Elektronická signalizace "muže přes palubu"

30.9.2010

Komplexní signalizační systém pro záchranu rybářů spadlých přes palubu jejich bárek vzniká spoluprácí 14 evropských organizací vedený nezávislou skandinávskou výzkumnou organizací SINTEF (Skandinavias storste uavhengige forskningsorganisasjon) a norským textilním výrobcem Helly Hansenv. V rámci projektu Safe@Sea by měla během tří let do roku 2012 nákladem čtyř milionů EUR vzniknout speciální kombinéza vybavená elektronikou, která v okamžiku pádu jejího nositele přes palubu vyhlásí na lodi poplach a začne zaznamenávat a vysílat polohu. Zároveň je třeba zachovat nezbytný komfort nošení, protože jinak si ji nikdo nevezme na sebe. Musí být ergonomická, prodyšná a nepromokavá s dostatečným vztlakem, aby nadnášela a netáhla pod hladinu. Toho se docílí pomocí části, které ve vodě zvětší svůj objem. Zvažuje se možnost využití textilie, která sama zacelí drobná poškození.

Španělská společnost emxys ve spolupráci s ESA vyvinula speciální tričko se zabudovanou elektronikou, které poslouží jak profesionálním sportovcům při tréninku, tak amatérům. TrainGrid, jak se nový produkt nazývá, sleduje pomocí senzorů EKG, tep, teplotu kůže a satelitní navigací polohu. Veškeré údaje přes Bluetooth předává rovnou do vašeho mobilu nebo notebooku. Koupit si ho můžeme od června letošního roku. Vylepšením tréninkového trika by měl v budoucnu vzniknout oděv pro horníky, záchranáře nebo hasiče.

Nový převod pro bicykl

29.9.2010

Konstruktéři maďarské společnosti Schwinn-Csepel Zrt, která se výrobou bicyklů zabývá od roku 1928, sestrojili nový typ převodu. Přehazovačku a řetěz nahradili systémem pák a lanek, který umožňuje účinnější převod síly z pedálů na zadní kolo. Na rozdíl od řetězu je nový systém rozložen po obou stranách kola a je možné ho nastavovat kontinuálně oproti tradiční přehazovačce, kde je třeba vždy volit kombinaci ozubených kol. Dokonce lze nastavit odlišnou převod pro každou nohu. Na trhu ho najdeme pod značkou STRINGDRIVE®.

Čtenář nuclear 4.10.2010: Nejvyší čas. kdo má pořád kupovat vytahané řetězy a drahá kolečka? v písku je za pár měsíců po nich, a začnou přeskakovat přes zuby. Tohle je hodně originální, osobně jsem uvažoval o plochém řemenu.

Další informace najdeme na www.stringbike.com

Novinky o kostech

28.9.2010

Dr. Steve Kerrigan z irské Royal College of Surgeons s kolegy z Trinity College v Dublinu objevili popsali působení proteinu Spa, který se vyskytuje na povrchu bakterií Staphylococcus aureus. Na kůži a v nose běžně se vyskytující mikrob může způsobit zánětlivé hnisavé onemocnění kostí, osteomyelitidu, při níž dochází k úbytku kostní tkáně. Klíčovou roli v tom hraje zmíněný protein. Dostane-li se s ním kostní buňka do styku, spustí se procesy, které vedou k jejímu samovolnému odumření, čímž se vytváří prostředí vhodné pro růst bakterií. Zablokováním proteinu Spa by bylo možné léčit osteomyelitidu v těch případech, kdy antibiotika selhávají.

Susana Balcells a Daniel Grinberg se svými kolegy z Barcelonské univerzity identifikovali variantu genu, který je spojen se vznikem osteoporózy (řídnutí kostí), která se objevuje u žen po menopauze.

V rámci projektu TiFoam, který koordinuje Dr.-Ing. Peter Quadbeck z Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) v Drážďanech, se podařilo připravit porézní slitinu o složení Ti6Al4V, která je velmi vhodná pro zhotovení kostních implantátů. Její příprava není snadná. Póry v polyuretanové pěně se vyplní titanovým práškem s pojidlem. Za vysoké teploty se plast odpaří a slinutím vznikne žádaná slitina. Práce v intertní atmosféře je nezbytná. Titan je třeba za vysoké teploty chránit před kyslíkem i dusíkem, protože jeho sloučeniny s těmito prvky by způsobili zkřehnutí slitiny.

Úsilí Číny a USA o snížení emisí skleníkových plynů

27.9.2010

Začátkem září byl ohlášen program nazvaný US-China Clean Energy Research Center, jehož cílem je zvýšit podíl „čistých“ dopravních prostředků a snížit produkci oxidu uhličitého při využívání uhelných zdrojů energie. Investice do „čisté“ energie v roce 2009 byly (v miliardách dolarů) v Číně 34,6, v USA 18,6, ve Velké Británii 11,2, ve Španělsku 10,4, v Brazílii 7,4, v Německu 4,3, v Kanadě 3,3, v Itálii 2,6 a v Indii 2,3.

Grafenový superkapacitor a další novinky

25.9.2010
Snímek napařeného dysprosia (nahoře) a olova (dole) na grafenu pořízený elektronovým mikroskopem. Rozdíl v jejich distribuci je patrný na první pohled (foto Ames Laboratory).

John R Miller a jeho kolegové ze společnosti JME Inc. v Shaker Heights v Ohiu a Case Western Reserve University, rovněž v Ohiu, zhotovili zvláště rychlý elektrolytový kondenzátor. Ty se vyznačují velkou kapacitou, jsou však poměrně pomalé. Dobře fungují za frekvencí pod 0,05 Hz, za vyšších frekvencí se chovají spíše jako rezistory. Pohyb elektrolytu v pórech jejich elektrod je pomalý. Elektrody nového kondenzátoru nemají žádné póry. Tvoří je grafenové lupínky kolmé k povrchu elektrody, což mu umožňuje dobře fungovat i v oblastech nad 5 kHz.

Přes intenzivní výzkum o grafenu nevím zdaleka vše. Dokazuje to práce Yvese Chabala s jeho týmu z University of Texas v Dallasu a Rutgers University v New Jersey. Na zoxidovaném grafenu pozorovali neobvykle intenzivní infračervenou adsorpci při vlnové délce 12,5 mikrometru.

Xiangfeng Duan se svými kolegy z University of California v Los Angeles zhotovil z grafenu transistor o velikosti 140 nm, který pracuje až do frekvence 300 GHz. Museli vyvinout novou technologii jeho přípravy, protože tradiční litografické postupy grafen poškozují. Jako stínítka použili dielektrického nanodrátu ze směsi oxidu hlinitého a silicidu kobaltnatého. Přes něj pak napařili vrstvu platiny, čímž vznikly dvě oddělené elektrody, napojené na vrstvičku grafenu (kolektor a emitor). Samotný nanodrát poslouží jako báze.

akademon.cz 6.10.2010: S odhalováním dalších vlastností a možností grafenu nabývá na aktuálnosti i otázka jeho výroby ve větším množství. Prof. Walt de Heer se svými kolegy z Georgia Institute of Technology ho připravuje napařování na podložku z karbidu křemičitého SiC, velmi tvrdého materiálu známého jako surovina pro výrobu brousků a brusných kotoučů. Nová technologie umožňuje vytvářet z grafenu žádané tvary. Vzor se nejprve vyleptá na ideálně rovný povrch SiC. Zahřátím na 1.500 oC se ostré hrany zaoblí a běžnými technikami se povrch ochudí o atomy křemíku. Protože grafen přednostně vzniká na některých krystalových plochách Sic než na jiných, je šířka vznikají proužku úměrná hloubce vrypu, na kterém se usazuje.

akademon.cz 22.10.2011: Fyzikové z americké Ames Laboratory pod vedením Michael C. Tringides zjistili, že mezi grafenem a lanthanoidy vzniká velmi silná vazba. Při napaření malého množství atomů tyto zpravidla rychle difundují po povrchu a vytvářejí ostrůvky. Lanthanoidy však difundují velmi pomalu, což svědčí o silné interakci mezi nimi a greenovým podkladem. Zůstávají tak mnohem více rozptýlené. Porovnání napeřeného lanthanoidu disprosia a olova vidíme na obrázku, který byl pořízen elektronovým mikroskopem (foto Ames Lab).

Nanonovinky

24.9.2010
struktura uhlíkových nanotrubic  (obr. Institute of Physics)

Informace o vlastnostech uhlíkových nanotrubic a možnostech jeho užití se na nás valí jedna za druhou. Studie Stephena Cronina z University of Southern California v Los Angeles měření na jednotlivých uhlíkové nanotrubicích ukázala, že jsou 30 x pevnější než kevlar a 117 x pevnější než nejlepší ocel. Bez poškození je lze protáhnout až o 14% délky.

Prof. Michael Strano se svými kolegy z MIT sestrojil z uhlíkových nanotrubic anténu, která zachycuje sluneční záření a stonásobně ho fokusuje. Tvoří je vlákno přibližně z 30 milionů uhlíkových nanotrubic 10 mikrometrů dlouhé a 4 mikrometry široké. Jeho obal tvoří uhlíkové nanotrubice se širokým zakázaným pásem, vnitřek s užším. Excitony, které vznikají na povrchu při dopadu fotonu, proudí do středu a mohou být svedeny do fotovoltaického článku. Doug Natelson se svým studentem Danem Wardem z Rice University dokázali světlo fokusovat tisícinásobně pomocí dvou zlatých hrot oddělených mezírkou nanometrových rozměrů. Klíčovou roli při tom hrají na povrchu vznikající plazmony. Strukturu uhlíkových nanotrubic vidíme na obrázku (obr. Institute of Physics).

akademon.cz 13.3.2013: Neobyčejně silnou spin-orbitální interakci u uhlíkových nanotrubic zjistil tým prof.Lea P.Kouwenhovena z nizozemské Delftské technologické univerzity. Za normálních okolností je v uhlíku velmi slabá, její zesílení způsobuje zakřivený povrch nanotrubic. Spin-orbitální interakcí rozumíme vzájemné působení spinu elektronu a jeho orbitálního momentu hybnosti (moment hybnosti daný rotací elektronu kolem atomového jádra).

První univerzitní školku v ČR otevře ČVUT v Praze

24.9.2010
logo ČVUT

Tisková zpráva ČVUT: České vysoké učení technické v Praze otevře 1. října v 10 hodin a 10 minut svou univerzitní mateřskou školu s názvem Lvíčata ČVUT. Slavnostního otevření mateřské školy se kromě dětí a rodičů zúčastní také rektor ČVUT prof. Václav Havlíček, Ing. Livia Klausová a starosta Prahy 6 Mgr. Tomáš Chalupa. Mateřská škola se nachází v dejvickém campusu v přízemí Masarykovy koleje ČVUT (Thákurova 1, Praha 6, vchod z ulice Seminární).

„Universitní mateřská škola letos uvítá padesát dětí studentů a zaměstnanců ČVUT. Děti budou rozděleny do třech věkově smíšených tříd, bude na ně dohlížet pět učitelek a jedna zdravotní sestra. Dětem se dostane vzdělání v závislosti na jejich individuálních schopnostech. Mimo běžnou nabídku činností pro předškolní vzdělávání nabídneme dětem program Zdravá abeceda, metodiku Mensa NTC Learning a možnost pracovat v několika centrech aktivit podle jejich zájmu. Mateřská škola bude otevřena denně od sedmi do sedmnácti hodin,“ říká Mgr. Martina Hovorková, ředitelka mateřské školy.

V rámci předškolního vzdělávání jsou pro děti připraveny kroužky angličtiny, rozvoje rozumových schopností s hudebním i výtvarným zaměřením. Budou seznamovány s přírodou, zdravým životním stylem a samozřejmě s technikou pomocí jednoduchých pokusů. Prostor v jejich denním programu bude vyhrazen také pro zpívání, malování, cvičení, básničky, pohádky a povídání. Na typ kroužků a aktivity dětí budou mít vliv také rodiče dětí. Prostředí MŠ je tvořeno tak, aby bylo pro děti podnětné, ale zároveň poskytovalo větší ochranu jejich zdraví. K tomu byla zvolena speciální podlahová krytina, která zabraňuje množení roztočů. Stěny tříd jsou pokryty nanonátěry, které snižují výskyt bakterií a virů ve vzduchu.

„Cílem mateřské školy ČVUT je umožnit našim zaměstnancům dřívější návrat z rodičovské dovolené a studentům dostudování i v případě založení rodiny v průběhu studia,” shrnuje výhody školky rektor ČVUT prof. Václav Havlíček. “Další velkou výhodou je menší počet dětí připadajících na jednoho pedagoga. Vytvoří se tak přívětivější prostředí pro dítě a vznikne bližší kontakt s učitelkou. V neposlední řadě můžeme děti seznamovat s technikou od útlého věku a děti ji tak budou brát jako přirozenou součást života. Věřím, že děti získají k technice pozitivní vztah, a že řada z nich bude patřit po absolvování základní a střední školy k našim nejlepším studentům.”

Vznik mateřské školy finančně podpořily jednotlivé fakulty i další součásti ČVUT. Významné finanční prostředky získalo ČVUT z Operačního programu Praha – Adaptabilita. Do budoucna se plánuje i spolupráce s firmami, jako je například IBM, které již přislíbilo věnovat školce dětský výukový počítač. „Pro letošní rok je školka pro děti zdarma,“ doplňuje Mgr. Hovorková.

Myšlenka vlastní universitní školky vznikla v roce 2008. „Na otázku, zda by studenti a zaměstnanci ČVUT měli o školku zájem, odpověděla celoškolská anketa, které se zúčastnilo asi 800 respondentů,“ tvrdí Ing. Jana Kaliková, Ph.D., z Fakulty dopravní ČVUT, která u zrodu projektu stála. „Ve prospěch školky se vyjádřilo 98,4% zúčastněných zaměstnanců a 89,3% zúčastněných studentů.” V roce 2009 získalo ČVUT grant ESF OPPA na založení univerzitní mateřské školy, díky kterému se myšlenka stala skutečností.

Více informací o univerzitní mateřské škole najdete na http://lvicata.cvut.cz/.

Sčítání oceánského života

24.9.2010

Deset let sčítalo 2700 vědců z 80 zemí živočichy z moří do hloubky 5000 m. Odhaduje se, že jich je kolem jednoho milionu, přičemž známých je okolo 230 000. Nové sčítání objevilo 1203 druhů, z čehož je 562 korýšů, 191 měkkýšů, 29 žahavců, 70 mořských hub, 127 červů, 50 obratlovců, 48 ostnokožců a 63 dalších druhů.

Nosní kapky proti rakovině

23.9.2010
struktura methotrexatu

Tomotaka Šingaki se svými kolegy z japonské společnosti ADME Research Inc. připravil protirakovinný přípravek s účinnou látkou methotrexat v podobě nosních kapek. Tato forma může být účinnější při léčbě rakoviny mozku, než podávání pomocí injekcí. Cévní systém odděluje od mozku hematoencefalická bariéra, vrstva buněk obalující mozkové cévy, která zabraňuje průniku látek difusí a dovoluje pouze aktivní přenos. Většina léků tak do mozku proniká z krve jen obtížně. Podávání pomocí nosních kapek se již osvědčilo u přípravku proti migréně. Pokusu prováděné na krysách poskytují slibné výsledky.

Kvasinky proti globální změně klimatu

22.9.2010

Angela Belcher z MIT spolu se svými studenty Roberto Barberou a Elizabethou Wood připravil transgenní (geneticky modifikované) kvasinky, které přemění oxid uhličitý rozpuštěný ve vodě s pomocí iontů vápníku na nerozpustný uhličitan vápenatý. Jde o proces, kterým řada živočichů vytváří své schránky. Chemicky jde o jednoduchou reakci, kterou dokážeme ve zkumavce provést i bez kvasinek. Ty jí mohou výrazně zlevnit až při provádění v průmyslovém měřítku. Autoři neuvádějí, co kvasinky se vznikajícím uhličitanem vápenatým provádějí, zdali vytváří vlastní schránky nebo ne.

Amazonské aerosoly

21.9.2010

Tým Scota Martina financovaný NSF, složený z mnoha vědců z renomovaných pracovišť, vybudoval v neobydlených končinách severně od brazilského města Manaus 40 vysokou věž. Z jejího vrcholku odebíral vzorky aerosolu ze vzduchu. Během období dešťů (leden až březen) se dařilo získávat aerosoly neovlivněné okolím, takže svým složením odpovídaly prapůvodní Amazonii. Koncentrace submikronových částic se pohyboval ve stovkách kusů na čtvereční centimetr. Pro srovnání, v průmyslových městských aglomeracích jsou to desetitisíce kusů na čtvereční centimetr. Aerosoly tvoří z 85% organický materiál vzniklý působením ozonu a hydroxylových radikálů z atmosféry a slunečního záření z těkavých sloučenin, které se odpařují z pralesa. Stávajéí se méně těkavými, kondenzují se do částic, na které se nabalují další molekuly. Vzniklý aerosol pak slouží jako kondenzační jádra při vzniku dešťových kapek, v čemž je Amazonie zcela soběstačná.

Nanokatalyzátor

21.9.2010

Nový katalyzátor pro petrochemickou výrobu se podařilo vyvinout týmu prof. Michaela Wonga z Rice University ve spolupráci s Lehigh University, Centre for Research and Technology Hellas a DCG Partnership of Texas. Nový katalyzátor tvoří nanočástice oxidu wolframového a oxidu zirkoničitého a napomáhá zvyšování oktanového čísla benzínu tím, že přetváří lineární uhlovodíky na rozvětvené. Nanočástice mohou být v mnohem lepším kontaktu s těkavými uhlovodíky než dosud užívané pevné katalyzátory. Je možné, že vyvstanou problémy s jejich odstraněním z reakčním směsi.

Projekt ČVUT a IBM předává studentům zkušenosti z praxe

21.9.2010
logo ČVUT

Tisková zpráva ČVUT: Na Fakultě elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze (FEL) vzniklo středisko předávání praktických a aplikovaných znalostí akademické sféře. University Technology Exploration Center (UTEC) navazuje na pilotní program, které Centrum znalostního managementu ČVUT a společnost IBM realizovaly v minulém roce.

Nové středisko pomůže studentům připravit se na reálnou praxi ještě před nástupem do zaměstnání. To zahrnuje například i podporu vnímání širšího kontextu problematiky či zkušenosti s podnikovými technologiemi. „UTEC je ukázkou spolupráce, v rámci níž se setkávají dva světy, které si vzájemně mají mnoho co předat. Byla by škoda této synergie nevyužít,“ řekl Ing. Jan Kočí, vedoucí Centra znalostního managementu FEL.

Prvními předměty, které UTEC realizuje, jsou „Corporate Performance Management“ a „Informační systémy a procesní řízení“. „Výuka je založena na reálných případových studiích a umožňuje tak využít teoretické znalosti v praxi. Zároveň se zaměřuje na týmovou práci a učí nás manažersky přemýšlet,“ řekl Pavel Trojánek, student 5. ročníku ČVUT. Velkým přínosem pro studenty je podle Trojánka také kontakt s firemním sektorem a odborníky z praxe.

Činnost střediska je postavena na moderní mobilní počítačové učebně se serverovou částí, která tak umožňuje zájemcům získat praktickou zkušenost s nejnovějšími technologiemi určujícími trendy v oblasti IT. Technické zázemí pro výuku přišlo na zhruba milion korun.

Nabídku UTEC mají v blízké době doplnit školení soft-skills soutěže, konzultace diplomových a bakalářských prací nebo jednorázové semináře o zajímavých technických tématech. Kurzy nabídnou studentům možnost získat za výhodných podmínek celosvětově uznávané technické certifikace ve vybraných oblastech. Činnost centra je také úzce provázána se stážovým programem IBM pro nejlepší studenty, kteří pak zpětně v centru působí.

Mikročipy v preimplantační genetické diagnostice

20.9.2010

Preimplantační genetická diagnostika (PGD) už umožnila těhotenství a donošení zdravého dítěte stovkám párů v České republice a desetitisícům ve světě. Dovoluje zjistit mutace tzv. monogenních chorob, strukturní i početní chromozomové abnormity, ještě před přenosem embrya do dělohy. V současné době se revolučně rozšířily její možnosti aplikací aCGH (komparativní genové hybridizace na mikroarrayích). Amplifikovaná DNA, získaná z jedné buňky časného embrya, se vyšetří na komerčním mikročipu, umožňujícím současnou analýzu všech chromozomů (početní, strukturní odchylky i mutace). Metoda byla ověřena na několika světových pracovištích, která o výsledcích referovala v r. 2009 na workshopu ESHRE v Amsterodamu. Nyní je tento postup zaváděn do klinické praxe i v České republice.

Více o preimplantační genetické diagnostice si můžete přečíst zde.

Rostlinný bilirubin

20.9.2010
struktura bilirubinu

Barvivo bilirubin, dosud pokládáno pouze za živočišné, se podařilo týmu Caryho Pirona z Florida International University najít v rostlině rodu Strelitzia nicolai, známé i z našich květinářství. Žluté barvivo bilirubin vzniká v játrech rozpadem krevního barviva hemoglobinu, takže se jeho přítomnost v rostlinné říši nepředpokládala. Jeho přítomnost ve Strelitzii nicolai a později i ve Strelitzii reginae se podařilo prokázat pomocí vysokotlaké kapalinové chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektrometrii.

Jak dlouho můžeme žít

19.9.2010

Obšírný rozbor faktorů vedoucích k dlouhověkosti provedený v souvislosti s prací Thomase Kirkwooda z univerzity v anglickém Newcastlu vedl též k pořízení seznamu nejdelšího věku různých živočichů. Výběr takových živočichů obsahuje tyto údaje: Velryba grónská 211 let, japonský ozdobný kapr koi 200 let, rudá ježovka Strongylocentrotus franciscanus 200 let, humr 170 let, želva sloní 150 let, člověk 122 let, okouník Sebastes ruberrimus 120 let, slon indický 86 let, želva karolinská 80 let, kondor 75 let, kůň 62 let, šimpanz 59 let, termití královna 50 let, kočka domácí 36 let, netopýr 30 let, pes 29 let, výr 20 let, puma 15 let, divoký králík 13 let, myš domácí 4 roky, vážka 4 měsíce, jepice 1 den. V rostlinné říši vede ovšem borovice osinatá (dlouhověká) čili Pinus aristata (longaeva) se změřeným věkem 4770 let!

Tuha na Měsíci

18.9.2010

V červenci tohoto roku byly popsány drobné černé částice grafitu (tuhy) velikosti 0,1 čtverečního milimetru na hornině sebrané na měsíčním povrchu začátkem sedmdesátých let minulého století. Předpokládá se, že kousky grafitu mohly vzniknout při pádu meteoritu před čtyřmi miliardami let, kdy docházelo k prudkému bombardování – dokonce je tu domněnka, že souvisejí s dopadem meteoritu, který vytvořil obří kráter Serenitatis nedaleko místa přistání Apolla 17 v roce 1972. Lze předpokládat, že citlivý mikroskopický a analytický rozbor přinesou nové poznatky o povrchu Měsíce.

Proteiny se shlukují s věkem

17.9.2010
Pohybují se hlístice háďátko obecné (Caenorhabditis elegans). Na obrázku vidíme pohybují se hlístici, hermafroditické haďátko obecné, obr.Bob Goldstein, Wikimedia Commons, GNU Free Documentaion License 1.2.

Stárnoucí hlístice Caenorhabditis elegans vytvářejí s věkem shluky proteinů, podobné jako se nacházejí v pacientech s Alzheimerovou nebo Huntingtonovou chorobou. Bylo objeveno 461 proteinů, které se stávají časem méně rozpustnými. Mutace, které zpomalují stárnutí u hlístic, oddalovaly shlukování proteinů do nerozpustných aglomerátů. Na obrázku vidíme pohybují se hlístici, hermafroditické háďátko obecné (Caenorhabditis elegans), obr.Bob Goldstein, Wikimedia Commons, GNU Free Documentaion License 1.2.

Antibiotika z hmyzu

16.9.2010
meticilin, antibiotikum penicilinové řady

Simon Lee se svými kolegy z University of Nottingham zjistil, že nervová ganglia švábů a kobylek obsahují sloučeniny s antibiotickými účinky. Jejich nervová tkáň zahubila 90% bakterie Staphylococcus aureus odolné proti meticilinu, aniž by poškodila lidské buňky. Meticilin je antibiotikum penicilinové řady, které se při léčení neužívá kvůli svým vedlejším účinkům. Využívá se pouze k laboratorním účelům při studiu odolnosti bakterii proti antibiotikům penicilinového typu. Nalézání stále nových antibiotik má velký význam, protože neustále vznikají nové kmeny bakterií odolné vůči dosavadním typům.

Jak se otáčí bakteriální bičík

16.9.2010

Bičíkový motor pohání rotaci bičíkových vláken rychlostí několika set otáček za sekundu, využívaje k tomu elektrochemický gradient kationtů přes cytoplasmatickou membránu k tvorbě točivého momentu. Rychlý přesun ze směru hodinových ručiček k opačnému směru pak určuje přechod z hladkého pohybu k překotným změnám pohybu a tím i směru pohybu. V tvorbě točivého momentu je zapojen protein FliG, který tvoří prstenec v rotoru bičíku, když interaguje s kanálovým statorem v podjednotce MotC. Nyní byla odhalena molekulární struktura celé délky FliG a změny provázející změnu rotace. Ve hře je tu tvorba prstence o 34 podjednotkách FliG s vazebnými helixy o velikosti 45 nanometrů. Změna směru pohybu bakterie proběhne za méně než tisícinu sekundy.

Nástřik šatů

15.9.2010

Příští týden proběhne na Imperial College London zvláštní módní přehlídka. Španělský návrhář Dr.Manel Torres na ní předvede své modely, které vznikají nanášením sprejů přímo na tělo. Zdali přímo na holé tělo prameny neuvádějí. Nepochybně takové šatky dobře padnou, možná až příliš dobře. Ve spolupráci s prof. Paulem Luckhamem z Imperial College London vyvinul směsi, které umožní připravit netkané textilie pouhým nastříkáním na pevný povrch. Zlomky textilních vláken, ať už vlněných, lněných nebo akrylových smísili s rozpuštěným polymerem. Po nanesení se rozpouštědlo odpaří a vzniká ohebná vrstva. Takto připravené šaty je možné i svléknout, prát a znovu použít. Každý se může stát svým vlastním oděvním návrhářem. Šatny modelek během přehlídky budou připomínat spíše lakovnu, protože šaty se nanášejí pomocí stříkací pistole nebo běžného nádobky s rozprašovačem. Nová technologie možná nalezne i uplatnění v lékařství pro krytí ran či v čalounictví.

Miniprojektor

14.9.2010

Společnost Lemoptix, spin-off Ecole Polytechnique Federale de Lausannex,ve spolupráci s Maher Kayal Laboratory vyvinula miniaturní projektor velikosti krabičky od zápalek. Projekční hlavu o průměru jednoho centimetru tvoří miniaturní zrcadla, která odráží paprsky červeného, modrého a zeleného laseru. Laserové paprsky přejedou celé zrcadlové pole 20.000krát za sekundu. Na vzdálenost 50 cm vytvoří na zdi obraz o rozlišení 640 x 480px a úhlopříčce skoro 40 cm. Nízká spotřeba energie umožňuje zabudování nového projektoru do mobilních telefonů, notebooků nebo mp3 přehrávačů. S uvedením na trh se počítá koncem roku 2011.

Citlivá kůže pro roboty

14.9.2010

Experti z University of California v Berkeley vedení Doc. Ali Javeyem vyrobili materiál, který rozezná, působíme-li na něj tlakem. Pomocí germaniových a křemíkových nanotrubic zabudovaných v polyimidu zhotovili tranzistorové pole, jež spolehlivě detekuje tlak do 15 kPa, což jsou hodnoty, kterých běžně dosahuje při manipulaci s předměty za běžných podmínek. Doc. Zhenan Bao ze Stanford University volila jednodušší postup. Použila plastovou folii hustě pokrytou kapacitními čidly.

Nejstarší zbytky zemského pláště

14.9.2010

Vysoký poměr izotopů 3He/4He v některých čedičích oceánských ostrovů naznačuje poměrně nediferencovaný a neodplyněný materiál zachovaný v zemském plášti. Avšak v pozemské lávě s vysokým poměrem heliových izotopů nikdy nebyla zjištěna odpovídající křivka izotopů olova, konkrétně 207Pb/204Pb – 206Pb/204Pb, jaká odpovídá pravěkému složení pláště před 4,55–4,45 miliardami let. Nyní se však na Baffinově ostrově a v západním Grónsku v lávě zjistil poměr izotopů neodymu 143Nd/144Nd odpovídající plášťovému rezervoáru před 4,5 miliardami let. Ukazuje se, že tyto posledení nálezy jsou posledním přístupným zdrojem v zemském plášti a že mohou být základem všech rezervoárů, které způsobují současnou sopečnou činnost.

Nejstarší nástroje k jídlu

13.9.2010

Až dosud se předpokládalo, že nejstarší doklady o používání nástrojů při obživě pocházejí z Awashského údolí v Etiopii a že šlo o kamenné nástroje a jejich stopy na kostech jsou staré 2,5 milionu let. Nyní se však nalezly u osady Dikika kosti velkých kopytníků se stopami po řezech pomocí kamenných nástrojů z doby před 3,4 miliony let. V té době žil v Awashském údolí Australopithecus afarensis, k jehož druhu patřila i známá Lucy (z Hadaru) a mladík Selam (z Dikiky).

Fotovoltaický systém se sám opraví

11.9.2010

Účinnost fotovoltaických článků postupně klesá, protože jejich povrch vlivem povětrnostních podmínek postupně zvětrává. Doc. Michael Strano se svými kolegy z MIT zhotovil složitý fotovoltaický systém, který je schopen se sám opravovat. Tvoří jej složitá struktura z fosfolipidů, uhlíkových nanotrubic pro zvýšení vodivosti a bílkovin, které absorbují sluneční záření. Při narušení struktury se molekuly samovolně znovu uspořádají.

Konec doby ledové

10.9.2010

Před třinácti tisíci lety končila poslední doba ledová. Alespoň na jižní polokouli to tak vypadalo. Vzestup teploty o 1 stupeň Celsia způsobil zmenšení rozlohy Novozélandských ledovců na polovinu během jednoho tisíce let. Na severní polokouli však došlo k dočasnému opětnému ochlazení. Jeho příčinu popisuje Michael Kaplan, geochemik z Columbia University, se svými kolegy. Zjistili, že chladná voda vznikajícím táním ledovců na jižní polokouli proudila na sever, kde způsobila dočasné ochlazení, v oblasti Grónská až o 15 stupňů Celsia. Přítok studené vody z jihu způsobil celkové změny v oceánském proudění, které omezilo výměnu vody mezi severem a jihem. Ohřívající se voda zůstávala na jižní polokouli, což dále přispívalo k teplotnímu rozdílu mezi severem a jihem. Ústup ledovců můžeme přesně určit stanovením obsahu izotopu beryllia-10 v horninách zemského povrchu. Vzniká tam působením kosmického záření. Silná vrstva ledu pohltí kosmické záření, takže nedoletí k povrchu a beryllium-10 nevznikne.

akademon.cz 16.9.2010: Podle výzkumů vulkanologa Andreie Kurbatova a glaciologa Paula Mayewskiho z University of Maine a jejich 21 dalších kolegů může mít toto dočasné ochlazení jiný původ. V Grónském ledovci nalezli vrstvičku diamantů nanometrových rozměrů ze stejného období. Mohou pocházet ze srážky menšího mimozemského tělesa se Zemí, kvůli níž se dočasně ochladila severní polokoule.

Nejúčinnější toxiny

10.9.2010
Struktura toxinu cholerových bakterii Vibrio cholerae (obr Julie Heggelund)

Ačkoliv se běžně považují za vysoce toxické látky například kyanid draselný, jehož střední smrtelná dávka (LD) je 5–15 mg na kg lidské hmotnosti, nebo hadí jedy, kde je LD v oblasti 100 mikrogram na kg, toxiny bakterií jsou až milionkrát účinnější. Tak toxin z Clostridium botulinum má LD 0,001 mikrogram na kg, stejně jako toxin z Clostridium tetani, toxin z Corynebacterium diphtheriae má 0,1 mikrogram na kg, stejně jako toxin z Clostridium perfringens, toxin ze Staphylococcus aureus má 20–50 mikrogram na kg a toxin z Vibrio cholerae okolo 250 mikrogram na kg.

Měkký fosilní ramenonožec

9.9.2010

Pracovníci Imperial College v Londýně popsali drobnou fosílii starou 425 milionů let z období siluru. Drakozoon kakumen je dlouhý pouze 1,7 mm a žil přimknut k větší pevné skořápce jiného ramenonožce. Pozoruhodný je nález proto, že bezobratlí živočichové mohli být významnou součástí paleozoické fauny, stejně jako mechovnatci a další skupiny bez pevných schránek, jež by se uchovaly jako fosílie.

Naslouchající larvy

8.9.2010

Steve Simpson z bristolské School of Biological Sciences spolu s experty z Carmabi Foundation z ostrova Curaçao na Nizozemských Antilách vedených Markem Vermeijem prokázal, že larvy mořských korálů se řídí zvukem. Nalézají tak vhodné místo pro usazení a založení kolonie, což je pro ně velmi důležité. Konkrétně studovali v Karibském moři velmi rozšířený druh Montastraea faveolata, který tvoří korálové útesy. Během výzkumu se larvy volně plovoucí ve speciální nádrži se přednostně usazovaly v té části, kde výzkumníci přehrávali zvukový záznam korálového útesu. Jakým způsobem larvy zvuk vnímají, zatím nevíme.

Arsenová kapradina

7.9.2010
kapradina Pteris vittata, foto  Franz Xaver, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation License 1.2

Profesoři Jody Banks a David Salt se svými lidmi z Purdue University určili gen kapradiny křídelnicie (Pteris vittata), který zodpovídá za její toleranci vůči jedovatému arsenu. Kóduje strukturu bílkoviny, která přenáší arsen z cytoplasmy do vylučovacích vakuol. Takový proces zatím nebyl pozorován u žádného jiného vícebuněčného organismu. Gen ACR3, který způsobuje, že křídelnice snese až 1000 x větší koncentraci arsenu než jiné rostliny, se vyskytuje v řadě organismů, např. v kvasinkách, mechu, dalších kapradinách, plavuních a nahosemenných, nikoliv však v kvetoucích rostlinách. Detailní poznání tohoto procesu může mít velký význam, protože Pteris vittata se jeví jako velmi vhodná rostlina pro dekontaminace zamořených oblastí. Ve velkém se s ní setkáme např. na zambijských kalištích, kde roste samovolně. Kapradinu vidímě na snímku Franze Xavera, GNU Free Documentation License 1.2.

Nově objevené metaloproteiny

6.9.2010

Metaloproteiny hrají klíčovou úlohu v řadě biochemických pochodů, například bílkoviny obsahující Fe a Cu v respiraci, Mn ve fotosyntéze a Fe v metabolismu léčiv a krevním oběhu. Dosud však bylo obtížné počty a druhy kovů určit na základě genomové sekvence. Nyní byla provedena v Georgii a Kalifornii podrobná analýza pomocí různých spektrometrických metod a chromatografií na mikroorganismu Pyrococcus furiosus. Ze 343 zachycenýh kovových proteinových derivátů jich 158 neodpovídalo žádnému známému metaloproteinu. Nově objevené deriváty obsahovaly kobalt, železo, nikl, wolfram a zinek (v 83 případech) a olovo, mangan, molybden, uran a vanad (v 75 případech). Čištění osmi ze 158 nečekaných nálezů prokázalo čtyři nové proteiny obsahující nikl a molybden, čtyři pak olovo a uran. Analýza bakterií Escherichia coli a Sulfolobus solfataricus odhalila specifickou asimilaci dalších neočekávaných kovů. Ukazuje se tedy, že metaloproteomy jsou nadějí pro další objevy v mikrobiologii, biochemii a toxikologii.

Pokles fytoplanktonu v minulém století

3.9.2010

Všudypřítomné fototrofní organismy (tzv. fytoplankton) představují přibližně polovinu produkce organické hmoty na Zemi. Koncentrace fytoplanktonu pořizovaná satelitním snímkováním od roku 1979, spolu s měřením koncentrace chlorofylu od roku 1899, ukázaly, že v 80 % oblastí oceánu fytoplankton ubývá přibližně o 1 % ročně. Kromě toho existují i meziroční nebo mezidekádové fluktuace, které jsou spojeny se změnami klimatu, zatímco dlouhodobý úbytek je spojen se zvýšením povrchové teploty oceánů. Globální koncentrace fytoplanktonu poklesla za poslední stroletí dosti významně.

Sluneční embryo

2.9.2010

Ryanu Kerneymu z Dalhousie University v kanadském Halifaxu se podařilo odhalit úzkou symbiózu mezi buňkami embrya mloka axolotla skvrnitého (Ambystoma maculatum) a zelenou jednobuněčnou řasou Oophilia amblystomatis. Něco takového není neobvyklé u bezobratlých organismů, avšak u obratlovců to bylo pozorováno poprvé. Již dříve byly známo, že řasy využívají odpadních produktů metabolismu embrya mloka a na oplátku mu dodávají kyslík, který produkují. Teprve Kerney zjistil, že řasa se nachází přímo uvnitř mločích buněk.

Neopadavé keře odolávají oteplování

2.9.2010

Arktické věčně zelené keře zřejmě snášejí dobře změny klimatu. Pracovníci University of British Columbia zjistili, že vzrůst teploty o 1–1,3 °C neovlivnil rozsah ani výšku arktického vřesovitého keříku Cassiopa tetragona. Oteplení však zvýšilo výskyt mechů o 6,3 % a snížilo výskyt lišejníků o 3,5 %.

Nový chlorofyl

1.9.2010
Základní struktura molekuly chlorofylu. Jeho různé typy vznikají navázáním různých organických skupin na místa označená R.

Australsko německý vědecký tým vedený Min Chenem z University of Sydney k pěti známým typů chlorofylu přidal šestý, pojmenovaný f. Nalezli ho ve stromatolitech (akademon.cz 20.4.2008) rostoucích v moři v západoaustralském Shark Bay. Chlorofyl je rostlinný pigment nutný pro fotosyntézu. Jeho nový typ nebyl objeven po šedesát let. Nový chlorofylu absorbuje při delších vlnových délkách než déle známé typy.

Dosud známé typy chlorofylu a jejich výskyt:

chlorofyl a nejrozšířenější
chlorofyl b rostliny
chlorofyl c1 a c2 řasy
chlorofyl d sinice
chlorofyl e jen ve dvou druzích řas
chlorofyl f sinice

Diskuse/Aktualizace