Bénarda a Giovanniho Marsicana z francouzské Université de Bordeaux zpřesnil mechanismus působení THC na krátkodobou paměť. Pokusy na myších ukázaly, že klíčová je vazba kanabinoidu na příslušný receptor mtCB1 v mitochondriální membráně nervové buňky v hipokampu. To je útvar hluboko v mozku tvarem připomínající mořského koníka. Podílí se na učení, paměti a emocích. V důsledku této vazby dojde inhibici enzymu adenylylcykláza (sAC), což způsobí utlumení činnosti mitochondrie. Ta pak nestačí dodávat buňce dostatek energie.

Membrána odfiltruje rakovinu

1.3.2012
Struktura molekuly monomeru, ze které byl připraven polymer.

Hsiao-hua Yu sesvými kolegy z Ústavu pokročilých studií (Advanced Science Institute) organizace RIKEN v městě Wako připravil membránu, která odfiltruje z krve rakovinné buňky. V určité fázi svého vývoje se např. kvůli nedostatečné výživě začnou některé nádory rozpadat a uvolňovat své buňky, které krví putují na nová místa, kde mohou vzniknout další nádory. Původní nádor tzv. metastázuje. Včasné zachycení je předpokladem úspěšné léčby. Dokáže to membrána připravená z vodivého polymeru, kterou japonský tým ve spolupráci s Wang Shutaoem z Pekingské univerzity a Hsian-Rong Tsengem z University of California v Los Angeles elektrochemicky připravil z 3,4-ethylendioxythiofenu. Před vlastní polymerací k němu ještě připojili karboxylovou skupinu –COOH. Na některé z nich prostřednictvím bílkoviny spreptavidinu připojili protilátku, která se zachytí na molekuly zvané EpCAM (epithelial cell adhesion molekule – přilnavé molekuly epitelových buněk) na povrchu rakovinných buněk. Nejlépe membrána fungovala s hustotou osmi molekul protilátky na čtvereční mikrometr. Zatím se uvažuje o diagnostickém využití nové membrány, i když pozdější terapeutické nasazení není vyloučeno.

Diskuse/Aktualizace