Supravodič na trhu

31.7.2006

Americká společnost American Superconductor dosáhla vynikajícího úspěchu, když se ji podařilo uvést na trh supravodivý vodič dlouhý sto metrů. Tvoří jej 4 mm široká páska z niklové slitiny, kterou pokrývá směsný oxidu ytria, baria a mědi. Při chlazení kapalným dusíkem jim může protékat proud až 140 A, což je přibližně 150 x více než běžným měděným vodičem stejného průřezu. 3000 metrů již bylo expedováno zákazníkům a prodej dalších 10.000 metrů se očekává do konce roku 2007. Zhotovení vodičů dlouhých a tenkých tvarů, tedy takových, které vypadají jako běžné dráty, je v případě supravodivých materiálů velmi komplikované. Standardní vodiče se dělají z kovů, které jsou tažné a kujné, dají se válcovat a vůbec se mechanicky dobře zpracovávají. Oproti tomu vysokoteplotní supravodivé materiály (vysokoteplotní v tomto případě znamená tak asi 100 K) z nejrůznějších oxidů svými vlastnostmi připomínají spíše keramiku, jejíž tvarování je obtížné. V American Semiconductors to vyřešili tak, že jednotlivá zrnka materiálu spolu na podložce velmi přesně lícují. Pro úplnost dodejme, že jde o druhý pokus uvést supravodivé vodiče na trh. První pokus se nevydařil kvůli příliš vysoké ceně produktu.

Nové technologie renesanci

31.7.2006
Pravděpodobně nejznámější freska – Poslední večere od Leonarda da Vinci.

Speciální přístroj, který pomůže při restraurování renesančních fresek, vyvinuli (kdo jiný?) italští vědci. Při zhotovení fresky nanášeli umělci vlastní malbu na podklad ze sádry. Při jejich restaurování v současnosti je velmi důležité znát obsah vody a solí v tomto pokladu, což však doposud nebylo možné bez porušení malby. Jediné řešení bylo provést sondu skrz vrstvu barvy a odebrat vzorek sádry. Nový přístroj však zjistí tyto údaje vyhodnocení mikrovlnných spekter. Stačí s ním pomalu pohybovat nad povrchem fresky. Jeho testy v současné době probíhají ve florentské kapli Santa Maria Maddalena de Pazzi.

Vodíkové novinky

27.7.2006
Fordův vodíkový motor

Společnost Ford Motor Co. uvede na podzim letošního roku na trh vodíkové spalovací motory určené pro hlavně pro pohon jeho autobusů E450. Jde o desetiválcový motor s objemem válce 6,8 l. Velkou výhodou tohoto motoru je, že při jeho chodu uniká pouze vodní pára a oxid uhličitý vůbec nevzniká. Přestože v posledním století spalovací motor na kapalné pohonné hmoty (benzín a nafta) naprosto převážil, zhruba před sto lety jim po nějakou dobu úspěšně konkurovaly spalovací motory na svítiplyn. Teprve masový rozvoj automobilismu a letecké dopravy, kdy bylo nutné, aby dopravní prostředek nesl svou zásobu paliva sebou, a tudíž nemohl být napojen na potrubí od plynárny, a masové rozšíření elektrických rozvodů a elektromotorů pro statické aplikace např. v továrnách definitivně ukončily éru svítiplynových spalovacích motorů. Vzhledem k tomu, že naprostou jedničkou v hybridní technologii (viz aktualita akademon.cz z 24.10.2005) je firma Toyota, je možné, že Ford se bude snažit dohnat konkurenci příklonem rovnou k čisté vodíkové technologii.

Absolvent Delfstké Technologické Univerzity Crijn Bouman navrhl a sestrojil prototyp vodíkového skútru, který pohání elektromotor napájený lithiovým akumulátorem. Elektřinu pro nabíjení akumulátoru dodává vodíkový spalovací článek, a to hlavně v době, kdy elektromotor neběží. Skútr Fhybrid dojede při rychlosti 65 km/hod na jednu nádrž 200 km a jeho brzdový systém umožňuje rekuperaci, čímž sníží spotřebu asi o 10%.

Čtenář "x" 3.1.2007: moj stroj bude pracovat na tlačnej sile v kružnici Toto je začiatok likvidacie starych nečistych technolôgií uvedomujem si tu skutočnost´že by sa o mne dozvedeli klasici predaja energie, čo by sa dialo ake naivne solidarita z ich strany nie, začiatok konca ,likvidadia nepohodlných pre ich bizniz Davam si otázku prečo sa musi človek takto bát a vyjst stym čo rieši 15 rokov.

Doc.MUDr.Josef Dvořák, CSc. 24.1.2007: Autor nového perpetua mobile zapomíná, že i když by jeho stroj na bázi tlačné síly v kružnici teoreticky pracoval beze ztrát, reálný stroj tak pracovat nemůže (tření, odpor vzduchu atd.). Podstatné ovšem je, zda jeho stroj může vykonávat nějakou práci navíc. Nemusí se obávat, že by mu někdo jeho vynález zcizil. Perpetuum mobile, které by mělo praktický význam, neexistuje. Skutečné perpetuum mobile známe, je to například elektrický obvod v kruhovém vodiči, dostatečně podchlazeném, kde by se projevila supravodivost, t.j. ztráta elektrického odporu a náboj by v tomto vodiči kroužil trvale, tedy byl by mobilní perpetuálně. Jenže by nevykonával žádnou práci a proto o podobné stroje z hlediska praxe není zájem. Je to kuriozita do muzea techniky, jako každé perpetuum mobile.

Titanské novinky

26.7.2006
Červený kroužek označuje dočasný útvar na povrchu Titanu, foto v nepravých barvách NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell.

Průzkumy Saturnova měsíce Titanu, které v roce 2004 provedla družice Cassini, ukazují, že na jeho povrchu lze nalézt úplně černé oblasti, tedy místa, která neodrážejí vůbec žádné radarové vlny zpět. Jsou tedy úplně hladké a takový povrch může mít jenom kapalina. V úvahu by připadaly nejspíš kapalné uhlovodíky methan a ethan, které na Zemi existují jen v plynné formě. Navíc tyto oblasti tvarem připomínají jezera, propojená kanály, do kterých ústí navíc jakési řeky. Jejich okraje jsou lemovány strukturami, které by mohly vzniknout při odpařování kapalin. Hypotéza, že povrch Titanu pokrývají ethanové oceány bylo poprvé publikována před více než 20 lety, avšak pozdější výzkum ji nepotvrdil (akademon.cz 5.5.2006). Nyní se poněkud zmenšená vrací alespoň v podobě jezer.

Další zajímavé údaje se podařilo získat studiem radiových signálů, které vysílá sonda Huygens z povrchu Titanu ke své mateřské družici Cassini. Radiové vlny vyslané Huygensem letí ke Cassinimu jednak přímo, jednak se odráží od povrchu Titanu a pak teprve zamíří k družici. Výsledný zachycený signál pak vzniká interferencí obou. A právě z těchto změn se podařilo vypočítat, že povrch měsíce je dosti plochý, pokrytý oblázky o průměru 5 až 10 cm. Při této příležitosti bych se možná ještě zmínil o tom, jak věda definuje oblázek. Každý sice oblázky známe, dokážeme si představit jeho okrouhlý tvar, zároveň však víme, že přesně kulatý není. Podle posledních analýz se jeho křivost průběžně mění bod od bodu, přičemž na celém povrchu je zachováno Gaussovo rozdělení křivostí. Kruh nebo povrch koule mají v každém svém bodě stejnou křivost.

4.10.2013: Z infračervených měření sondy Cassini plyne, že na povrchu Saturnova měsíce Titan se nachází propen (propylen) CH2=CHCH3. Připojil se tak k již dříve nalezenému propanu CH3CH2CH3 a propinu, jež má jednu trojnou vazbu. Vzhledem k nepřítomnosti kyslíku extrémní hořlavost propenu, na Zemi důležité průmyslové suroviny, vůbec nevadí. Atmosféru Titanu tvoří z 95% dusík, 5% methan, zbytek stopy ethanu a dalších uhlovodíků.

28.6.2014: V oblasti Ligeia Mare, druhém největším moři Saturnova měsíce Titanu, odhalil radar sondy Cassini útvar, který se tam dříve nevyskytoval. Na obrázku v nepravých barvách je vyznačen červeným kroužkem. Prostudoval ho Jason Hofgartner z Cornell University se svými kolegy na snímku z 10.7.2013. O dva týdny později, 26.7.2013, už na snímcích nebyl. Zřejmě jde o něco, co narušuje hladký povrch Titanova uhlovodíkového oceánu - vlny, bubliny, suspenze nebo plovoucí pevná látka. Zřejmě jde o součást procesů spojených s nástupem léta na severní polokouli. Letní slunovrat proběhne roku 2017. Je-li to tak, neměl by v nejbližší době tento jev zůstat osamocený.

Skutečně moderní plavky

26.7.2006

K šedesátému výročí prvního veřejného předvedení bikin, ke kterému došlo v červenci 1946, uvedla kanadská firma Solestrom produkt hodný moderní doby. Na první pohled jde o obyčejné dvoudílné plavky, nicméně je v nich zabudován detektor ultrafialového záření, který svou nositelku varuje, pobývá-li na sluníčku nebezpečně dlouho.

Extrémní paměťový čip

25.7.2006
Nový paměťový čip v porovnání se špičkami tužek (foto Hewlett-Packard)

Vývojové dílny společnost Hewlett-Packard v britském Bristolu vyvinuly nový paměťový čip, který je extrémně malý, takže je možné ho zabudovat prakticky do čehokoli. Vypadá jako obdélníček o rozměrech 4 x 2 mm a pojme 512 kilobytů dat, která lze zapsat rychlostí 1O megabitů za sekundu. A veškeré spojení s ním je bezdrátové! Na trh bude uveden asi za dva roky. Veškerá energie, kterou potřebuje pro zápis a čtení se získává přímo na čipu metodou elektrické indukce. Možnosti jeho využití jsou prakticky nevyčíslitelné a není pochyb o tom, že nás opět připraví o část našeho soukromí. Jeho tvůrci očekávají, že paměťovou kapacitu se ještě podaří zvýšit.

Myši vykazují soucit či empatii

25.7.2006

Američtí badatelé prokázali nade vši pochybnost, že myši, které pozorují své druhy v bolesti, se samy stávají k bolesti citlivější. Stalo se to poněkud krutým způsobem, když do tlapek myši byla vstřiknuta octová kyselina a ta způsobila svíravou bolest. Postižená myš se svíjela více, jestliže její druh byl též vystaven bolesti, pokud s ním sdílela klec alespoň dva týdny před pokusem. Podobné chování zjistili u myší, které pozorovaly své druhy vystavené jinému stresu, například horku. Vyslovují se teorie o tom, kdy ve vývoji vznikla schopnost empatie či vcítění se do chování druhého, které se u vyšších savců odráží i v mateřské péči a pomoci zraněným nebo jinak postiženým jedincům.

Ohříváním chladíme

24.7.2006

O tom, že světlo (záření) ohřívá předměty, na které dopadá, ví jistě každý, kdo strávil nějaký čas na sluníčku. Pro laserové záření platí pochopitelně totéž, ba dokonce je někdy ohřev tak intenzivní, že těleso zapálí či do něj vypálí díru. Nicméně již před více než padesáti lety se objevila domněnka, že látku s malým obsahem iontů kovů vzácných zemin (lanthanoidů) laser spíše ochladí. Nyní se to podařilo dokázat i experimentálně. Sklo dopované ionty erbia, thulia či yterbia se skutečně při dopadu laserového záření vhodné vlnové délky ochlazuje, leckdy i o desítky stupňů Celsia. Konkrétně pro erbiem dopované sklo je správná vlnová délka 1,5 mikrometru. Dochází k tomu mechanismem, který nazýváme anti-Stokesovská emise. Každé těleso nejlépe vyzáří paprsky takové vlnové délky, jaké pohlcuje. Avšak ve zmíněných látkách se energie běžných termálních vibrací atomů může přidat k vyzařovaným paprskům, takže emitované záření má vyšší energii, než absorbované. Látka se tudíž musí ochladit. Je možné, že v budoucnu dojde k využití tohoto jevu při konstrukci chladicích zařízení.

Nanonoviny

24.7.2006

Nanochemikům z americké Rice University se podařilo reprodukovaně připravit speciální atomový dvouvrstevný klastr, který nazývají nanovejcem. Tvoří ho nevodivé jádro, který pokrývá supertenká vrstva kovu, jež však není homogenní. Ve stanovených oblastech je silnější, jinde je tenčí, takže výsledná struktura je asymetrická. To umožní vznik dipólového momentu a výrazně tak změní optické a elektrické vlastnosti takových částic.

Pro změnu vědci z National Institute of Standards and Technology použili kapky vody o průměru 300 nm rozptýlené v perfulorovaném uhlovodíku jako miniaturní reakční nádoby, v nichž studovali vždy po jedné biologicky významné molekule. Pomocí zeleného laseru je excitovaly a sledovali jejich fluorescenci, čímž získávali údaje o jejich vlastnostech. S kapičkami vody pohybovali rovněž pomocí laseru.

Priony škodí, jestliže se dělí

24.7.2006

Dlouho panoval názor, že virulence prionů (viz též aktuality akademon.cz z 14.12.2002, 21.12.2003, 8.12.2003, 28.4.2004, 1.9.2004, 9.10.2005 a 20.2.2006) je vázána na jejich rychlý růst. Pracovníci z kalifornské univerzity v San Francisku nyní prokázali, že nejsilnější priony nejsou ty rychle rostoucí, nýbrž ty, jejichž struktura je křehká a které se často rozpadají a tvoří nové infekční zárodky. Podařilo se to na kvasničném prionu Sup53, což je translační faktor využívaný ribosomy pro ukončení syntézy polypeptidů. Je otázkou, zda totéž platí i pro savčí a tedy i lidské priony, i když se chovají, pokud jde o skládání a stabilitu, velice podobně těm kvasničným.

Active Building Envelope

18.7.2006

Steven Van Dessel se svým týmem z Rensselaer Polytechnic Institute za finanční podpory National Sciences Foundation testuje speciální folii, ve které kombinuje sluneční baterii (fotovoltaický článek) a termoelektrickou vrstvu, což je vrstva, na níž při vložení elektrického napětí vznikne rozdíl teplot. Jedna strana se ohřeje, druhá se ochladí, což závisí na orientaci napětí. Více o termoelektrických jevech najdeme v aktualitě akademon.cz z 3.11.2002. Potáhneme-li takovou folií dům a dodáme-li ještě záložní zdroj energie pro oblačné dny, můžeme dobře regulovat teplotu uvnitř, a to za minimálních nákladů. V současné době se celý systém testuje v poloprovozním měřítku. Užití nové speciální folie však může být mnohem prozaičtější. Potáhneme-li ji plechovky či lahve s nápojem, na sluníčku se vychladí samy.

Dvourozměrný magnet

18.7.2006

Pigment z křemičitanů barnato-měďnatých, který využívali k malbě čínští umělci před dvěma tisíci lety, je velmi zajímavá sloučenina, i odhlédneme-li od její barvy. Za teploty blízko absolutní nuly a v silném magnetickém poli v desítkách Tesla se objevuje velmi zajímavé magnetické chování. Jednotlivé vrstvy krystalu na sebe přestanou vzájemně působit, takže se látka chová jako soubor dvourozměrných magnetů naskládaných na sebe. U žádné jiné látky nebylo doposud něco takového pozorováno.

Orchidej, která se sama opyluje

18.7.2006
orchidea Holcoglossum amesianum (foto Jay Pfahl)

Oplozování kvetoucích rostlin se normálně uskutečňuje prostřednictvím živočichů, zejména hmyzu, dále větrem, zemskou tíží nebo sekrecí tekutiny, která dopraví pylová zrnka ze samčích prašníků na samičí blizny. Nyní objevili čínští vědci ve vysokohorskývh oblastech v Simau orchidej Holcoglossum amesianum, která kvete v období sucha od února do dubna za úplného bezvětří a při 31procentní vlhkosti vzduchu. Tato květina se zvládne opylit sama tím, že otočí svůj květ o 360° směrem nahoru a pak dolů, při čemž se přenesou plošky nesoucí pylová zrnka přímo do dutiny blizny. Prakticky tu neexistuje křížové opylení nebo člověkem navozený přenos pylu z jedné rostliny na druhou, který nikdy nevyústí ve vytvoření plodu.

Zpěv dun

17.7.2006
písečná duna

V aktualitě akademon.cz ze 14.12.2004 jsme uvedli, že zvuk, který občas vydávají písečné duny, způsobuje písek dopadající na závětrnou stranu duny, jejíž povrch se při tom rozkmitá. Nicméně experimenty Stéphana Douadyho z Francouzské národní výzkumné rady ukázaly, že hluk vyvolávají vzájemné nárazy pískových zrn samotných, bez účasti chvění duny jako celku.

Světlovodivost díky rozptylu

17.7.2006

Alwin Kienle a Raimund Hibst z Ulmské univerzity zjistili, že dentin, materiál jež tvoří většinu zubu, vodí světlo, avšak zcela neobvyklým mechanismem. Dosud se předpokládalo, že schopnost některých látek vést světlo v určitém směru je dána vhodnou změnou jejich indexu lomu kolmo ke směru šíření světla, tedy vhodným lomem světla. Nicméně u dentinu jeho světlovodivost způsobuje rozptyl světla na jeho uspořádané struktuře, kterou tvoří paralelní cylindrické útvary.

Vrstevnaté pancíře

17.7.2006

Americká společnost Reactive NanoTechnologies, Inc. Obdržela grant od vládní agentury DARPA na vývoj nového typu odolnějšího pancíře pomocí její technologie propojování tenkých vrstev. Vysoce odolný a houževnatý materiál získáme střídavým napařováním vrstev karbidu křemičitého SiC a titanu Ti, přičemž každá z nich je extrémně tenká. Po napaření každé vrstvy ji pak pomocí malého pulsu energie necháme důkladně zreagovat s vrstvou pod ní. Nezbytnou energii můžeme dodat prakticky v jakékoli formě – jako elektrický puls, světelný záblesk anebo ohřátím. Provedem-li cyklus napaření – reaktivní propojené mnohotisíckrát po sobě, získáme pancíř, který je asi tak dvakrát pevnější než dosavadní výrobky. Jinou možností, jak získat velmi odolný materiál je propojování vrstev hliníku a titanu. S ním se však počítá spíše pro civilní aplikace.

Střídání vrstev materiálu s odlišnými vlastnostmi, abychom získali produkt lepších kvalit, je velmi stará technologie. Například proslulou středověkou damascénskou ocel připravovali původně kováři v Damašku mnohonásobným vykováním a překládáním původně dvou vrstev železa odlišných vlastností, čímž vznikl charakteristický povrchová vzor.

Nejmenší oscilátor na světě

14.7.2006
Nanostruny (Obr. Craighead Lab/Cornell University)

Pracovníci Cornellovy univerzity připravili standardními litografickými technikami nejmenší oscilátor na světě. Tvoří ho několik napjatých strun z nitridu křemičitého o délce 60 mikrometrů a průřezu 200 x 105 nm. Tento oscilátor je již tak malý, že frekvence jeho kmitů ovlivní již jediná bakterie či virus, který přisedne na jeho strunu. Jinou možnost využití než senzory představuje jeho zapojení do elektronických rezonančních obvodů pro radiové frekvence, kde by mohl nahradit zatím používané, avšak mnohem křemíkové krystaly. Velkou výhodou je, že nový oscilátor pracuje za normální teploty, což u tak malých přístrojků není úplně běžné.

Drobné vibrující tyčinky lze využít jako vysoce citlivé váhy, protože na ně připojený objekt (třeba stačí virová částice) změní jejich oscilační frekvenci. Na kalifornské univerzitě v Berkeley vyrobili zařízení využívající uhlíkové nanotrubičky, které lze roztáhnout na způsob dalekohledu. To dovoluje naladit tyčinky na příslušnou frekvenci. Tímto způsobem se zařízení stává citlivým k daleko širší škále hmotností než trubička pevné délky, protože rezonantní frekvenci je možno uzpůsobit tak, aby odpovídala měřené hmotnosti.(Prof. Dr. Arnošt Kotyk, Fyziologický ústav AV ČR)

Nové protézy

14.7.2006
Titanová protéza článku prstu (foto Dr Catherine Pendegrass)

Není pochyb o tom, že protézy končetin by bylo lepší napojit přímo na kostru nositele než je připojit na zbývající pahýl. Při větší nosnosti a odolnosti by nedocházelo k takovému dráždění a namáhání kůže a svalů, jak je tomu doposud a jejich ovladatelnost by byla výrazně lepší. Problém, který se podařilo vyřešit až nyní britským lékařům z University College v Londýně, představovalo veliké riziko infekce v místě, kde by na kost napojená protéza procházela kůží. Při své práci se vědci poučili z jeleních parohů a své titanové protézy zhotovily jednak porézní v místě kontaktu s povrchem těla, jednak se nechali inspirovat i tvarem parohu, který také prochází od kosti skrz kůži ven z těla. Jak ukazují parohaté studie, důležité je, aby živá tkáň byla na protézu napojena pomocí vláknité struktury, což právě má zajistit správná porozita protézy. To pak zajistí, aby při běžných pohybech nedošlo k odtržení živé tkáně a k otevření vstupní brány infekce. Očekává se, že nové protézy článků prstů budou běžné během několika roků, protézy končetin pak do pěti let.

Nejteplejší kapalná voda na Zemi

14.7.2006

Speciální ponorný robot vyrobený v německých Brémách byl použit k změření teploty vody vyvěrající z podmořských hydrotermálních průduchů, a to podél středu Atlantiku, kde se rozestupují tektonické desky. Na jednom místě 3000 m pod hladinou byla naměřena teplota vody 407 °C, což je o pět stupňů více než předchozí rekord z Tichého oceánu. Při této teplotě a tlaku se voda chová jsko superkritická kapalina, což je hybrid mezi kapalinou a plynem.

Funkční implantáty v mozku

13.7.2006

Skupina amerických vědců voperovala do mozku od krku dolů ochrnutého Matthewa Naglea chip, který mu umožní jednoduché ovládání počítače. Chip umístili do té části mozkové kůry, která zodpovídá za úmyslné pohyby. Když pan Nagle nyní pomyslí na pohyb, chip zachytí mozkovou aktivitu a vyšle radiový signál, který přijímač umístěný vně těla zachytí a převede do signálu pro počítač, který na základě toho spustí příslušné programy (např. otevře e-mail nebo hrát počítačovou hru)

Pan Nagle ochrnul po útoku nožem na jeho krční míchu v roce 2001. Zajímavé je, že motorické části mozkové kůry uchovávají svou aktivitu i roky poté, co ztrácí kvůli přerušené míše smysl.

Bioplyn starý 3,5 miliardy let

13.7.2006

Tvorba methanu na Zemi je stále předmětem diskusí, podporovaných zejména obavami okolo jeho funkce jako skleníkového plynu. Nejen v současnosti jsou jeho významnými producenty mikroorganismy žijící v zažívacím traktu přežvýkavců, ale i v minulosti se ukazuje, že už na samém začátku vývoje života na Zemi existovaly mikroorganismy, schopné produkovat methan a že dokonce tato produkce mohla vést k ohřátí planety po období kruté zimy, která nastala díky nižší sluneční činnosti. Důkazy pro tvorbu methanu z období před 3,5 miliardami let byly pořízeny řadou izotopových metod v oblasti Pilbara v západní Austrálii.

Světlí mamuti

12.7.2006

Poslední výzkumy ukazují, že srst mamutů byla nejspíš světlejší, než jak ji známe z obrázků Zdeňka Buriana. Z kostí mamuta, který zahynul před 43.000 let na Sibiři, se podařilo získat gen Mc1r, který zodpovídá za barvu srsti. Protože ho nacházíme i u současných savců včetně člověka, můžeme odhadnout i barvu mamutího kožichu. Přesný odstín však stanovit nelze, protože tento gen způsobuje odlišné zbarvení chlupů. U psa, myši a koně vytváří srst zbarvenou žlutě, zatímco u člověka vytváří tóny spíše zrzavé.

Pokroucené amidy

12.7.2006
Chemická struktura penicilinu.

Amidové vazby jsou v chemii i biologii zcela běžné a v acyklických sloučeninách jsou většinou planární. Avšak v bicyklických laktamech jsou to vazby zkroucené, což ovlivňuje jejich stabilitu a reaktivitu. Když v roce 1938 profesor Rudolf Lukeš popsal struktruru 2-chinuklidonu, podnítil tím zájem řady chemiků o strukturu a syntézu například chininu a později i penicilinu. Následovalo šedesát let více méně neúspěšných pokusů o syntézu látek se „zkroucenou” amidovou vazbou, až nyní se v Kalifornii podařilo zavést novou metodu vycházející z reakcí, při nichž se uvolňuje molekulární dusík a tím se pohání syntéza deformovaného bicyklického jádra. Předpokládá se, že tyto reakce povedou i k lepšímu pochopení vlastností amidovývh vazeb.

Příprava na chemický útok

11.7.2006
Z takových krabiček unikne v průběhu testu dvakrát denně sledovaný plyn. Tyto se nacházejí poblíž Times Square.

Přestože chemické zbraně použili teroristé zatím pouze jednou ve srovnání se stovkami, možná tisícovkami dalších útoků v celém světě, kdy sáhli po klasické trhavině, v New Yorku možnost chemického útoku nepodceňují. Vědci pracují na počítačovém modelu, který by popsal proudění vzduchu po městě. Za tím účelem provádějí v rámci Urban Disersion Project i praktické experimenty. Na několika lokalitách středního Manhattanu, konkrétně poblíž Rockefeller Center, na Times Square a ve stanici metra na rohu 50.ulice a Broadwaye, vypouštějí do vzduchu hexafluorid sírový a nižší perfluorované uhlovodíky, tedy neškodné plyny bez barvy a zápachu. Jejich pohyb po městě pak sledují pomocí 180 stacionárních detektorů a šesti pohyblivých instalovaných v dodávkových automobilech. Podrobné údaje o skutečném proudění vzduchu na úrovni jednotlivých ulic mohou být velmi důležité v případě teroristického útoku otravnými plyny, protože umožní mnohem lepší řízení záchranných prací.

Podrobnější rozbor možností teroristického útoku chemickými zbraněmi najdeme zde.

Gel proti impotenci

11.7.2006

Společnost Futura Medical spolu s velkou farmaceutickou firmou GlaxoSmithKline vyvinula speciální gel s pracovním názvem MED2002, který je schopen odstranit poruchy erekce. Účinnou složkou je desítky let starý lék proti angíně pectoris, nitroglycerin CH2(ONO2)CH(ONO2)CH2(ONO2), který je rovněž silnou trhavinou. Známější dynamit je vlastně nitroglycerin nasáknutý do rozsivkové zeminy. Funguje na stejném principu jako Viagra, Cialis či další orální léky proti impotenci. Napomáhá rozšíření cév v penisu, obdobně jako léky proti srdečním chorobám napomáhají rozšíření cév v srdci. V současné době začínají klinické zkoušky a společnost GlaxoSmithKline hledá 1.500 dobrovolníků, pochopitelně pouze mužů. Pokud dopadnou dobře, preparát bude uveden na trh v roce 2009. Výhoda gelu, který se nanáší přímo na penis je zjevná oproti orálním přípravkům. A protože účinná látka, trhavina nitroglycerin, je obsažena ve velmi malém množství, není třeba se bát explozivních účinků ani při tom nejžhavějším styku.

Porézní kovy

11.7.2006
pěnový hliník

S porézním křemíkem, který na rozdíl od běžného křemíku vykazuje oranžovou luminiscenci (stručné vysvětlení tohoto jevu nalezneme v aktualitě akademon.cz z 11.10.2004) pracují vědci již přes deset let. Nicméně obdobné chování u příbuzného prvku, germánia, se podařilo připravit až nyní, a to poměrně složitou a od křemíku zásadně odlišnou technologií. Porézní křemík získáme intenzivním anodickým rozpouštěním, tedy rozkladem pomocí elektrického proudu. Porézní germanium získali z neobvyklé sloučeniny K2Ge9 ve vodném roztoku za pomocí povrchově aktivních látek.

Rakouská společnost Metcomb Nanostructures uspěla při výrobě pěnového hliníku. Jde rovněž o hliník s póry, avšak mnohem větších rozměrů než u germania, takže kvantové jevy nejsou pozorovatelné. Jako konstrukční materiál se však jeví jako velmi zajímavý, protože je výrazně lehčí než kompaktní kov, avšak jeho mechanická odolnost zůstává na obstojné úrovni. Navíc svou deformací je schopen pohltit podstatnou část energie při úderu. Hodí se na příklad pro konstrukci ochranných sportovních přileb anebo částí karoserií automobilů, přičemž je mnohem snáze recyklovatelný než dosavadní materiály. Pěnový hliník připravují z hliníkových částic pokrytých vrstvou oxidu hlinitého, které navzájem propojují kapičkami roztaveného kovu.

Rozluštění přístupového kódu Galilea

10.7.2006

Pracovníkům Global Positioning System (GPS) Laboratory americké Cornellovy univerzity se podařilo rozluštit kód, založený na pseudonáhodných číslech, který zamezuje volnému přístupu k datům evropského navigačního satelitu Galileo. Okamžitě jej též zveřejnili. Může to znamenat velký problém, protože se předpokládá, že za získávání dat ze systému Galileo se bude platit, protože jej připravují soukromé firmy. Americký GPS systém funguje na trochu jiném principu – má volně přístupnou civilní část, kde může údaje o zeměpisné poloze a nadmořské výšce získat každý, kdo je vybaven vhodným přijímačem, a šifrovanou část, určenou pouze pro vojenské použití. Situace se nezlepší pouhou změnou kódu, protože v případě složitých šifrovacích systémů jde spíše o nalezení vhodného dekódovacího algoritmu, než o konkrétní číslo.

Jak se rozdělují proteiny při dělení buňky

10.7.2006

Genetický materiál se musí duplikovat a pak rovnoměrně rozdělit, než se rozdělí celá buňka. O rozdělení buněčných proteinů nebylo však nic známo, až letos badatelé pracující s bakterií Rhodobacter sphaeroides se zaměřili na skupinu proteinů umístěnou takřka uprostřed buňky. Zjistili, že i proteiny se rozdělí po duplikaci na dvě identické poloviny a ty se umístí přibližně do středu budoucích dceřiných buněk. Pomáhá jim při tom protein PpfA, který je homologní s proteinem ParA, hrajícím úlohu při rozdělení DNA.

Pohled do válce spalovacího motoru

7.7.2006

Vědci z Argonne National Laboratory jsou pomocí rentgenových paprsků schopni přesně lsedovat průběhem hoření uvnitř válce spalovacího motoru. Nejprve zkoumali hoření nafty ve válci vznětového motory a nyní se vrhli na vodík, konkrétně na jednoválcový vodíkový motor s přímým vstřikem vyrobený ve Ford Motor Comp. Jejich snímky ukazují značné oscilace, což pozorovali i u dieselova motoru.

Video s nahrávkou hoření vodíku uvnitř válce spustíte zde.

Dvacet nejlepších vysokoškolských pracovišť na světě

7.7.2006

Nedávná obšírná studie provedená v Anglii, vycházející z hodnoty recenzí rukopisů, z procenta mezinárodního zastoupení v profesorském sboru, z počtu zahraničních studentů, z poměru počtu vyučujících k počtu studentů, z velikosti citačního indexu atp. ukázala, jak se tyto hodnoty za poslední desítky let změnily. Před sto lety v každé ze zemí Velké Británie, Francie a Německa bylo více laureátů Nobelovy ceny než v USA, dnes jich je tam přes 60 % (i když moho z nich je původem z Evropy). Současný žebříček vysokých škol vypadá takto:

1. Harvard University USA
2. Massachusetts Institute of Technology USA
3. Cambridge University GB
4. Oxford University GB
5. Stanford University USA
6. University of California, Berkeley USA
7. Yale University USA
8. California Institute of Technology USA
9. Princeton University USA
10. École Polytechnique Francie
11.–12. Duke University USA
11.–12. London School of Economics GB
13. Imperial College London GB
14. Cornell University USA
15. Beijing University Čína
16. Tokyo University Japonsko
17.–18. Univ. of California, San Francisco USA
19. Melbourne University Austrálie
20. Columbia University USA

Další evropskou institucí je francouzská École Normale Supérieure na 24. místě a první německá univerzita v Heidelberku na 45. místě. Mezi prvními padesáti je pouze třináct evropských škol.

Jádro se svatozáří

4.7.2006

Atomové jádro lithium 11, skládající se ze 3 protonů a 8 neutronů, má exotické vlastnosti. Můžeme si jej představit jako systém skládající se ze tří částí, dvou neutronů a lithia 9, přičemž odebrání libovolné z těchto částí uvolní i zbylé dvě části. Pro podobné kvantové systémy se ve fyzice vžilo označení "borromejské", podle třech vzájemně propletených kruhů vyobrazených na erbu rodiny Borromeo v severní Itálii. Dva slabě vázané neutrony v lithiu 11 se pohybuji tak daleko od silněji vázaného "jadérka" Li 9, že tvoří jakési "halo". Diky němu je velikost lithia 11 zhruba stejná jako velikost mnohem težšího olova 208.

V nedávných experimentech, se japonské skupině fyziku podařilo provést dosud nejpřesnější měření dezintegrace borromejského jádra s neutronovym halem. Jedním z největších úspěchů je přesvědčivý důkaz existence kolektivního vibračního modu lithia 11 o energii cca 0.6 megaelektronvoltu, jenž je pokládán za charakteristický rys slabě vázaných jader. V obyčejných jádrech stejný typ pohybu váže mnohem vyšší energie. Data získaná v posledních měřeních také vrhají více světla na problém interakci mezi slabě vázanými částicemi v periferních oblastech halo jader.

Lidé v tom jsou nevinně?

4.7.2006
Dodo samotář z ostrova Rodriguez podle F.Leguata z r.1708 (obr Živa).

Na pozemích pana Christiana Foo Kuna na ostrově Mauricius se podařilo odkrýt doslova masové hroby již vyhynulých ptáků druhu dodo mauricijský (Raphus cucullatus), známějšího pod starším pojmenováním blboun nejapný. Nálezy mohou znamenat, že za vyhynutí těchto velkých nelétavých ptáků nejsou zodpovědní lidé, ale přírodní katastrofa, snad velký cyklon. Ta asi před 500 lety rozvrátila přirozený biotop těchto ptáků z čeledi holubovitých (Columbidae) a vyhubila zřejmě naprostou většinu jejich populace, ne-li úplně všechny. Pozůstatky jedinců různého věku, avšak blízkého okamžiku úmrtí totiž leží společně, což se dá dobře vysvětlit přírodní katastrofou. Že by v tom tentokrát byli lidé nevině?

Pro zajímavost dodejme ještě, že každý ostrov ze souostroví Maskarény měl svého doda. Kromě zmíňovaného doda mauricijského známe ještě druh dodo samotář (Pezophaps solitaria) z ostrova Rodriguez a dodo samotářský (Raphus solitarius) z ostrova Réunion. Víme o nich však ještě méně než o jejich kolegovi z Mauricia.

Osm členovců z hluboké jeskyně

4.7.2006

Jedinečný a zcela izolovaný ekosystém byl nedávno objeven v podzemním jezeře okolo 100 m hluboko pod vápencovým lomem v dokonalé temnotě v Izraeli. Badatelé z Jeruzaléma tam našli osm dosud neznámých členovců, z toho čtyři korýše, jednoho štíra jednoho chvostoskoka.

Drobní živočiši stahují oxid uhličitý do hlubin

3.7.2006

Podle zjištění amerických oceanologů hrají důležitou roli při transportu uhlíku směrem od hladiny do hloubky drobní živočichové, zvaní salpy (Thaliacea), kteří žijí v rovníkových oceánech. Spolu s vršenkami a sumkami patří do podkmene pláštěnců. Svým slabě zakaleným obalem připomínají medúzy, ale mají mnohem vyspělejší stavbu těla. Tvoří rozsáhlé kolonie, jejichž shluky mohou pokrývat desítky tisíc čtverečních kilometrů hladiny. Jejich potravou je fytoplankton, který buduje svá těla ze zachyceného oxidu uhličitého, který při fotosyntéze přeměňuje ve sloučeniny nutné pro svůj růst. Za jediný den spotřebují až tři čtvrtiny původně přítomného fytoplanktonu. Výměšky salp a jejich mrtvá těla jsou těžší než voda, takže rychle klesají ke dnu. Tímto způsobem přemístí od hladiny na dno až 4 tuny uhlíku denně z plochy deseti kilometrů čtverečních. Tyto údaje zajímavým způsobem doplňují zkoumání koloběhu uhlíku v chladných jižních moří (aktualita akademon.cz 23.6.2006). Vidíme, že k úplnému poznání koloběhu uhlíku v přírodě nám ještě mnoho chybí.

Nejnohatější mnohonožka žije v Kalifornii

3.7.2006
mnohonožka Illacme plenipes

Na území několika set hektarů ve střední Kalifornii asi sto kilometrů na jih od San Jose byl nyní znovuobjeven vzácný druh mnohonožky Illacme plenipes, která byla naposledy spatřena v roce 1926. Tento drobný živočich dlouhý 15–30 mm má až 750 nožek, což je světový rekord. Všechny dosud popsané mnohonožky mají 90–190 párů nožek.

Diskuse/Aktualizace