Přes sto let trvající vylepšování spalovacích motorů zdaleka nedospělo ke svému konci. Experti z Oak Ridge National Laboratory ve spolupráci se společnostmi Fiat Chrysler Automobile U.S. a Nemak U.S.A. vyvinuli slitinu vhodnou pro odlévání hlav válců i celých motorových bloků, která umožní konstruovat účinnější spalovací motory. Odolá teplotám až do 350 ^oC, což je zhruba o sto více, než dosavadní materiály. Spalovací motory dosahují vyšší účinnosti při vyšší teplotě. Slitina nese dle svého složení jméno ACMZ. Jde o směs hliníku Al, mědi Cu, manganu Mn a nezaměňpvat se zirkonem, což je minerál tvořený křemičitanem zirkoničitým ZrSiO4, zirkonium je kovový prvek.zirkonia Zr.^? Odlitek motorového bloku z nové slitiny vidíme na obrázku spolu s Amitem Shyamem, šéfem vývojového týmu (foto Oak Ridge National Laboratory).

Jde o tak zásadní objev, že obdržel jednu ze stovky cen R&D 100 Awards. Uděluje je každoročně časopis R&D Magazine a hovoří se o nich jako o oskarech inovací.

Miniaturní částice čile rejdí ve vodě a ničí bakterie, na které narazí. Tak by mohla vypadat budoucnost dezinfekce vody. Jedna polovina částice je zhotovena z hořčíků a představuje pohonnou jednotku. Reaktivní kov se ve vodě rozpouští a unikající bublinky vodíku ženou částici vpřed. Druhou, čelní polovinu pokrývá zlato, na jehož povrchu nacházíme malinké částice stříbra (viz obr.). Na zlato se bakteriální buňka přichytí a silně baktericidní stříbro ji zničí, jak vidíme na schematické animaci. Hořčík vystačí až na 20 minut rejdění. Z vody dezinfikující částice dostaneme pomocí magnetu, který přitahuje železná jádra částic. Jak vypadá jejich pohyb v realitě, vidíme na tomto videu.

Částice tvořené dvěma různými polovinami nazýváme Janusovy (angl. Janus particle), nikoliv dle svého objevitele, leč dle římského boha Januse. který byl zobrazován se dvěma obličeji.

Pavel 26.1.2018: "Reaktivní kov se ve vodě rozpouští" asi není zcela přesný popis. Reaktivní kov reaguje s vodou za vzniku hydroxidu hořečnatého a vodíku. Odstraněním toho hydroxidu z vody se autoři tohoto vynálezu nezabývali?

Petr Novotný 29.1.2018: 8?) ...prece pridanim kyseliny premeni hydroxid na sul tu oddeli destilaci, to da rozum 8?)

Leopold Kyslinger 30.1.2018: Snad by stačilo probublávání oxidem uhličitým. Uhličitan hořečnatý je nerozpustná sraženina a oddělí se např. filtrací. Pokud mluvíte o destilaci, tak ta sama dezinfikuje vodu až, až, Jenomže destilovaná voda není moc vhodná pro užívání - protože ve zvýšené míře vyplavuje rozpustné minerály.

Pavel 31.1.2018: On už ten hydroxid hořečnatý je ve vodě nerozpustný. Jenže autoři tohoto vynálezu zjevně o žádné filtraci neuvažovali. Jinak by asi nedávali do těch kuliček železné jádro pro jejich odstranění pomocí magnetu, když by je stačilo odfiltrovat.

Polohový senzor založený na spinových ventilech může zásadním způsobem vylepšit virtuální nebo rozšířenou realitu (augmented reality) či fungování robotů. Spinový ventil (angl. spin valve) je miniaturní zařízení, kterým protéká proud v závislosti na vnějším magnetickém poli. Tvoří ho dvě vrstvy vodivého ferromagnetického materiálu oddělené vodivou vrstvou nemagnetického kovu. Magnetické momenty jedné z ferromagnetických vrstev stabilizuje proti vlivu vnějšího magnetického pole přilehlý materiál s opačně orientovanými spiny sousedních částicantiferromagnetický^? materiál. Vnější magnetické pole je neovlivní, zmagnetizuje pouze protilehlou ferromagnetickou vrstvu.

Jsou-li magnetická pole obou ferromagnetických vrstev souhlasná, elektrický odpor systému je malý a mohou mezi nimi proudit elektrony s odpovídajícím spinem. Pokud nejsou, odpor je vysoký a protékající proud minimální. Proto nazýváme takové zařízení spinový ventil. Pohybujeme-li s ním ve vnějším stacionárním magnetickém poli, lze ze změn odporu určit pohyb a polohu vzhledem k siločárám magnetického pole. Využívá se např. ve čtecích hlavách pevných disků. Přilepíme-li senzor této konstrukce na dlaně, můžeme pomocí změn protékajícího proudu sledovat pohyb ruky.

Spinový ventil zmíněného senzoru tvoří dvě vrstvy ferromagnetické slitiny železa a kobaltu oddělené nemagnetickou mědí společně zapouzdřené v polymeru. Jako antiferromagnetická vrstva slouží slitina manganu a iridia. Jednotlivé spinové ventily jsou zapojeny do dvojitého tzv. Wheatstoneova můstku, což je elektrický obvod pro citlivé měření velmi malých změn odporu založený na vzájemné kompenzaci prvků.

Zásadní změny v provádění biochemických a biologických pokusů a testů by mohla přinést práce expertů z Massachusetts Institute of TechnologyMIT^?. Klasické zkumavky a baňky nahradili plochou složenou z jednotlivých oddělených čtverců, jejichž smáčivost lze měnit vkládáním elektrického náboje. Link přes obrázek vede na video, kde uvidíme, jak to celé funguje. Záběry na vlastní zařízení začínají po 35 sekundě. Kapky roztoků jednotlivých sloučenin můžeme přemisťovat a mísit pomocí elektrického pole. Velkou výhodou je možnost snadné automatizace a provádění mnoha souběžných pokusů najednou.

Možnosti využití nového zařízení v chemii zůstávají omezené. Ohřev na danou teplotu je důležitou součásti chemických experimentů, na rozdíl od biologie, kdy naprostá většina dějů probíhá víceméně při běžné teplotě.

Navigační systém založený na rentgenovém záření pulsarů testuje NASA na Mezinárodní kosmické stanici. Zařízení SEXTANT určilo polohu stanice s přesností 15 km, což není příliš přesné. Celý projekt je teprve v začátcích. Účastník projektu Jason Mitchel z NASA předpokládá, že se podaří dosáhnout přesnosti 100 m. Data poskytuje rentgenový teleskop NICER instalovaný na palubě ISS v červnu loňského roku. Tvoří ho 52 segmentů, z nichž každý samostatně soustřeďuje přicházející rentgenové záření na křemíkový detektor (viz obr., foto NASA/Goddard Space Flight Center/Keith Gendreau).

Pulsary jsou neutronové hvězdy, které emitují silné elektromagnetické záření. Jeho intenzita pro pozorovatele velmi stabilně kolísá s frekvencí od 1 Hz do stovek Hz, která je pro každý pulsar typická. Zdroje radiace leží mimo osu rotace, takže pravidelně svítí na různá místa vesmíru obdobně jako maják. Jednu otočku pulsaru uvidíme na jednoduché animaci. Na obrázku složeném z viditelného a rentgenového záření vidíme pulsar Krabí mlhoviny (Optical: NASA/HST/ASU/J. Hester et al. X-Ray: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al. [Public domain or Public domain], via Wikimedia Commons).

S navigací pomocí pulsarů se počítá pro družice a kosmické lodě. Vojenský aspekt celé záležitosti nelze přehlížet. Dříve nebo později bude podobná navigace dostupná i na Zemi vedle současné GPS. A pulsary na rozdíl od družic nejde sestřelit.

Mravenec Lasius neglectus rozezná kukly (angl. pupa, pupae) napadené houbou Metarhizium brunneum, která pro společně žijící hmyz představuje velké nebezpečí kvůli snadnému šíření. Dělnice odstraní obal infikované kukly a pod nebuněčná vrstva pokrývající povrch hmyzích tělkutikulu^? larvy vpraví sloučeninu pro patogen jedovatou. Drastický postup nazýváme destruktivní dezinfekce a jde až o nejzazší prostředek. Podle prof.Sylvie Cremer z Institute of Science and Technology Austria„nejprve odstraňují spory z kontaminovaných jedinců. Teprve když to infekci nezastaví, zabijí je. Na obrázku vidíme dělnici mravence L. neglectus (foto April Nobile/AntWeb.org, via Wikimedia Commons).

Infikované kukly nejspíš prozradí změna v koncentraci dvou dlouhých lineárních kutikulárních uhlovodíků tritriakontanu CH₃(CH2) ₃₁CH₃ a tritriakontenu C₃₃H₆₆, způsobená činnostní imunitního systému kukly. Žádné sloučeniny pocházející z houby M.brunneum, podle kterých by mravenci rozhodovali o osudu potomstva, nalezeny nebyly.

Elektromobil Miss R taiwanské společnosti Xing Mobility překonal o 69 km/hod světový rekord Tesly Roadster model 2008 a dosáhl rychlosti 270 km/hod. Taiwanské vozidlo existuje pouze v podobě prototypu, který vidíme na obrázku (foto Xing Mobility). Prvních 20 kusů přijde na trh koncem letošního roku. Tesly Roadster se prodalo 2.450 kusů, což na elektromobil není špatné. Model 2008 nahradí model 2020, který podle tvrzení společnosti Tesla Inc. dosáhne rychlosti přes 400 km/hod. Uvidíme.

Xing Mobility používá lithiové články, které na rozdíl od jiných výrobců elektromobilů chladí pomocí speciální kapaliny Novec^TM7200, chemicky ethoxynonafluorobutan. Chemickou strukturu vidíme na obrázku. Podle výrobce, společnosti 3M, poslouží rovněž jako rozpouštělo nebo čistič skvrn. ,,I přes to, že Novec našel využití v mnoha oblastech, teprve až Xing Mobility napadlo použít ho pro chlazení baterií v elektrických vozidlech. Dobře to ilustruje, jak může jedna inovace inspirovat a vést k dalším zajímavým myšlenkám a nápadům,“ říká Michaela Čiháková z technologické společnosti 3M.Úplný text tiskové zprávy společnosti najdeme zde.

Akumulátory taiwanského elektromobilu se místo rychlého dobíjení vyměňují, což zabere pouhých pět minut. To je přijatelný čas v porovnání s natankováním nádrže benzinu. Na obrázku je vidíme v pouzdře, které při provozu vyplňuje chladící kapalina. Nucené chlazení zabraňuje přehřátí a destrukci akumulátoru, takže z něj můžeme odebrat vyšší výkon. Rovněž česká společnost H3DA s.r.o. vyrábí chlazené lithiové články, v nichž jako chladicí medium slouží přímo elektrolyt. Někteří experti pokládají tento přístup za překonaný.

Důkladná revize madagaskarských pavouků (řád Araneae) odhalila 14 nových druhů z podivné čeledi Archaeidae. Její příslušníci se vyznačují protáhlou hlavou a dlouhými V běžné mluvě klepítka pavouků označujeme jako kusadla.klepítky (chelicery)^?, což formuje tvar jejich těl do nepavoučí podoby plovoucího pelikána. Proto se anglicky nazývají pelican spiders. Protože požírají jiné pavouky, říká se jim též assassin spiders. Nejde o příliš nápadné druhy, jejich velikost i s nohama o něco přesahuje 2 cm. V běžném životě klepítkům, přeměněnému páru končetin, říkáme kusadla.

Na obrázku vidíme samečka pavouka Eriauchenius goodmani, jednoho z nových druhů. Černá úsečka odpovídá jednomu milimetru (foto H. M. Wood a N.Scharff, review of the Madagascan pelican spiders of the genera Eriauchenius O. Pickard-Cambridge, 1881 and Madagascarchaea gen. n. (Araneae, Archaeidae), ZooKeys 727: 1-96 (11 Jan 2018) https://doi.org/10.3897/zookeys.727.20222).

Běžné střevní bakterie Escherichia coli můžeme využít k přeměně oxidu uhličitého CO₂ na kyselinu mravenčí, a to bez jakékoli genové manipulace, pouze nastavením vnějších podmínek. Enzym formiát hydrogenlyáza (FHL) využívají bakterie E.coli k získávání energie z kyseliny mravenčí HCOOH v bezkyslíkatém prostředí. Ve směsí oxidu uhličitého a vodíku za tlaku kolem desetinásobek atmosférického tlakujednoho MPa^? začne fungovat obráceně a vytváří kyselinu mravenčí podle rovnice CO₂ + H₂ -----> HCOOH. Některé enzymy katalyzují chemickou reakci oběma směry. Není to vlastně překvapující, uvážíme-li, že mechanismus fungování enzymu často spočívá v tom, že molekuly přidrží v poloze vhodné pro reakci, která má proběhnout.

Kyselina mravenčí (angl. formic acid) je běžná chemikálie, která se využívá k výrobě barviv, úpravě kůži, v gumárenství, včelařství i v potravinářství pod označením E236. Může sloužit jako surovina pro výrobu dalších chemikálií. Je obsažena v kopřivách, jedu včel i mravenců, odkud pochází její pojmenování. Její chemickou strukturu vidíme na obrázku.

V okolí ostrova Západní Špicberk uniká do moře velké množství methanu. Vzniká rozkladem hydrátů uložených v sedimentech mořského dna. Doposud vědci víceméně automaticky předpokládali, že příčinou je vzestup teploty v důsledku změny klimatu. Nedávná expedice německé výzkumné lodi Maria S.Merian zjistila poblíž ostrova Prins Karls Forland, že příčinou je vzestup pevniny po roztátí ledovců na konci poslední doby ledové před 8.000 lety, tzv. postglaciální vzestup. Severní konec ostrova vidíme na obrázku (foto Per Harald Olsen – User Perhols on no.wikipedia, CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/), via Wikimedia Commons).

Důležitou roli hrála při výzkumu mobilní podmořská vrtná souprava MARUM-MeBo70. „S tímto speciálním zařízením jsme poprvé získali vysoké sloupce vzorků usazenin z této oblasti,“ uvádí Prof. Dr. Gerhard Bohrmann, vedoucí vědec expedice.

Hydrát methanu 4CH₄.23H₂O je bílý krystalický led. Předpokládá se, že vzniká v místech, kde methan unikájící z nitra Země zlomy v zemské kůře naráží na studenou mořskou vodu v hloubkách pod 200 m. Tvoří ho molekuly methanu uzavřené v krystalické struktuře ledu. Za normální teploty a tlaku není stabilní. Obsah hořlavého methanu je tak velký, že led lze zapálit, jak vidíme na videu. Z jednoho krychlové metru hydrátu se uvolní kolem 160 m³ methanu.

21.1.2018: Zajímavé výsledky přineslo sledování koncentrace methanu v Beaufortově moři. CH₄ uvolněný z hydrátů a mořských sedimentů stoupá k hladině, nicméně pouze malé množství unikne do atmosféry. Většinu spotřebují mořské mikroorganismy. Z analýzy zastoupení izotopů vyplývá, že v povrchových vrstvách je methanu z mořského dna do 10%, zbytek představuje methan ze jiných, současných zdrojů. Zřetelné rozhraní mezi oběma vrstvami probíhá v hloubce 30 m. V jiných částech světa to pochopitelně může vypadat jinak. Jde o další z výsledků, které ukazují, že veškeré modely předpovídající vývoj klimatu a dokonce budoucí teploty, stojí na hliněných nohou. Zdaleka neznáme ani všechna významná vstupní data.

Beaufortovo moře nese jméno po britském vědci a kontradmirálovi siru Francisi Beaufortovi (1774 - 1857), autoru stupnice pro měření síly větru.

Otázka surovin pro výrobu potravin je příliš složitá, než abychom k ní mohli přistupovat s extrémním zjednodušením ve stylu přírodní prospěšné, umělé škodlivé. Sacharid trehalóza (angl. trehalose), jejíž chemickou strukturu vidíme na obrázku, je zcela přírodní sloučenina. Nacházíme ji v rostlinách, zvířatech i mikroorganismech, v členovcích, např. krevetách nebo hmyzu, ale i v některých houbách jako zásobní disacharid dokonce ve značném množství. Je dobře stravitelná a využívá se i v lékařství. Řada organismů ji enzymaticky snadno štěpí na glukózu (angl. glucose), která slouží jako hlavní zdroj energie.

Výrazné snížení ceny vedlo k jejímu rozsáhlému využití jako aditiva při výrobě potravin. Přidává se do zmrzliny, mletých mas nebo těstovin. Snese vyšší teploty než sacharóza (angl. sucrose), nejpoužívanější cukr vůbec, takže se s ní lépe pracuje. Trehalózu vstřebává přední část tenkého střeva. Při pozření většího množství ji v nízké koncentraci nacházíme i na konci tenkého střeva, kde poslouží jako výživa pro kmeny bakterie Clostridium difficile označené RT027 a RT078, což může vést až k závažnému onemocnění trávicího traktu.

Trehalóza není obecně pro bakterii C.difficile hlavní zdroj energie. Nicméně u kmene RT027 je výrazně aktivnější gen, který kóduje enzym štěpící trehalózu na dvě molekuly glukózy, takže jako zdroj energie může hrát podstatně větší roli. U kmene RT078 využití trehalózy podporuje velmi účinný transportní mechanismus, který do nitra bakteriální buňky dopraví dostatek tohoto sacharidu i pokud je v okolí jen ve velmi nízké koncentraci. „Jak metabolismus trehalózy způsobuje vyšší virulenci (stupeň patogenity) C.difficile nevíme. Produkuje více toxinu, avšak přesný mechanismus zatím neznáme,“ komentuje svůj objev Robert A.Britton.

Samičky makaka červenolícího (Macaca fuscata, angl. Japanese macaque) používají jelenů sika (Cervus nippon, angl. sika deer) jako sexuálních pomůcek, jak vidíme na videu. Prvotní dojem potvrdil i důkladný výzkum chování opiček.

Makak červenolící žije pouze v Japonsku kromě ostrova Hokkaidó, proto bývá též někdy označován jako makak japonský. Kromě člověka jde o nejseverněji žijícího primáta (řád Primates). Před zimou ho chrání hustá srst a dovednost. Potravu umí vyhledat i pod 1,5 metru silnou vrstvou sněhu. V Japonských Alpách v provincii Nagano ve střední části ostrova Honšú se v silných mrazech vyhřívají v horkých pramenech, jak vidíme na obrázku (Yosemite, CC-BY-SA-3.0, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, via Wikimedia Commons).

Bylina kokotice ladní (Cuscuta campestris) nemá vlastní kořeny a listy. Vodu a živiny získává pomocí metamorfovaných kořenů, zvaných haustoria, kterými vrůstá přímo do cévních svazků hostitele. Zároveň pomocí krátkých řetězců RNA o 22 nukleotidech ovlivňuje syntézu bílkoviny, kterou napadená rostlina používá k zacpání poškozených cév. Jde o jakousi analogii srážení krve. Parazit si tak zajišťuje nepřetržitý přísun živin a vody.

Hostitele ovlivňuje pomocí své mikroRNA (též microRNA, miRNA). Obecně tak nazýváme krátké řetězce ribonukleové kyseliny o 21–23 nukleotidech, které potlačují překlad nebo odbourávají mRNA (messenger RNA) u rostlin i živočichů. miRNA kokotice proniká skrze haustoria do cév a dále do buněk hostitele. Tam chemickou vazbou blokuje řetězce hostitelovy mRNA (messenger RNA), které přenášejí informace o struktuře zmíněné bílkoviny z jádra z ribozomu, buněčné organely, kde probíhá syntéza bílkovin. Schematické znázornění vlivu kokotice na biosyntézu bílkoviny v buňce vidíme na obrázku. Nahoře normální průběh, dole narušený vlivem mikroRNA z kokotice (Sverdrup at English Wikipedia, Public domain, GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons).

Kokotice (Cuscuta, angl. dodder) je rod parazitických rostlin se zhruba 170 druhy. Na obrázku vidíme, proč se ji lidově říká těž otáčka či otočka. Jde o rostlinu jednoletou. V tropických pralesích roste jako trvalka, protože po smrti hostitele bez problémů přechází na jiného.Někdy napadá i několik rostlin najednou.

Jak vidíme v animaci, jednoduchá čočka láme odlišně záření s různou vlnové délkou. Čím kratší, tím vyšší index lomu materiál má. Hovoříme o chromatické (barevné) vadě či aberaci, která při zobrazení (fotografii) pomocí jediné čočky způsobuje barevný lem kontrastních hran na snímku. Proto objektivy fotoaparátů tvoří několik různých nepřiléhajících čoček či dalších optických prvků, jejichž vzájemné působení vadu kompenzuje.

Netradiční spojná čočka tvořená jedinou vrstvou částeček z oxidu titaničitého TiO₂ s vhodně nastaveným tvarem láme záření od 470 do 670 nm shodně, bez chromatické aberace (viz obr.). Její tloušťka se pohybuje ve stovkách nanometrů. Možná jde o zásadní průlom při konstrukci objektivů. Nevýhodou je zatím nízká propustnost, která dosahuje asi 20% dopadajícího záření.