Špatný tuk prospívá

31.8.2011
hnědý tuk u myši, foto University of Cincinnati

Bílý tuk hromadící energii může být přeměněn na energii spalující hnědý tuk potlačením buněčné signální dráhy. Pracovníci Národního ústavu pro cukrovku a střevní a ledvinové choroby v Bethesdě v USA oznámili, že myši postrádající protein SMAD3 jsou citlivější na insulin a nabírají méně na váze při vysokotukové dietě než normální myši. Ztráta SMAD3 způsobila, že bílý tuk nabývá určitých vlastností tuku hnědého, jako je tvorba více mitochondrií, které poskytují buňce více energie. SMAD3 je součástí téže dráhy jako protein TGFß. Podání TGFß normálním myším blokovalo přeměnu bílého na hnědý tuk, zatímco inhibice proteinu TGFß v myších inklinujících k obezitě a cukrovce 2. typu potlačila oba procesy. Výzkum 184 pacientů bez cukrovky prokázal vztah mezi TGFß a hmotnostním indexem BMI. Na obrázku vidíme hnědý tuk u myši (foto University of Cincinnati).

Uhlíkové městské parky

30.8.2011

Ukazuje se podle pracovníků University of Kent v Canterbury, že městské parky zachycují o mnoho tun více uhlíku, než se dříve předpokládalo. Tak například v parkové zeleni města Leicester ve střední Anglii je zachycováno 230 000 tun uhlíku, což odpovídá 3,16 kg uhlíku na čtverečný metr města, tedy řádově více, než se uvádí v běžných statistikách. Nejvyšší hustota uhlíku se objevovala ve veřejných parcích a zahradách.

Ruský ledoborec v Antarktidě

28.8.2011
ledoborec Vladimir Ignaťuk (foto Murmanská lodní společnosti)

National Science Foundation si od ruské Murmanské lodní společností pronajala v kanadě postavený ledoborec Vladimir Ignaťuk (na obrázku, foto Murmanská lodní společnost), který bude v ledu udržovat plavební kanál v McMurdově průlivu ke dvěma americkým antarktickým základnám. Smlouva byla zatím uzavřena na jeden rok. Její prodloužení je pravděpodobné, protože ledoborec Polar Star patřící Pobřežní stráži Spojených států bude schopen nasazení až od roku 2014. V současnosti prochází rozsáhlou údržbou a modernizací. Obr.Murmanská lodní společnost.

Kde teče řeka Hamza?

26.8.2011

Brazilská Národní hvězdárna oznámila, že tým jejích vědců pod vedením Elizabeth Pimentel odhalil velkou podzemní řeku, které v hloubce 4.000 metrů sleduje přibližně tok Amazonky. Jde o v porézní vrstvu horniny, která je nasáklá vodou, jež teče pomalu k oceánu a vlévá se do něj ve velké hloubce. Je dosti pravděpodobné, že způsobuje nebývale nízký obsah solí v moři v oblasti ústí Amazonky. Informace byly získány na základě průzkumu 241 vrtů provedených brazilskou ropnou společností Petrobras. Zatím neoficiální pojmenování Rio Hamza obdržela podle indiánského vědce Valiya Mannathala Hamzy, kolegy Elizabeth Pimentel, který průzkumu oblasti věnoval čtyři desetiletí.

Těžší hliník

25.8.2011
V horní části je obrázku najdeme schéma prostorově centrované kubické mřížky, v dolní plošně centrované.

Mezinárodní vědecký tým vedený profesorem Sauliusem Juodkazisem z australské Swinburne University of Technology připravil hliník o mimořádně vysoké hustotě. Při ozáření krystalu safíru laserem o dostatečné intenzitě vzniknou uvnitř nevelké přehřáté oblasti, kde teplota dosáhne 10.000 K a tlak přesáhne 100 GPa. Dojde k tepelnému rozkladu oxidu hlinitého, což je materiál, kterým je safír tvořen. Rentgenová strukturní analýza provedená v Argonne National Laboratory ukázala, že hliník v těchto nevelkých oblastech uvnitř krystalu safíru vytvoří prostorově centrované kubické krystalové mřížky. Spekuluje se o tom, že v této podobě se hliník může nacházet v zemském nitru. Za normálních podmínek hliník krystaluje v plošně centrovaných kubických mřížkách, které nejsou tak husté. O rozsahu mezinárodní spolupráce svědčí i to, že laserové experimenty byly provedeny na japonské Šizuocké univerzitě a hlavní experimentátor Arturas Vailionis působí na kalifornské Stanford University.

Snažší trifluoromethylace

24.8.2011
trifluoromethylsulfinová kyselina

Ve farmaceutickém průmyslu je rozšířené zavádění trifluoromethylové skupiny –CF3 do různých sloučenin, čímž vzroste jejich stabilita. Chemikům ze Scripps Research Institute pod vedením prof. Phila S. Barana se podařilo podstatně usnadnit provádění této chemické reakce. Zjistili, že trifluoromethylsulfinát lze použít jako vhodný zdroj trifluoromethylového radikálu. Reakce je jednodušší, lze ji provést v řadě rozpouštědel a není třeba pracovat s plyny. Doposud se pro zavedení trifluoromethylové skupiny hojně využívá plynný trifluorojodmethan CF3I.

Diamant v plameni

23.8.2011

Profesor chemie Wuzong Zhou ze skotské University of St Andrews zjistil, že některé z uhlíkových klastrů, které způsobují žluté zabarvení plameny svíčky, mají strukturu diamantu. Každou sekundu jich v plameni vznikne asi 1,5 milionu. Kromě diamantu v plameni svíčky najdeme ještě klastry amorfního uhlíku, fullereny i grafit, tedy prakticky všechny možné modifikace uhlíku. Studiem chemických procesů při hoření svíčky se zabýval již Michael Faraday, jehož knihu „The Chemical History of a Candle“ (Chemická historie svíčky) by si měl přečíst každý zájemce o chemii. Bude zajímavé zjistit, jaké je struktura klastrů uhlíku, které způsobují oranžové-žluté zbarvení plamene hořícího dřeva. Jeho barva je více do červena, leckdy až výrazně oranžová. Uhlíkové klastry v něm mají jinou velikost a možná i strukturu.

Lubino 23.8.2011: Tak pokud vím, žluté zabarvení plamene způsobuje sodík, který je v podstatě všudepřítomný a stačí jen stopy sodíku a plamen (jakýkoliv) se barví do žluta. Stejně tak barví stroncium červeně, lithium karmínově, bor zeleně, draslík fialově, vápník cihlově červeně, atd. Tím samozřejmě nepopírám vznik uhlíkatých clusterů v plameni. Ale zbarvení plamene má na svědomí sodík. Ať se pan profesor na mně nezlobí.

akademon.cz 24.8.2011: Rozdíl mezi barvou jakéhokoli plamene při hoření materiálu s obsahem uhlíku a světlem sodíkové výbojky je snadno rozeznatelný na první pohled. Žluté a červené tóny v zabarvení plamene svíčky, dřeva, uhlí atp. skutečně způsobují zejména uhlíkové klastry nebo, jak se nyní říká, nanočástice.

Lubino 23.8.2011: No, otázkou potom je, jaký příspěvek k výsledné barvě způsobí clustery a jakou měrou přispívá sodík. Výsledkem pak může být jiný odstín barvy. Pomiňme sodíkovou výbojku, ale i ve dřevě a dalších materiálech sodík je a už jeho stopové množství způsobuje žluté zbarvení plamene s vlnovou délkou kolem 589 nm. Je na tom založeno také jedno z jeho analytických stanovení pomocí emisní spektrofotometrie. Právě u této metody je sodík prvkem, který má jeden z nejnižších (ne-li vůbec nejnižší) detekční limit ze všech prvků. Na druhé straně se přiznám, že to, že uhlíkaté clustery mohou barvit plamen, je pro mne novinka. No, člověk se prostě učí pořád :-)

nuclear 6.9.2011: Potřeboval jsem asi před rokem vyrábět rozžhavené uhlíkové částice, které jsem potom vháněl do jiného pokusného zařízení. Pro informaci, kde tyto částice vzít, jsem se musel zatoulat až na server prodávající trampské a zálesácké potřeby - a tedy i petrolejové lampy. Petrolejka svítí nejvíce pouze tehdy, když je seřízena na největší emisi těchto rozžhavených uhlíkových částic - když není, tak čoudí, málo svítí, a částice jsou nikoli rozžhavené ale studené - tedy černé :)

akademon.cz 9.9.2011: Okolo pulsaru PSR J1719-1438 v souhvězdí Hada obíhá ve vzdálenosti 600.000 km malá, ale těžká planeta o průměru 60.000 km. Zjistil to z modulace jeho pulsů prof. Matthew Bailes ze Swinburne University of Technology v australském Melbourne se svým mezinárodním astronomickým týmem. Jde o pozůstatek hvězdy – bílého trpaslíka, kterému sousední pulsar vysál naprostou většinu hmoty. Planeta je o něco těžší než Jupiter, přestože je výrazně menší. Z její vysoké hustoty usuzují objevitelé, že je převážně tvořena uhlíkem se strukturou diamantu. Celý systém je od nás 4.000 světelných let vzdálen.

Pozorování v alpském Astrofotografickém centru

22.8.2011
Expozice 120 minut.

Na snímku vidíme nově pozorovanou supernovu 2011hd v galaxii M51. Poprvé ji zaznamenalo několik amatérských astronomů ve Francii, Německu a Spojených státech v noci z 31.5. na 1.6.2011. Snímek byl pořízen počítačem řízeným dalekohledem CGE 1100 s jedenáctipalcovým zrcadlem ve Schmidt-Cassegrainově montáži fotoaparátem Canon 40D s CLS filtrem instalovaný v astrofotografickém centru Alpine Astrovillage v Lü-Stailas v údoli Müstair ve východním Švýcarsku, o kterém jsme v akademonu psali již několikrát (16.3.2011, 13.12.2009). Spektrální analýza ukázala, že jde o supernovu typu IIb.

Webové stránky astrocentra www.alpineastrovillage.com.

Bezlopatková odvalovací turbína – vynález vědců z Akademie věd

21.8.2011
Obtékání rotoru odvalovací turbíny ve výtokovém konfuzoru funguje téměř se stejnou účinností při spádu 0,3 m nebo 0,6 m.

Tisková zpráva AV ČR: Precesní kapalinová turbína je novým patentovaným vynálezem Ústavu termomechaniky Akademie věd ČR (ÚT AV ČR). Představuje významné zdokonalení tzv. odvalovacího tekutinového stroje, v praxi rozšířeného pod názvem mikroturbína Setur. Na jeho vzniku se podíleli prof. František Maršík, DrSc., z ÚT AV ČR, Ing. Miroslav Sedláček, CSc., ze Stavební fakulty ČVUT v Praze a jejich slovenský kolega doc. Stanislav Hostina, Ph.D.

Jedná se o vodní motor, který pracuje na novém hydrodynamickém principu, využívajícím spontánně generované cirkulace tekutiny ve vhodně tvarovaném kanálu. Má velmi jednoduchou konstrukci a dosahuje účinnosti okolo 40–70 %. Rotorem je dutá polokoule nebo dutý komolý kužel. Turbína s označením DVE 120 je určena především pro spády 3–15 metrů a průtoky 4–15 litrů za sekundu. Může také pracovat s průtokem stovek litrů vody za sekundu při spádu cca 1 metr.

Odvalovací turbíny se používají u velmi nízkých spádů, zatím však bez energetického využití. Přitom právě nízké spády by mohly s pomocí odvalovacích turbín poskytnout užitečné a dostatečně efektivní výstupy, a to nejen na říčních tocích, ale také v oblasti mořských proudů, jež nedosahují vyšších rychlostí než 2–3 m/s. Je-li turbína upravena na použití s tlakovým zdrojem vody, může plnit řadu různých pracovních funkcí, například pohánět čisticí nebo vrtací stroje, rozprašovat vodu do prostoru a mnoho dalších. Nová turbína je velmi spolehlivá a nemá negativní vliv na životní prostředí.

Lze očekávat, že v blízké budoucnosti bude o bezlopatkovou odvalovací turbínu z „tvůrčí dílny“ ÚT AV ČR značný zájem. Naznačily to dubnový mezinárodní veletrh Hannover Messe, kde byl tento stroj předváděn v modelové podobě, a následně i jeho prezentace při návštěvě odborníků z významné energetické firmy Vattenfall v červnu v Praze. Byly dohodnuty postupy, které směřují k praktickému odzkoušení odvalovacího principu podle výše uvedeného patentu na německém území.

Budeme jezdit na aligátoří sádlo?

19.8.2011
Aligátor americký (Alligator mississippiensis), Everglades National Park, Florida, USA, listopad 2012.

Ročně skončí ve Spojených státech v kafilériích přibližně sedm tisíc tun tuku z aligátorů, jež představují odpad při jejich zpracování na maso. Rakesh Bajpai se svými kolegy z University of Louisiana ve své ukázal, že je ho možné využít k získání kvalitní suroviny pro výrobu biopaliv. Extrakcí rozpouštědly nebo zahříváním pomocí mikrovln lze získat směs mastných kyselin, tvořených hlavně kyselinou palmitovou, olejovou a palmitolejevou, s výtěžkem 61%. Možná se tu nabízí další podnikatelský záměr pro moravskou krokodýlí farmu ve Velkém Karlově.

Odhalí čeští rorýsi tajemství svého putování?

18.8.2011
montáž geolokátoru (© Lukáš Viktora/archiv ČSO)

Tisková zpráva České společnosti ornitologické: Čeští ornitologové označili v minulých dnech několik rorýsů speciálními geolokátory. Doufají, že s jejich pomocí odhalí místa, kde tito obdivuhodní ptáci zimují. Migrace rorýse obecného (Apus apus) v Evropě je předmětem pozornosti ornitologů z univerzity ve švédském Lundu. Tým pod vedením prof. Susanne Akessonové zahájil v roce 2009 výzkum migračních tras a zimovišť rorýsů z hnízdišť v jižním Švédsku. V roce 2010 se přidaly další západní Evropy a Izrael a od letošního roku i Česko.

Výzkum je založen na použití tzv. geolokátorů, s jejichž pomocí je možné zpětně rekonstruovat trasu, po které se označený rorýs pohyboval na cestě do zimovišť i během návratu na hnízdiště. Geolokátory pracují na jiném principu, než u nás, především díky sledování černých čápů, známější satelitní vysílače. Jejich velikost a hmotnost však zatím neumožňují použití na malých druzích ptáků. Geolokátory, vybavené miniaturním fotovoltaickým článkem zásobujícím zařízení o hmotnosti 0,6 g potřebnou energií, fungují jako mobilní datová úložiště. Získat data je tedy možné pouze opakovaným odchytem ptáka. Pro podobné typy výzkumů jsou proto vhodní pouze ptáci s pevnou vazbou na hnízdiště (tzv. fidelitou), mezi které rorýs patří.

Z několika vytipovaných padla finální volba na hnízdní kolonii sídlící v půdních prostorách budovy Základní školy v Pečkách. Zde byly v loňském roce ve spolupráci s vedením školy v rámci revitalizace a zateplení objektu úspěšně provedeny úpravy atikové římsy, umožňující rorýsům přístup ke hnízdištím. „Letos zde hnízdilo minimálně 19 párů rorýsů,” sdělil koordinátor projektu Lukáš Viktora a dodává: „Potřebovali jsme geolokátory opatřit 10 dospělých ptáků. Pro účely projektu je taková velikost kolonie dostačující.” Odchyt rorýsů a instalaci geolokátorů provedli ornitologové z ČSO a z Kroužkovací stanice Národního muzea ve dvou červencových termínech. „Součástí výzkumu bylo také získání některých biometrických údajů, především délky křídla a hmotnosti rorýsů,” uvádí Lukáš Viktora a pokračuje: „Rorýsům jsem také odebrali vzorky peří pro následnou genetickou analýzu.“

Po návratu rorýsů na hnízdiště v květnu 2012 budou ptáci zpětně odchyceni a geolokátory zaslány k podrobné analýze dat do švédského Lundu. O tom, kam a kudy se rorýsi na svých dlouhých a nebezpečných cestách ubírali se tak, pokud se vše podaří, dozvíme více až v závěru roku 2012. Na poodhalení dosud prakticky neznámé oblasti rorýsího života však již nyní netrpělivě čekají nejenom ornitologové, ale i žáci ZŠ v Pečkách a další obdivovatelé těchto nesmírně zajímavých ptáků. Česká společnost ornitologická (ČSO) se výzkumu a praktické ochraně hnízdišť rorýse obecného soustavně věnuje od roku 2004, kdy se rorýs stal ptákem roku. Zvláštní poděkování patří řediteli ZŠ v Pečkách Luboši Zajícovi za ochranu hnízdišť rorýsů při rekonstrukci školní budovy i umožnění výzkumu rorýsí kolonie.

Zjištění tsunami

17.8.2011

Nové možnosti pro včasné zjištění tsunami otevírají pozorování, která pomocí vysokofrekvenčních radarů pro studium mořských proudů umístěných v Kalifornii a Japonsku provedl tým oceánografů vedený prof. Johnem Largierem z University of California v Davisu. Samotná tsunami je na širém moři příliš nízká a žádný radar ji nezachytí. Nicméně ovlivní mořské proudy, kterými projde a tyto změny lze rozpoznat. Jednoduchý systém varování by jistě mohl v budoucnu zachránit mnoho životů. Dosud se používá sítě hydrofonů (akademon.cz) nebo jiných tlakových senzorů.

20.6.2013: Tsunami je možné velmi rychle předpovědět pomocí GPS. Podmořské zemětřesení, které ničivou vlnu způsobí, je tak silné, že jím způsobená deformace Země je detekovatelná systémem GPS. Vypočítal to Andreas Hoechner se svými kolegy z Deutsches GeoForschungsZentrum v Postupimi. Již tři minuty po zemětřesení by informace o hrozící tsunami mohla být k dispozici. Vzhledem k tomu, že zpravidla trvá několik hodin, než vlna dorazí k pobřeží, jde o dostatečný předstih.

Citlivé rukavičky

16.8.2011
prototyp rukavice (foto Georgia Tech/Gary Meek)

Rukavičky, které podstatně zvýší citlivost našeho hmatu, sestrojili technici z Georgia Institute of Technology pod vedením Juna Uedy. Své výsledky přednesly v květnu na Mezinárodní konferenci o robotice a automatizaci v Šanghaji, kterou pořádá americký The Institute of Electrical and Electronics Engineers. Z obou stran špičky každého prstu přidržují rukavice piezoelektrickou destičku ze směsi titaničitanu a zirkoničitou olovnatého. Jejich drobné kmity o vysoké frekvenci zvyšují výrazně citlivost hmatu. Fungují na principu stochastické rezonance, kdy šum může zesílit slabý signál, takže se stane rozeznatelným. V rukavicích rovněž najdeme baterie a nezbytnou elektroniku. Obr.Georgia Tech/Gary Meek.

Nečekané důsledky

15.8.2011

Hojné celosvětové státní subvence pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů v posledních letech přitáhly do této oblasti mnoho rizikového a rozvojového kapitálu (venture capital). Jeho doménou jsou při tom investice na inovativních kapitálově nenáročných projektů s nadějí na vysoké zhodnocení. Vábničce jistoty státních dotací se zřejmě nedá odolat. Důsledkem pochybné státní politiky při podpoře netradičních zdrojů energie je kromě jiného zmenšení investic nutných pro uvádění nových poznatků a technologií do praxe.

Klíč pro vstup bakterií do buněk

14.8.2011

Protein, který umožňuje bakteriím, aby se přichytily k hostitelským buňkám a vnikaly do nich, by mohl být cílem pro potlačení infekce. Pracovníci univerzity v Dallasu pátrali po takovém proteinu ve Vibrio parahaemolyticus, který může způsobovat otravu jídlem. Našli protein MAM7, který je exprimován ve vnější bakteriální membráně. Odstranění MAM7 snižuje schopnost bakterie vázat se na lidské a myší buňky. Hlístice, které pozřely patogenní bakterie, umíraly dříve než hlístice krmené neškodnou Escherichia coli. Vystavení lidských buněk neškodné E. coli se schopností exprimovat MAM7 zvýšilo rezistenci k V. parahaemo-lyticus i dalším patogenním bakteriím. Otvírá se tu tedy další možnost boje proti infekci.

Znalosti nebo pila

13.8.2011
Tsuga canadensis - jedlovec kanadský, foto  Bruce Marlin,  Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Debata o řešení problémů s lýkožroutem smrkovým na Šumavě ve své nejvypjatější fázi přerostla do fyzických střetů mezi odpůrci a stoupenci těžby. Je zajímavé se podívat, jak za oceánem přistupují k problémům, jejichž řešení u nás je založeno na použití pily. Mšice korovnice jedlovcová zavlečená z východní Asie ničí rozsáhlé jedlovcové porosty Apalačských hor a ohrožuje rozsáhlé plochy lesů od Georgie po Kanadu. Jedlovce, zvané též tsuga, jsou jehličnaté stromy příbuzné borovicím rostoucí v Severní Americe a východní Asii. U nás je sice najdeme jen uměle vysazené. Na fotografii od Bruce Marlin vidíme jedlovce kanadské. V současné době se připravuje postřik přípravkem, který vyvinul a loni otestoval entomolog Scott Costa z University of Vermont ve spolupráci s U.S. Forest Service. Obsahuje spory plísně lecanicillium muscarium, jež je patogenní pro mšice, spolu s přípravky, které podporují její růst. O podobné řešení se u nás postarala sama příroda. Změnilo se počasí a lýkožrout začal valem hynout. Není tento rozdílný přístup k řešení prakticky téhož problémům již prvním důsledkem našeho macešského přístupu k vědě? Tím nemyslím zdaleka jen otázku financování, i když více peněz by jistě nebylo na škodu. Problém je hlubší: nestabilita pravidel, byrokracie, absence cílů, vzájemně soupeřící lobistické skupiny, nedostatečné propojení s praxí, slabý kontakt s cizinou. Rozvoj vědy je dlouhodobě politickou reprezentací za souhlasu voličů přehlížen, přestože vlastně spolu se vzděláním jde o nejdůležitější faktory, které určí naši budoucnost.

Pan Josef 16.8.2011: Vážený autore, zajděte se podívat například na Trojmezí či Plešné jezero, a uvidíte na vlastní oči, jak dopadne Šumava, kde se realizují teorie pana Vlašína, které tady obhajujete. A všimněte si, že mnohem horší je to na německé straně této části Šumavy, kde podobné teorie praktikují o něco déle.Oni totiž ti dřevorubci sice napadené a možná i některé nenapadené stromy pokácí, ale vzápětí se nové vysadí, takže les je zachráněn a roste dále. Kdyby všichni tito "ochránci" raději napřeli svoje úsilí do omezení jízd kamionů a zákonům proti asfaltové lobby, to je skutečné zlo, které ohrožuje naše životní prostředí.

nuclear 18.8.2011: Nesouhlas s panem Josefem, v národním parku nemá dřevorubec co pohledávat. V Bavorsku je bezzásahová zóna. Je otázka, jestli ji chceme, nebo jestli ji chceme jen v určité oblasti, nebo jestli tedy zastavit či omezit kůrovce nějakou sofistikovanou metodou. To ale sekera není - nezlobte se.

Pan Pavel 23.8.2011: Taky bych rád reagoval na pana Josefa, bohužel mi to nedá. Reprezentuje tu typický přístup založený na absolutní neznalosti problematiky. Současný problém na Šumavě je totiž důsledkem hospodaření, které tu pan Josef nastiňuje. Zjednodušeně řečeno, strom, který tam vyroste sám (což by v NP mělo být!!), bude jistě adaptovaný a s velkou pravděpodobností zdravý a tudíž kůrovci odolávající. "Lesácký přístup" povede spíše jen ke kůrovcové smyčce. Toť vše...

Pan Josef 25.8.2011: Vážení teoretici, můj příspěvek začíná slovy "zajděte se podívat". Až to uděláte, pak pište své "zasvěcené" příspěvky. Argumentace typu "v národním parku nemá dřevorubec co pohledávat protože tam nemá co pohledávat" je přesnou ukázkou myšlení aktivistů. A opět - zajděte se podívat. Uvidíte, že v tom Bavorsku, které si berete za vzor, museli dřevorubci stejně nastoupit, protože uschlé stromy jsou časem tak nebezpečné, že je museli pokácet. Pilou. Snadno to poznáte podle stop na "padlých" velikánech. Ale to musíte nejdřív zvednout zadek a dojít se podívat. Těším se na to, co vypozorujete.

akademon.cz 6.10.2011: Na doporučení pan Josefa (viz počátek diskuse) jsem navštívil na Šumavě vrch Plechý a Trojmezí. Při dobrodružné cestě od Plešného jezera vzhůru přes vyvrácené kmeny doplněné cedulemi propagujícími mrtvý les a jeho postupné oživování, jsem si uvědomil, že boj aktivistů s pilami není souboj odborný či vědecký. Spíše bych ho nazval estetickým. Má mít les podobu onoho domestikovaného zeleného lesa, na který jsme v našich krajích zvyklí, a kam můžeme bez potíží jít na houby či jen na procházku? Nebo mate raději divokou, tajemnou tajgu, kde bez sekery lze udělat jen několik kroků? Stejně není možné rozhodnout, zdali je lepší nebo krásnější divoký tygr kráčející přítmím džungle nebo domácí kocourek oplácející svému majiteli veškerou péči. A ještě jednu poznámku k panu Josefovi – ve svém příspěvku neobhajuji teorie žádného pana Vlašína. Jde mi o to, zda bojovat s kůrovcem pomocí kácení je v 21.století skutečně ten nejlepší způsob. Neexistuje-li třeba jiná, elegantnější a levnější cesta. Vůbec neřeším, zdali mají pravdu stoupenci pily, místní obyvatelé, dřevařské společnosti, správa národního parku nebo aktivisté. Pouze na pozadí těchto událostí se snažím poukázat na závažný problém našeho možného vědeckého zaostávání. Jak bývá ve vypjatých situacích běžné, stoupenci jednotlivých názorů akceptují pouze bezvýhradný souhlas. Kdokoli jiný je pro ně nepřítelem. Takže moje doporučení pro Vás, pane Josefe, i ostatní diskutující: pořádně si přečtěte, o čem je původní příspěvek. Já jsem už na Šumavě byl. A díky za doporučení na krásný výlet.

akademon.cz 5.3.2013: Podobný problém jako na Šumavě řeší nyní ve Švédsku. V roce 2007 byla přes protesty části místních obyvatel odstraněna stará, nevelká přehrada Kuba na řece Nätra ve střední Švědsku. Podle studií, které v současné době provedli odborníci z Umea universitet , se odpůrci a příznivci zachování přehrady neliší ve svých znalostech problematiky, ale spíše v hodnotovém žebříčku. Pro někoho má význam obnovení původního koryta řeky zejména kvůli možnostem rybolovu, pro jiného koupání, pláže a historická hodnota staré stavby.

Energie ze Slunce

13.8.2011
Stavba elektrárny solární termální elektrárny Ivanpah.Turbíny a chladiče jsou umístěny u paty věže (obr. BrightSource Energy).

Kalifornská společnost BrightSource Energy staví v lokalitě Ivanpah Dry Lake v kalifornské Mohavské poušti solární elektrárnu o výkonu 392 MW. Z toho 15 MW se spotřebuje na fungování elektrárny, takže do sítě dodá 377 MW elektřiny. Pomocí zrcadel soustředí sluneční záření na kotel umístěný na vrcholu centrální věže. Vzniklá pára roztočí turbíny jako v běžné tepelné elektrárně. Výstavbu elektrárny vidíme na fotografii (obr. BrightSource Energy). Po dokončení ji budou tvořit celkem tři samostatné komplexy. První skoro dokončený je vpředu, z posledního, nejvzdálenějšího zatím vidíme pouze centrální věž s kotlem. Společnost BrightSource Energy rovněž vyvíjí technologii solární elektrárny, jejíž výkon nebude závislý na aktuální intenzitě slunečního záření. Pomocí zrcadel soustředěné sluneční záření roztaví vhodnou anorganickou sůl, která vyrobí páru k pohonu turbín. Můžeme ji též roztavenou uchovat v nádrži a využít, až Slunce zajde.

Na konferenci ASME Energy Sustainability Fuel Cell 2011 konané ve Washingtonu popsal Nico Hotz z Duke University (Durham, USA) ve svém příspěvku zajímavý systém, který vyrábí vodík, přičemž energii získává ze slunečního záření. Účinné kolektory nejprve ohřejí směs vody a metanolu až na 200 stupňů Celsia. Ta pak prochází reaktorem z měděných trubek zevnitř pokrytých oxidem hlinitým, v němž se nacházejí dva různé katalyzátory. Výsledný vodík je velmi čistý.

nuclear 6.9.2011: velmi podobné zařízení měl Paul Pantone z Utahu. Nesloužilo však k výrobě čistého vodíku, ale ke krakování jednoduchých uhlovodíků. Trubky byly měděné,stejně jako "rod" jádro, a katalyzační teplota 400 stupňů Celsia.

1.10.2013: Sluneční tepelná elektrárna Ivanpah začala dodávat proud do sítě, zatím v testovacím provozu.

DNA klícka

12.8.2011

Smíšenému týmu fyziků a biologů pod vedením prof.Andrewa Turberfielda z Oxford University se podařilo připravit molekuly DNA ve tvaru pravidelného čtyřhranu o výšce 7 nm. Každá jeho hrana je tvořena řetězcem DNA. Vzhledem k nevelkým rozměrů může proniknout do buňky a nést uvnitř účinnou látku léku. V přírodě neobvyklý tvar ji ochrání před útokem buněčných enzymů, které by molekulu DNA jinak rozložily během několika okamžiků. Jednotlivé DNA hrany tvořící čtyřhran jsou navrženy tak, aby se samovolně spojily. Lze je upravit i tak, aby se při styku s určitou molekulou od sebe oddělily a uvolnily uvnitř ukrytou molekulu. Nová metoda již byla testována na buněčné kultuře.

Trhavina s pevností kovu

11.8.2011
schematické znázornění výbuchu nové hlavice

Americký Office of Naval Research na základě testovacích střeleb provedených koncem června na střelnici Blossom Point v Marylandu včera oznámil, že hlavice vojenských raket bude místo z oceli vyrábět z reaktivních materiálů s vysokou hustotou (High-Density Reactive Material). Jde o speciální slitinu pevnou jako dural s hustotou oceli. Po dopadu a výbuchu nálože v hlavici rakety se střepiny z něj rozletí všemi směry a po nárazu se uvolní jejich chemická energie a explodují. Výbušná síla rakety tím podstatně vzroste. Svým fungováním připomíná termobarické střelivo (akademon.cz 21.5.2002, 24.3.2005). Nový materiál tvoří intermetalická sloučenina, tedy slitina kovů, mezi jejímiž atomy vznikají chemické vazby. Její přesné složení se z pochopitelných důvodů tají. Další rozsáhlé testovací střelby proběhnou v září.

Svět v roce 2050

10.8.2011

Americká kancelář pro sčítání lidu vydala nyní prognózu toho, jak bude světová populace vypadat v polovině století. V Rusku poklesne populace o 21 %, v Japonsku o 15 %, i v Číně dojde k poklesu přibližně o 3 %, zato v Indii naroste o 41 % (a překročí tak počet obyvatel Číny), v USA o 60 %, podobně jako v Indonésii a Brazílii, v Pákistánu a Bangladéši o 100 % a v Nigérii o 180 %. Ve střední Evropě budou změny okolo 5 %.

Pan Tomáš Vodička 11.8.2011: Šedesátiprocentní nárůst v USA? Je to možné? Myslel jsem, že populační bilance amerických rezidentů je téměř vyrovnaná. A když vezmeme v úvahu imigraci, tipnul bych si, že její atraktivita a tím i rozsah následkem ekonomického úpadku podstatně poklesne. Je také dost možné, že např. Indie (která mj. razantně zvýšila investice do vzdělání) dokáže populační explosi zastavit. Mimochodem, jaké byly čtyřicetileté prognózy třeba v roce 1990 pro Čínu? Rád bych věděl, jak se takovéto prognózy dělají - bere se v úvahu předpokládaný politický, sociální a ekonomický vývoj, anebo se prostě interpolují současné populační trendy?

akademon.cz 11.8.2011: Od roku 1990 narostl počet obyvatel Spojených států o 50 milionů, takže nejde o nereálná čísla. Předpovědi OSN jsou poněkud nižší. V roce 2007 předpokládali nárůst 38% do roku 2050. Přes problémy se státním dluhem zůstává stále obrovský rozdíl mezi Spojenými státy a chudými zeměmi Afriky, Asie, Latinské Ameriky, odkud směřuje většina přistěhovalců. Řadě z nich navíc nejde jen o životní úroveň. Spojené státy stále zůstávají zemí, které každému nejméně zasahuje do jeho života.

Prof.Dr.Arnošt Kotyk 11.8.2011: prognózy jsou založeny na sociálním a ekonomickém vývoji území na základě každoročních statistik o populačních trendech a zejména vývoji finanční situace (dluhy, GDP, atp.).

Problémy s biomasou

9.8.2011
Nánosy ze spalování slámy, foto ing.Břetislav Klápště.

Velký problém při průmyslovém spalování biomasy představuje napékání sklovitého materiálu na vyzdívky ze žáruvzdorného betonu. Způsobuje to nízká teplota spalování biomasy. Čištění je velmi obtížné a dochází při něm i k poškozování vyzdívek. Ing.Břetislav Klápště se svými kolegy z Vysoké školy chemicko-technologické vyvinul separační vrstvu o vysoké teplotě tání, která spolehlivě oddělí vznikající skelné nápeky, takže je lze vymést. Můžeme to snadno provádět při vyšší teplotě než pracné vytloukání, takže kotel nemusí tak dlouho chladnout a můžeme ho odstavit na kratší dobu.

Proč milujeme bůček?

8.8.2011
Tetrahydrokanabinol, účinná látka marihuany a hašiše.

Pracovníci lékařské fakulty University of California v kalifornském Irvine Daniele Piomelli a Nicholas DiPatrizio za podpory několika dalších kolegů zjistili při pokusech na krysách, že pojídání tučné stravy spustí produkci kanabinoidů v tenkém střevě. Kanabinoidy jsou psychoaktivní látky, které se vyskytují v marihuaně a hašiši. Již dříve bylo známo, že zvířata včetně nás je dokážou produkovat. V tomto případě hovoříme o endokanabinoidech, které mají obdobné účinky, jako zmíněné drogy.

Forenzní nanotechnologie

7.8.2011
Otisky prstů sejmuté novou technologií z hliníkové folie (foto Xanthe Spindler)

Prof. Oliver Hofstetter se svými kolegy Northern Illinois University ve spolupráci s australským týmem forenzních expertů z pod vedením Xantheho Spindlera z University of Technology Sydney připravil nanočástice, který umožní odhalit otisky prstů, které jsou pro dosavadní techniky příliš nezřetelné nebo staré. Tvoří je nanočástice zlata, na níž je připojeno jednak fluorescenční barvivo, jednak molekuly protilátky citlivé na aminokyseliny přítomné v otiscích prstů. Na obrázku vidíme otisky prstů sejmuté novou technologií z hliníkové folie (foto Xanthe Spindler).

Jak čtou buňky informace v DNA?

6.8.2011
logo AV ČR

Nové poznatky vědců z AV ČR přispívají k léčbě závažných onemocnění. Návod, jak postavit lidské tělo, je uložen v dlouhých vláknitých „molekulách dědičnosti“, v DNA. Tak, jako je složité naše tělo, je i složitý tento návod. Způsob, jakým ho buňky čtou, není dosud zcela objasněn. Jeden z krůčků k porozumění této velmi složité záhady udělali nedávno vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR.

Po dlouhou dobu se věřilo, že základní genetickou jednotkou jsou geny a že každý gen nese informaci pro tvorbu jedné bílkoviny. Nicméně v posledních letech se ukazuje, že většina genů může sloužit k výrobě více než jedné bílkoviny v závislosti na tom, v jaké části lidského těla je daný gen „čten“. Například bílkovina fibronektin, důležitá pro hojení ran, se v krvi vyskytuje pouze v krátké formě. Vedle toho existují ještě fibronektiny, které jsou o něco delší, vylučuje je mnoho typů buněk do mezibuněčného prostoru a mimo jiné jsou i často hojně nalézány v některých nádorech. Všechny rozdílné fibronektiny vznikají z jediného genu díky „alternativnímu sestřihu“ RNA. Co to je?

Informace z vlákna molekuly DNA jsou v buňkách nejprve přepsány do podobného vlákna RNA. Každá RNA je následně zkrácena (sestřižena, proto RNA sestřih) a teprve podle této sestřižené RNA buňky postaví bílkoviny. Buňky si sice RNA sestřihem přidělávají práci, ale zároveň sestřih dokážou rafinovaně využívat: někdy RNA zkrátí víc, někdy míň, a proto se může z jednoho genu vytvořit např. krátký i dlouhý fibronektin. Poruchy tohoto děje mohou vést k závažným onemocněním.

Hlavními faktory, které rozhodují o sestřihu RNA, jsou krátké úseky v RNA a regulační molekuly, jež tyto úseky v RNA rozpoznávají. Nicméně již delší dobu existovalo podezření, že tato představa není kompletní. Vědecký tým pod vedením doktora David Staňka z Ústavu molekulární genetiky (ÚMG) Akademie věd ČR nyní zjistil, že o alternativním sestřihu se částečně rozhoduje již na úrovni DNA, tedy daleko dříve, než se dříve předpokládalo.

DNA je v buněčném jádře obalena bílkovinami zvanými histony, které ji chrání. Vědci z ÚMG AV ČR došli k závěru, že malé modifikace histonů mění sestřih některých molekul RNA, kupříkladu těch, které kódují právě bílkovinu fibronektin. Důležité je, že modifikace histonů lze ovlivňovat různými látkami, a tak nepřímo měnit i sestřih RNA. Mnoho z těchto látek se testuje v klinických studiích jako možná léčiva nádorových či neurodegenerativních onemocnění. Zjištění, že tato léčiva mohou měnit alternativní sestřih mnoha set genů, může rozšířit jejich léčebný účinek i na nemoci způsobené chybným sestřihem RNA.

Převzato ze stránky Akademie věd České republiky

Regulace transportu mědi

6.8.2011

P-adenosintrifosfatázy třídy IB regulují vnitrobuněčné hladiny těžkých kovů, zejména mědi. U lidí způsobují defekty v transportérech mědi ATP7A a ATP7B vznik Menkesovy respektive Wilsonovy choroby. Nyní byla popsána krystalická struktura P-Cu+-ATPázy třídy IB ve stavu bez mědi. ATPáza z Legionella pneumophila obsahuje tři složky: vstupní bránu do cytoplasmy, vazebné místo v membráně a extracelulární výstupní bránu.

Plasty z obnovitelných zdrojů

5.8.2011

Společnost Dow Chemical staví v Brazílii závod na výrobu polyetylenu z cukrové třtiny. V první fázi postaví lihovar s produkcí 240 milionů litrů etanolu ročně. Do konce příštího roku chce uvést do provozu linku, která dehydratací etanolu bude vyrábět ethen CH2=CH2. Tato technologie je sice známa skoro sto let, avšak doposud se v průmyslovém měřítku nevyužívala. Výrobní proces zakončí polymerací ethenu na polyetylen standardním postupem. Naprostá většina z roční světové produkce tohoto plastu, jež činí 80 milionů tun, se připravuje polymerací ethenu získaného parním krakováním ropných uhlovodíků. Polyetylen z levného brazilského lihu by s ním měl být cenově srovnatelný při současných cenách ropy.

Vědecký výzkum v Africe

4.8.2011

Afrika je sice nejstarším místem, kde se objevili předci moderního člověka, ale je nejmladším kontinentem, pokud jde o růst populace i úlohu vědy. Předpokládá se, že současný počet obyvatel Afriky (okolo jedné miliardy) naroste na 3,5 miliardy do konce století. Současná publikační aktivita v subsaharské oblasti je velmi různorodá. Jihoafrická republika produkovala v minulém roce 8800 publikací, následována Nigerií s 3950 publikacemi, Keňou s 1240 publikacemi, Tanzánií (634), Ugandou (619), Kamerunem (603), Etiopií (579) a Ghanou (574) až po Angolu (33), Rovníkovou Guineu (13), Burundi (12), Libérii (3) a Somálsko (2). Tomu jen částečně odpovídá počet výzkumných pracovníků na milion obyvatel: Jihoafrická republika 810, Senegal 650, Gabon 370, Kamerun 240, Nigérie 120, Keňa 90.

Rekordní magnetické pole

3.8.2011
Výbuch cívky způsobený magnetickým polem (foto National High Magnetic Field Laboratory).

Fyzikům z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf pod vedením Sergeie Zherlitsyne se podařilo po dobu několika milisekund vytvořit magnetického pole 91,4 T, čímž překročili několik let starý světový rekord svých amerických předchůdců z Los Alamos National Laboratory, kteří dosáhli 89 T. Německý tým použil využil dvou cívek. Vinutí vnitřní cívky o váze 200 kg tvořila speciální slitina mědi, která je schopná snést obrovské mechanické namáhání vyvolané silným magnetickým polem. V tom ji podpořil ještě speciální kevlarový plášť. Kolem omotali další cívku z dvanácti vrstev měděného drátu. Celek zpevnil ještě ocelový plášť. Překročí-li cívkou indukované magnetické pole hodnotu přibližně 25 T, vznikají tak velké síly, že ji mohou roztrhat na kusy. Vypadá to, jako kdyby explodovala. Musíme s tím počítat a stavě zařízení schopné vydržet tyto podmínky. Na obrázku vidíme výbuch cívky způsobený magnetickým polem (foto National High Magnetic Field Laboratory).

Ještě silnějšího magnetického pole můžeme dosáhnout pouze za cenu destrukce magnetu, čímž vznikne na několik mikrosekund magnetické pole až 1000 T.

akademon.cz 24.8.2011: Závod pokračuje: 18.srpna dosáhl americký tým 92,5 T. Ze svého rekordu se těšili jen do následující dne, kdy je německý tým znovu překonal s hodnotou 97,4 T.

Jsme schopni zaznamenávat magnetické pole?

3.8.2011

Řada živočichů, jako stěhovaví ptáci, jsou schopni registrovat zemské magnetické pole pro účely navigace na vzdálenosti tisíců kilometrů. Slouží k tomu proteiny zvané kryptochromy. Pracovníci massachusettské univerzity ve Worcesteru nahradili gen pro kryptochrom v octomilce lidskou verzí a pak umístili octomilky do dvouramenného bludiště, v němž jedno rameno bylo magnetické. Potom porovnávali počty octomilek v obou ramenech a zjistili, že lidský gen pro kryptochrom má stejný účinek jako původní gen octomilky a že tedy alespoň na molekulární úrovni máme geny pro sledování magnetického pole.

Letadlo bez rázové vlny

2.8.2011
Poslední návrh z dílny NASA na letoun bez rázové vlny (foto NASA).

Rázová vlna, která vzniká při přechodu letadlo do nadzvukové rychlosti, představuje podstatnou překážku pro rozšíření nadzvukových letadel v civilní dopravě. NASA se snaží řešit tento problém navržení vhodného tvaru letounu (akademon.cz 8.9.2003 ). Na obrázku vidíme poslední návrh (obr.NASA).

Autopilot pro auto

2.8.2011

Společnost Volkswagen předvedla autopilota pro automobily. Systém nazývaný Temporary Auto Pilot (TAP) je instalován v testovacím vozidle a převzít kontrolu během chvilkové nepozornosti řidiče a omezit tak počet dopravních nehod nebo alespoň zmenšit jejich následky. Automobil je vybaven radarem, kamerami, ultrazvukovými čidly a laserem a elektronickým horizontem (zařízení pro určení orientace vozidla), vše sledováno, řízeno a vyhodnocováno mikroprocesorem. Na základě těchto údajů automatický řidič udrží vozidlo v jízdním pruhu, dodrží stanovené rychlostní limity, zpomaluje při objíždění opravovaných úseků, zpomalí, pokud se pokusíte předjet někoho zprava, rychle zabrzdí před překážkou a verbálně upozorňuje živého řidiče.

Mikrogenerátor eletřiny

1.8.2011
Serie mikroreaktorů pro výrobu elektřiny. Trubičkami se přivádí butan se vzduchem a odvádí spaliny (foto Justin Knight)

Zajímavý mikroreaktor, který přeměňuje tepelnou energii na elektřinu, sestrojil prof. Peter Fisher se svými kolegy z MIT. Spalováním butanu se uvolňuje teplo, který vyhřívá tenkou wolframovou destičku. Její povrch pokrývá množství otvorů nanometrových rozměrů, z nichž každý slouží jako rezonátor. Vyzařuje tedy pouze světlo jedné vlnové délky. To dopadá na fotovoltaický článek umístěný v těsném sousedství, vyladěný na dopadající vlnovou délku záření. Jde o laboratorní prototyp, zdrojem tepla může být i cokoliv, vhodné je jiné palivo i teplo odpadní. Účinnost popsaného zařízení je vyšší, než u standardních způsobů přeměny tepla na elektřinu, jakou jsou např. parní turbíny. Otázkou zůstává, zdali by nebylo vhodnější měnit odpadní teplo na elektřinu pomocí termoelektrického jevu (akademon.cz 7.10.2010, akademon.cz 3.11.2002). Využití světla k přeměně teplené energie na elektrickou vypadá složitě, ale možná se dočkáme zajímavých překvapení, protože účinnost takových systémů může být teoreticky vysoká (akademon.cz 28.2.2003). Na obrázku vidíme serii mikroreaktorů pro výrobu elektřiny (foto Justin Knight).

Pan Tomáš Vodička 11.8.2011: Uvedené informace znějí fantasticky, skoro až neuvěřitelně. Účinnost vyšší než u parní turbíny? To znamená přes (řekněme) 40 %? Využití odpadního tepla? To znamená třeba i jen 50 st.C? Chtělo by to nějaké konkrétní údaje, třeba závislost účinnosti na vstupní teplotě. Pokud jsou informace v článku pravdivé, mohlo by to být přelomové, i když pak příliš nerozumím poznámce o termoelektrickém článku, ten má přece nižší účinnost než parní turbína, nebo ne? Samozřejmě by také záleželo na ceně (výrobních nákladech) takového zařízení.

Diskuse/Aktualizace