Elektřina by mohla ochránit implantáty před rezistentními mikroby
Titanové implantáty mohou být náchylné k infekcím. Řešením by mohla být terapie elektrickým proudem
Titan má mnoho pozoruhodných vlastností, které ho předurčují k použití v medicínských implantátech. Má relativně nízkou hustotu a zároveň je velmi pevný a odolný vůči korozi. Proto se titan objevuje v implantátech všeho druhu, od zubních implantátů až po umělé klouby.
Zároveň má ale jednu vážnou slabinu. Povrch titanu totiž vytváří perfektní prostředí pro osídlení mikroorganismy, které pak mohou vyvolávat chronické infekce v okolních tkáních. V současné době například musí být 5 až 10 procent zubních implantátů odstraněno, protože se stanou zdrojem vážné infekce.
TIP: Vědci vyvinuli mozkové implantáty z elektricky vodivého antibakteriálního hydrogelu
Američtí odborníci přišli s revoluční nápadem, který umožňuje zakročit proti infekcím implantátů. Je to elektrochemická terapie, s jejíž pomocí zvyšují účinnost léků proti jinak často rezistentním mikrobům. Badatelů uskutečnili sérii experimentů, během nichž nechali porůst titan kvasinkami Candida albicans, které jsou často zodpovědné za infekce zubních implantátů. Pak do simulovaných implantátů pouštěli slabý elektrický proud.
Ukázalo se, že elektřina poškodí buněčné membrány mikrobů, v tomto případě kvasinek, které jsou pak mnohem více zranitelné léky. Biologická tkáň kolem implantátu přitom zůstala nepoškozená. Dalším krokem teď je vývoj neinvazivního medicínského zařízení, které by umožnilo takovou léčbu používat u dnešních implantátů.
Další články v sekci
Interaktivní mapa: Podívejte se, kde byste bydleli před 750 miliony let
Přibližně před 240 miliony let byla veškerá pozemská pevnina součástí superkontinentu, který se dnes označuje jako Pangea (řecky všechny země). Tato obrovská plocha se poté v důsledku deskové tektoniky rozpadla na jednotlivé kontinenty až do podoby, jak je známe dnes.
TIP: Nejstarší kus mořského dna se skrývá ve východním Středomoří
Pangea ale nebyla prvním superkontinentem – jak vypadal její předchozí vývoj a co následovalo po jejím rozpadu? Díky interaktivní mapě, sestavené na základě dat projektu PALEOMAP, se můžete podívat, kde by se vaše současná adresa nacházela před miliony let. Dnešní Česko se tak například v období ordoviku, geologického útvaru starších prvohor, nacházelo na břehu praoceánu – Panthalassy.
Další články v sekci
Světelné sloupy se řadí mezi tzv. halové jevy, jejichž původ spočívá v průchodu světla kapičkami či krystalky ledu. Dále ke zmíněným úkazům patří nejen dobře známá duha, ale například i boční slunce nebo halový oblouk.
Nejčastěji lze světelné sloupy pozorovat za mrazivých nocí nad či pod světelnými zdroji, jaké představují třeba lampy na ulicích. Směřují vždy vertikálně a jejich původci jsou ledové krystalky vznášející se ve vzduchu. Za určitých vhodných podmínek bude mít valná část krystalků tvar plochých hexagonů, které se působením gravitace a vztlaku v atmosféře přirozeně zorientují horizontálně. Pro pozorovatele pak fungují jako malá zrcátka, v nichž se odrážejí světelné paprsky nejčastěji pozemních zdrojů.
TIP: Komplikace na cestě k exoplanetám: Pozorování brání zodiakální světlo
Nacházejí-li se krystalky ve větším zastoupení v různých výškách atmosféry, například za vlhké, ale mrazivé noci, jejich „příspěvky“ se sčítají a dohromady vytvářejí velké, i když nepříliš kvalitní rovinné zrcadlo. Světlo pozemního zdroje se pak odráží a z pohledu pozorovatele na povrchu planety vzniká optická iluze světelného sloupu.
Další články v sekci
Bojovník za svobodu: Proč byl Ital Silvio Pellico internován na Špilberku?
Italský patriot a dramatik Silvio Pellico strávil devět let života v rakouském vězení a pobýval i ve vězeňské kobce na pevnosti Špilberk v Brně. Kdo byl tento muž mnoha talentů?
Hrdina Risorgimenta, hnutí za svobodu a národní jednotu Itálie… Silvio Pellico svým osudem politického vězně, který barvitě popsal v autobiografii Mé žaláře, výrazně přispěl k italskému sjednocení proti rakouské nadvládě. Mladý revolucionář chtěl měnit svět pomocí progresivního vzdělávání a literatury.
Romantický revolucionář
Silvio Pellico byl velmi vzdělaný muž se širokým rozhledem. Narodil se v revolučním roce 1789 ve městě Saluzzo v království Sardinie. Nejdříve se vzdělával v Turíně a později v Lyonu, kam odjel jako doprovod své sestry-dvojčete, která se do Francie provdala. Čtyři roky zde zasvětil studiu francouzské literatury. V ní našel inspiraci pro vlastní literární tvorbu.
Svou kariéru začal jako básník a dramatik. Jeho první tragédie Francesca da Rimini si okamžitě získala oblibu u italského publika. Není divu, autor v ní hrál na struny národní hrdosti a volal po potřebě svobodného italského národa.
Jako mladík se Pellico přestěhoval do Milána, kde se živil jako učitel. Psal články do novin a začínal se prosazovat i v literatuře, což mu přineslo známosti s italskými revolucionáři. V době, kdy Pellico stál na vrcholu tvůrčích sil, byl převážně sever Itálie centrem liberálních a patriotických myšlenek, kde se formovaly mnohdy utopistické představy o budoucnosti země. Pellico patřil do kroužku romantických revolučních autorů, kam se řadil i Vincenzo Monti, Ugo Foscolo nebo Alessandro Manzoni.
Byl oddaný patriot a tak nechyběl roku 1818 u zrodu liberálních patriotických novin Il Conciliatore. Progresivní tiskovinu, jíž se stal editorem, však o rok později zakázala rakouská policie. Tato skutečnost Silvia pobouřila a on se přidal k mnohem radikálnější revoluční skupině Karbonárům, což později vedlo k jeho uvěznění.
Nešťastný pátek
Silvio Pellico byl zatčen v pátek třináctého října roku 1820 v Miláně. K výslechu jej odvezli do města Santa Margherita, kde se ho rakouská policie celý den vyptávala na jména jeho kompliců. Jako správný revolucionář se nenechal zlomit a neprozradil nic, co by mohlo uškodit komukoli z hnutí. Taková je alespoň verze, kterou nabízí jeho kniha. Jak tomu ale bylo ve skutečnosti?
Buňka Karbonárů, jejíž součástí byl i Silvio Pellico, byla prozrazena, když došlo k zatčení Piera Marocelliho. Ten měl v té chvílí kapsy plné kompromitujících dopisů, které napsal buď on sám, nebo jiní členové skupiny. Když byl Maroncelli vyslýchán, prozradil všechna jména svých soudruhů a potvrdil obsah dopisů. Všichni zmínění byli zatčeni a prozradili zase další osoby, a tak pořád dál, dokud nebyla konspirace zcela rozdrcena. Realita byla mnohem prozaičtější, než jak si ji mladí intelektuálové vysnili. Vzdorovat lze s alespoň minimální vidiou úspěchu. Tu však Karbonáři neměli. Jejich činnost byla samozřejmě trnem v oku oficiální rakouské vládě už nějakou dobu. Čekalo se jen na vhodnou příležitost k dopadení revolucionářů.
Mezi zločinci
Rozsudek Maronelliho a Pellica se četl veřejně v Benátkách 21. února roku 1822: oba byli odsouzeni k trestu smrti. Oběma byl trest naštěstí zmírněn na dlouholetý žálař.
Ke konci března se odsouzení karbonáři vydali na strastiplnou cestu. Trest totiž Pellico nastoupil nejprve v Miláně, poté byl převezen do Benátek a nakonec se přes Udine a slovinskou Ljubljanu dostal až do Brna, kde se jeho domovem stala majestátní pevnost Špilberk. Věznění karbonáři měli daleko k vrahům a zlodějům a sami dozorci na Špilberku nevěděli, jak se ke slušným vězňům chovat.
TIP: Špilberské kasematy: Nejobávanější kriminál v Evropě
Silvio nakonec ve věznici strávil devět let. Po svém propuštění v rámci amnestie v roce 1830 se stal knihovníkem a sekretářem Giulie Colbert Faletti, filantropky a markýzy z Barola. Silvio se v té době zcela stáhnul z aktivního politického života. Dával přednost společnosti literátů a žil se svou ženou v Turíně. V paláci Barolo zůstal až do své smrti v roce 1854. Bojovník za svobodu svého národa, spisovatel a vězeň, který už navždy zůstane spojen s Moravou, je pohřben na turínském centrálním hřbitově.
Další články v sekci
Masové vymírání na konci křídy způsobil dopad meteoritu a otrávený oceán
Když asi před 66 miliony let dopadl na Zemi velký meteorit, nastalo zatím nejmladší masové vymírání. Zmizelo ohromné množství druhů a celých taxonomických skupin a příroda celé planety se kompletně proměnila. Jak ale takové masové vymírání vlastně probíhá, je pro nás stále do značné míry záhadou.
Německý geolog Michael Henehan nedávno detailně prozkoumal fosilie mikroskopických dírkonožců, které mají tu výhodu, že jsou tvrdé a vydrží ve fosilní záznamu dlouhé miliony let. Zároveň nám umožňují odhadnout, jaké podmínky v té době panovaly v oceánech. Dírkonožci prozradili, že jak to vypadalo v jednotlivých fází konce druhohor.
TIP: Jak ptáci přežili dopad meteoritu, který vyhubil velké dinosaury?
Henehan tvrdí, že podle dírkonožců je za masové vymírání skutečně zodpovědný slavný dopad meteoritu. Dalším kandidátem je rozsáhlé soptění v indickém Dekkánu, to prý ale probíhalo dlouhodobě a nemělo na prostředí tak zničující vliv. Rozhodující prý bylo, že po dopadu meteoritu došlo k výraznému okyselení oceánů, v nichž se zhroutily celé potravní sítě. Kyselost mořské vody se vrátila do normálu asi za 80 tisíc let, ale obnovení biodiverzity v původním rozsahu trvalo několik milionů let.
Další články v sekci
Indičtí „nedotknutelní“: Proč stojí na okraji společnosti už 2 000 let?
Vyděděnci společnosti, podřadní a opomíjení, nečistí… Své „nedotknutelné“ zná historie mnoha národů. Společný jim byl neradostný osud plný věčného opovržení a bezpráví.
Pokud věříte na převtělování duší, stejně jako hinduisté v Indii, znamená pro vás příslušnost k určité kastě zásadní a definitivní faktor ovlivňující vaši budoucnost. Být od svého narození definován jak bráhman (kněží), kšatrij (válečník), vaišj (obchodník) nebo šúdra (služebník) není až tak zlé. Ale narodit se můžete i jako dalit, a to už je problém. Dalitové jsou totiž od narození tou nejvíce opovrhovanou společenskou skupinou Indie. Z toho údělu se navíc nelze vymanit. Nedotknutelní, nebo přesněji nedotýkatelní, se „rodí z trestu za minulé hříchy svých životů“. A jejich budoucnost není vůbec růžová.
Co čistí nesmí
Termín dalit hinduistickému světu předkládá někdy kolem 2. století před naším letopočtem rukopis Manu-samhitá, který jasně definuje, „co čistí bráhmani dělat nesmí“: přijít do styku s krví, ostatními lidskými tekutinami, odpadky a smrtí. A přesně tyto práce jsou určeny předem „pošpiněným“, nedotknutelným. Zpopelňování mrtvých, vydělávání kůží, asistence u porodu, čištění stok… to vše po dva tisíce let vykonávají v Indii dalitové.
I když jich dnes žije 160 milionů a snahu o jejich zrovnoprávnění si za svůj cíl stanovil i Mahátma Gándhí, jsou pořád považování za naprosto podřadné občany. Jíst a pít mohou jen na vyčleněných místech, nemohou vlastnit nemovitosti a po celý život jsou vystaveni posměškům a bití.
Další články v sekci
Jak vzniklo 25 000 panzerů? Výroba německých tanků za 2. světové války (3)
Tank s černým křížem je jistě hlavním symbolem bleskové války. Stále trvají diskuse o technické úrovni obrněnců či taktických postupech velitelů, ale poněkud menší prostor se věnuje sériové produkci vozidel. Průmyslový potenciál třetí říše ovšem sehrál ohromně důležitou roli a zaslouží si větší pozornost
Oproti sovětské a americké sázce na kvantitu i za cenu poněkud horší kvality německá armáda až do konce války trvala na vysoké kvalitě produkce a žádala, aby tanky vyráběli kvalifikovaní dělníci s jakostními nástroji. Spojenecké nálety, zaměstnávání totálně nasazených, nedostatek potřebných surovin a další faktory logicky vedly k oslabování požadavků, ale základní princip zůstával.
Taktové kroky
Pár firem si sice osvojilo „amerikanizaci“ výroby, tedy zavedení montážních linek s plynulým průběhem (například dolnorakouská Nibelungenwerk), ale většina zbrojovek se stále držela jiného systému, který se označoval termínem „Taktzeiten“, což lze přeložit jako „taktové kroky“.
Zatímco při pásové výrobě se produkt plynule posouvá mezi jednotlivými stanovišti, z nichž každé se většinou stará o jedinou jednoduchou operaci, systém Taktzeiten fungoval v krocích, jež znamenaly daleko menší počet stanovišť, ale na všech se provádělo více operací.
Sázka na kvalitu
Rozpracované vozidlo vždy určitou dobu stálo na stanovišti, kde tým dělníků provedl sérii úkonů, načež se přesunulo k dalšímu týmu, kde znovu strávilo předepsanou dobu. To je také důvod, proč na snímcích z německých továren vidíme u rozpracovaných tanků schůdky nebo žebříky, zatímco fotografie z USA a SSSR nic podobného neprozrazují. Německá armáda totiž měla k pásové produkci dosti silný odpor a soudila, že tento systém nezajišťuje kontrolu kvality a nedovoluje flexibilně provádět změny.
Druhý důvod souvisel s již zmíněnou skutečností, že Němci často zaváděli nové verze a také v průběhu sériové produkce prováděli změny. Proto sázeli na systém výroby, který toto (pokud byli k dispozici kvalifi kovaní dělníci) umožňoval. Naneštěstí pro Němce ale válečný tlak stále víc odkrýval i slabiny tohoto systému. Fronta totiž „polykala“ tanky tempem před válkou naprosto nepředstavitelným, a tudíž se rozhodujícím faktorem stával prostý počet, zatímco Němci sázeli na technologicky sice hodně důmyslné, ovšem právě proto také výrobně extrémně náročné obrněnce. Sofistikovaný, avšak pro válečné podmínky nevhodný systém proto nedokázal s produkcí Spojených států a Sovětského svazu srovnat krok.
Spojenecké odhady
Mezi důležité úkoly zpravodajských služeb Spojenců patřil odhad produkce německých tankových továren. Ze zpětného pohledu je zřejmé ohromné přeceňování schopností protivníka, jelikož například v roce 1942 dospěly sovětské tajné služby k názoru, že Německo vyrobilo 19 800 tanků a útočných děl, ale ve skutečnosti to bylo asi 6 000. Pro rok 1943 se odhadovalo, že by třetí říše zvládla opět kolem 20 000 těchto obrněnců, byť vzhledem k bombardovací ofenzivě Spojenců a problémům Němců s pracovní silou byl odhad snížen o zhruba 25 %. Reálné výrobní číslo však činilo něco přes 12 000.
Západní zpravodajské služby docházely k podobně chybným odhadům. Například Američané v roce 1943 soudili, že Němci jsou schopni vyrábět okolo 18 000 tanků ročně. Právě v tom roce se ale dostavila zásadní změna, protože po invazi do Itálie se do rukou západních expertů dostal větší počet německých obrněnců, což umožnilo do odhadů zapojit sofistikovanější aparát. Vznikla totiž statistická teorie nazývaná „problém německých tanků“, jak se v matematice dodnes označuje otázka určení celkového počtu prvků množiny, známe-li pořadová čísla náhodně určených prvků. Sériová čísla podvozků, motorů či převodovek posloužila coby základ složitých, ale překvapivě přesných statistických výpočtů.
Původní zpravodajské odhady usuzovaly, že Němci dokázali v letech 1940 až 1942 vyrábět asi 1 400 tanků měsíčně, ale statistické výpočty tvrdily, že šlo jen o 246 vozidel. Německé dokumenty získané po válce pak ukázaly, že skutečné číslo v onom období činilo průměrně 255 kusů. Použitelnost této metody je dnes již omezená. Existují totiž nepříliš složité nástroje, jak výsledky zkreslovat, například generováním sériových čísel na základě vzorců, jež zná jen výrobce, a proto když matematici nepřítele očekávají prostou číselnou řadu, vedou jejich výpočty ke zcela chybným závěrům.
Další články v sekci
Nový umělý list přeměňuje sluneční záření, CO2 a vodu na syntetický plyn
Energii pro život na Zemi do značné míry zajišťuje fotosyntéza. Vědci inženýři se teď snaží fotosyntézu různými způsoby vylepšit. Postupně se objevují stále nové technologie „umělých listů“, které dovedou pozoruhodné věci. Časem by se z nich mohly stát významné zdroje obnovitelné energie i biopaliv.
Britští odborníci vyvinuli umělý list, který dovede zpracovat oxidu uhličitý, vodu a sluneční svit na syntetický plyn, tedy směs vodíku a oxidu uhelnatého, přičemž se neuvolňuje žádný oxid uhličitý. Syntetický plyn je sice možné spalovat pro výrobu elektřiny nebo tepla, ale častěji se využívá při výrobě mnoha produktů, od plastů až po hnojiva a paliva. Problém je v tom, že se při výrobě syntetického plynu obvykle uvolňuje množství oxidu uhličitého.
TIP: Lepší než originál: Nové bionické listy jsou desetkrát účinnější než přírodní
Nový umělý list absorbuje sluneční záření pomocí perovskitu a kromě toho obsahuje ještě levný a přitom účinný kobaltový katalyzátor. Podle tvůrců funguje i za relativně slabého osvětlení, jako jsou zamračené nebo deštivé dny. Výtěžnost tohoto umělého listu je ale stále velmi nízká, takže vědci mají ještě co dohánět.
Další články v sekci
Náklady rostou: Vývoj Mars Roveru 2020 by mohl vysát finance na jiné mise
Projekt Mars Rover 2020 je vlajkovou lodí NASA. Nákladná mise ale ohrožuje mise, na které není upřena taková pozornost
NASA intenzivně připravuje na start novou robotickou misi na rudou planetu. Náklady na vývoj a konstrukci robotické laboratoře Mars Rover 2020 ale stále rostou. Vědecká komunita odborníků na průzkum Marsu se obává, že zvyšující se výdaje na misi Mars Roveru 2020 „vysají“ finanční prostředky pro další průzkumné mise.
Mars Rover 2020 je momentálně vlajkovou lodí NASA. A zároveň je jednou z nejnákladnějších misí, na nichž teď v NASA pracují. Podle nejnovější verze rozpočtu jsou celkové náklady na Mars Rover 2020 asi 2,46 miliardy dolarů, čili téměř 57 miliard Kč. Rover by měl vyrazit k Marsu nejdříve v červenci 2020.
Financování misí k Marsu
Odborníci sice obecně podporují cestu Mars Roveru 2020 k rudé planetě, mají ale obavy o osud dalších plánovaných misí. Například není tajemstvím, že by NASA brzy měla poslat k Marsu nový orbiter, aby zajistil komunikaci mezi povrchem Marsu a Zemí. Současný orbiter už totiž stárne a blíží se ke konci své životnosti.
TIP: Kolik stojí velké mise? New Horizons stojí jako jeden den armády v Iráku
Představitelé NASA prohlašují, že podobný růst nákladů není u takto komplikovaných misí ničím výjimečným. Zároveň prý ale pečlivě sledují dopady financování Mars Roveru 2020 na provoz NASA. NASA očekává od Mars Roveru 2020 vzrušující výsledky, zároveň ale také již pomýšlí na první misi, která by měla dovézt vzorky z Marsu na Zemi.
Další články v sekci
Léčivá náplň nejen do koláčů: Fantastické asijské rebarbory
Rebarbory se používají ve farmacii a jsou pěstovány i jako okrasné rostliny. Převažuje ovšem jejich užití v potravinářství a v některých zemích jsou vnímány jako běžná zelenina. Například ve východním Turecku, střední Asii a v západní Číně nabízejí děti podél silnic nařezané svazky