Fyzikové z University of California v Riverside si novou experimentální metodou trochu pohráli s pozitroniem, což je atomu podobná struktura tvořená elektronem a jeho kladně nabitou antičásticí – pozitronem. Vysoké koncentraci pozitronia v dutinách oxidu křemičitého dosáhli ozařováním tohoto materiálu pozitrony z vhodného izotopu sodíku. Zjistili, že pozitronium zdaleka není tak stabilní jako běžné atomy a při vzájemné strážce okamžitě anihiluje za vzniku gama záření. Podařilo se jim též připravit stopy dvojpozitronia, které tvoří dva elektrony a dva pozitrony.

Na vývoji léků proti AIDS pracuje mnoho výzkumných týmů. Mezinárodnímu týmu, v němž najdeme i vědce z České republiky se podařilo připravit nový metalokarborane, tedy organickou látku z bóru a uhlíku, která v sobě uzavírá dva atomy kovu. Tady podivná sloučenina při nízkých koncentracích funguje jako inhibitor důležité proteázy (jeden z enzymů) viru HIV, kterou nezbytně potřebuje ve svém životním cyklu. Důležité je, že nová látka inhibuje enzym vazbou na různých místech jeho molekuly, takže pro virus není tak snadné získat odolnost jednoduchou mutací.

Poslední pozorování Hubbleova teleskopu ukazují, že planeta Pluto nemá pouze jeden měsíc zvaný Charón, ale hned tři. Dva nové se zatím jmenují P1 a P2 a jejich průměr se pohybuje okolo 100 km. Jsou tedy výrazně menší než jejich bratříček Charón, objevený v roce 1978. Ten dosahuje přibližně poloviny průměru Pluta.

Halogenderiváty organických sloučeniny, tedy organické látky, které obsahují fluor, chlor, bróm nebo jód, patří mezi důležité průmyslové látky. Používají se např. jako rozpouštědla, účinné složky léků, pesticidy nebo plastické hmoty (polyvinylchlorid). Jejich vliv na životní prostředí je však nepříznivý. Připomeňme si např. neblaze proslulé polychlorované bifenyly nebo freony ničící ozonovou vrstvu. Nicméně mnoho rostlin i živočichů rovněž produkuje nejrůznější organického halogenderiváty. Např. samička klíštěte produkuje feromon obsahující chlor, podobný průmyslovému herbicidu. Brokolice, kapusta, tuřín a řepka uvolňují methylbromid, což je též průmyslově využívaná chemikálie. Tyto rostliny úhrnem na Zemi vyprodukují asi 15% toho, co aktivity lidské. Luštěniny produkují chlorovaný rostlinný hormon. Mořské houby produkují několik různých derivátů bromu, kterém jim slouží jednak k vlastní dezinfekci, jednak k odpuzování ryb, které by je mohly pozřít. Nyní známe asi přírodních halogenderivátů 4.000, což je výrazný nárůst oproti situaci před deseti lety, kdy jsem jich znali přibližně 2.400.

Vědci z Purdue University možná učinili první krok k vývoji další, velmi citlivé techniky zobrazení vnitřku těla. Do krevního oběhu v uchu myši vpravili podlouhlé klastry zlata o délce 49 nm a středním průměru 16 nm. Ozáření blízkým infračerveným záření o vlnové délce 830 nm v nich vyvolá červenou fluorescenci, kterou můžeme pozorovat. Signál je asi 60 krát silnější než dosud užívaná fluorescenční barviva. Získáme tak informaci o průtoku krve v těch nejmenších vlásečnicích.

Co mají společného testy jaderných zbraní a kriminalistika? Obé spojuje nová metoda identifikace obětí, vyvinutá ve spolupráci Lawrence Livermore National Laboratory a švédského Karolinska Institute. Atmosférické testy atomových pum, prováděné v letech 1955 až 1963, kdy byly zakázány, uvolnily do atmosféry velká množství radioaktivního uhlíku 14, který pomalu podléhá jadernému rozkladu. Kromě toho vzniká C14 v malém množství vlivem kosmického záření. Velmi přesně tedy známe koncentrace uhlíku 14 v prostředí. Vzhledem k tomu, že radioaktivitu dokážeme měřit extrémně přesně, lze určit jeho obsah uhlíku v naší zubní sklovině. Ta se však v průběhu života neobnovuje, takže dle koncentrace uhlíku 14 ve sklovině lze určit, kdy přesně vznikla. Platí to ale jen u osob, narozených po roce 1943. Ti starší měli v roce 1955, kdy došlo k prvnímu nárůstu množství C14 v atmosféře, již zcela vyvinuté zuby. V případě neznáme oběti tedy můžeme velmi přesně určit, kdy ji rostly zuby. Pro přesnou identifikaci to samozřejmě nestačí, k tomu je třeba DNA analýzy, ale lze takto snadno provést předběžnou identifikaci a výrazně zúžit počet osob, u nichž je třeba DNA porovnat.

Nanotechnologie nyní stále více nalézají uplatnění v oblasti, kde to původně nikdo nečekal. S jejich pomocí totiž lze získat nové katalyzátory. Obecně katalyzátorem rozumíme látky, které urychlují chemické reakce. Některé z nich fungují tak, že určitá chemická reakce probíhá rychleji na jejich pevném povrchu. A právě tady nanotechnologie umožňují nastavit strukturu povrchu katalyzátoru mnohem citlivěji, než to bylo možné doposud. Lze vytvořit struktury a útvary v rozměrech výrazně pod jeden mikrometr, které při normální krystalizaci nikdy nevzniknou. A právě takové utváření povrchu může být vhodné pro chemickou katalýzu.

Abychom hovořili konkrétně, známá německé společnost Degussa vyvinula nový nanokatalyzátor pro výrobu peroxidu vodíku anebo na Cardiffské univerzitě připravily klastry zlata, které za normálního tlaku a teploty 60 – 80 ^oC umožňují oxidaci alkenů kyslíkem, což je velmi důležitá průmyslová reakce.

Vyšetření vnitřních orgánů ultrazvukem absolvovala v nemocnici řada z nás. Na stejném principu funguje zařízení firmy Cambridge Ultrasonic, která nám umožní nahlédnout dovnitř betonových konstrukcí. Pomocí několika snímků z různých míst vytváří počítač nepravý trojrozměrný obraz vnitřku i těch největších betonových bloků, takže včas detekovat trhliny a jiné vady starších staveb. Pozornosti nového přístroje neujdou ani oběti mafiánských vražd zalité v betonu.

Hydrodynamické paradoxon, které říká, že čím rychleji plyn proudí, tím je v něm nižší tlak, si možná pamatujeme ještě ze školy. Každopádně fungování křídla a celá letecká doprava jsou na něm založeny. Fyzikové z francouzské Laboratoire de Spectrométrie Physique v Grenoblu nyní zjistili, že výsledné síly působící v pěně jsou právě opačné v důsledku elastické deformace jednotlivých bublin. Vidíme tedy, že komplexní tekutiny se chovají úplně jinak než jednoduché. Mohly by se zdát, že potápět křídlo do pěny a sledovat, co se bude dít, není příliš důležitá výzkum, nicméně získané výsledky mohou mít velký význam při loužení rud, průmyslových oplaších nebo těžbě ropě z porézních hornin.

Pro úplnost dodáváme, že známé i hydrostatické paradoxon, podle kterého tlak v kapalině závisí pouze na výšce jejího sloupce a nikoliv na jejím množství.

V roce 1997 iniciovalo NIC (National Intelligence Center - Národní zpravodajské centrum US) zpracování globálních trendů vývoje do roku 2010 projektem Global Trends 2010. V září a říjnu 1999 zahájilo NIC studie o problematice budoucího vývoje do roku 2015 v součinnosti s ministerstvem INR a CIA: Projekt Global Trends 2015, scénáře globální budoucnosti se zaměřením na alternativní možnosti globální budoucnosti v letech 2000 - 2015. Několik desítek vládních i nevládních specialistů z řady oblastí, především z univerzit a podnikání v US, posoudilo hlavní faktory i jevy, které mohou vést ke změnám v období do roku 2015. Soustředili se na demografii, přírodní zdroje, vědu a technologii, globální ekonomiku, státní a místní správu, sociální a kulturní faktory, na možné konflikty a určili čtyři hlavní směry vývoje včetně úvahy o regionálních odchylkách.

Úplný text najdete zde.

I vývoj technologií kráčí křivolakými cestami. Desítky let se předpokládalo, že klasický automobil se spalovacím motorem bude nahrazen elektromobilem. Ve srovnání s ním je koncept hybridního automobilu (kombinace elektromotoru a spalovacího motoru) poměrně nový. Přestože automobil se dvěma typy hnacích jednotek je zjevně složitější než samotný elektromobil, hybridní automobily se běžně prodávají na trhu a několik produktů firmy Toyota si můžeme koupit i u nás. Elektromobil stále zůstává raritou. Nepodařilo se totiž vyvinout vhodný zdroj energie, který by snesl alespoň částečné srovnání se spalovacím motorem a je docela dobře možné, že je to nemožné, že takový akumulátor prostě neexistuje. Stejně tak je možné, že vhodný princip bude odhalen během několik let a hybridní automobily se stanou jakousi hříčkou na cestě vývoje, něco jako automobily poháněné parním strojem, které najdeme již jen v muzeích. Zatím se zdá, že dalším krokem bude automobil vybavený vodíkovým palivovým článkem, který bude dodávat elektřinu motoru.

Během několika desítek let se zřejmě vodík stane rozšířeným palivem jako benzín či zemní plyn, byť je mnohem pravděpodobnější, že bude vyrábět energii v palivových článcích místo toho, aby hořel přímo ve válcích spalovacích motorů. Masové rozšíření vodíku se nejspíš neobejde bez problémů. Ponechme teď stranou otázky technologické. Přestože nasazení vodíků je z hlediska udržitelného rozvoje výhodnější a produktem jeho hoření je čistá voda, zcela bez dopadů na životní prostředí vodíkové hospodářství nebude. Spálením vodíku získáme méně energie než hořením uhlovodíků (např.nafta, benzín), takže nahrazení benzínu vodíkem při dosažení stejného výkonu znamená větší spotřebu tohoto plynu, a tedy i více uvolněné vodní páry. V místech s hustším provozem by mohlo dojít ke vzniku vskutku skleníkové atmosféry s příslušnými dopady na životnost budov, ale třeba i elektrických zařízení, kterých ve městech není málo.

Dle názoru odborníků z Caltechu v kalifornské Pasadeně hrozí ještě větší nebezpečí. Není pochyb o tom, že přes veškeré zabezpečení budou nepatrná množství vodíku unikat do atmosféry. V celosvětovém měřítku půjde o mnoho tun, které rychle uniknou do stratosféry, protože vodík je nejlehčím prvkem. Tam bude rychle reagovat s ozónem za vzniku vody, takže dojde k dalšímu oslabení ozónové vrstvy. Neznamená to, že bychom kvůli možným dopadům na životní prostředí měli rezignovat na vodíkové hospodářství, protože ani současný stav není uspokojivý. Nicméně je dobré zvažovat a minimalizovat negativní dopady nových technologií již v průběhu jejich zavádění a ne, až se plně projeví, jako jsme to udělali u klasických spalovacích motorů.

Vědci z Center for International Forestry Research se sílem v Indonésii dospěli k závěru, že četnost a ničivost záplav v tropických oblastech za posledních 120 nikterak nevzrostla, přestože plocha lesů ve zkoumaných oblastech výrazně poklesla. Jde bezesporu o zajímavé zjištění, nicméně rozhodně není důvod k bezohlednému mýcení tropických pralesů. Otázkou zůstává, zdali je to stejně i v oblastech mírného podnebného pásu.

National Bioenergy Center, součást americké National Renewable Energy Laboratory, obdržel od Federal Laboratory Consortium for Technology Transfer ocenění za významný přínos k rozvoji technologie, a to konkrétně za svůj přínos k vývoji biorafinerie, což je zařízení, které z biomasy produkuje standardní maziva a paliva, jaká dosud získáváme pouze z ropy.

Viroidy jsou velice jednoduché struktury volné (neobalené) ribonukleové kyseliny obsahující pouze 246–399 nukleotidů, což je postatně méně, než je genom i toho nejjednoduššího viru. Je jich známo třicet, a to v 900 variantách. Protože viroidy nekódují žádný protein, jejich replikace je možná pouze za účasti hostitelových enzymů. Přes svoji extrémní jednoduchost a nepatrný rozměr způsobuí viroidy patogenní stavy například v rostlinných hostitelích díky přímé interakci viroidní RNA s jedním nebo více buněčnými receptory. Viroidy procházejí membránami bez proteinových přenášečů, zřejmě využívají přenosu umožňovaného ribonukleovou kyselinou.

Čidlo vlhkosti na zcela novém principu sestrojili na University of Nebraska. Jádrem senzoru je kolonie mikrobů Bacillus cereus žijící mezi dvěma elektrodami. Povrch mikroorganismů pokrývají klastry zlata, které zajišťují vodivost. Pokud vzroste vlhkost prostředí, zvětší se objem bakterií, vodivé zlaté klastry se vzdálí a vodivost celého obvodu poklesne. Při nárůstu vlhkosti o 20% vzroste odpor čtyřikrát.

Od roku 1996 na základě dohody o zákazu testů jaderných zbraní pokryla celý svět síť mikrofonů, hydrofonů a seismometrů, které sledují dlouhé vlny ve vzduchu, vodě a zemské kůře, takže je možné odhalit jakýkoli test atomové zbraně, uskutečněný kdekoli na Zemi. Kalifornští geologové nyní odhalili, že tsunami produkuje obdobné vlnění jako atomový výbuch, takže je lze zachytit týmž systémem. I když pro zajištění spolehlivého varování je nutné provést ještě mnohá zkoumání, je možné, že celosvětový systém pro včasné výstrahy před úderem ničivé vlny vlastně už máme k dispozici.

Zatím pro zjištění tsunami používají např.Japonci tlakoměry umístěné na mořském dně několik desítek kilometrů od pobřeží (viz aktuality Akademonu z 31.8.2003).

Elektrický spínač molekulárních rozměrů lze sestrojit pomocí litografických technik, jakými se běžně připravují integrované obvody. Základem jsou niobové elektrody, na nichž leží další kruhovité elektrody niklové. Na nich pak vzhůru do prostoru metodou depozice z par necháme vyrůst rovnoběžné uhlíkové nanotrubice. Vložením vhodného napětí se nanotrubice působením elektrostatických a pak i van der Walsových sil ohnou a dotknou se, čímž je obvod propojen.

Zajímavý jev pozorovali švédští vědci z Göteborgské univerzity. Zjistili, že při elektrolýze čisté vody vzniká mechanický pohyb. Pomocí mikroskopu pozorovali vznik nepatrných vírů o průměru v desítkách mikrometrů. Dle jejich mínění vznikají tím, že protony uvolněné při rozpadu molekuly vody H₂O se před tím, než se vybíjí na katodě, díky struktuře vody pohybují po spirále a dají tak základ vznikajícímu vírečku.

Fyzikové ze Stanfordské univerzity sestrojili nový urychlovač, který zrychluje elektrony nikoliv silným elektrickým polem, nýbrž laserovým paprskem. Elektrická složka světelného paprsku vlnové délky 800 nm může urychlit elektron stejně, jako elektrické pole o intenzitě milionů voltů na metr. Elektrony lze takto urychlit až na energii okolo jednoho TeV. Nová technologie umožní sestrojit akcelerátory mnohem menších rozměrů než dosavadní zařízení o rozměrech ve stovkách metrů. Zásadní problémem, který museli na Stanfordu překonat bylo, že světelný paprsek a volný elektron na sebe ve vakuu nepůsobí. Nicméně pokud dopadají na totožné místo na měděném pásku, elektrický vektor může plně působit na elektron.

Doc.Balaji Panchapakesan z University of Delaware pozoroval, že svazek uhlíkových nanotrubic po osvícení exploduje i v roztoku. Z osamocené nanotrubičky přechází teplo dostatečně rychle do okolí, což však pro jejich těsný svazek neplatí. Teplo nestačí odcházet, dojde k lokálnímu přehřátí a následně k explozi, ovšem miniaturních rozměrů. Samozřejmě, že uhlíkové nanotrubice v prostředí s obsahem kyslíku hoří stejně jako jiné formy uhlíku, což již bylo dříve pozorováno. Doc. Panchapakesan se normálně zabývá transportem léků do buňky a uvažuje o využití nově pozorovaného jevu pro mechanickou destrukci rakovinných buněk. Strukturu uhlíkových nanotrubic vidíme na obrázku (obr. Institute of Physics).

K tomuto překvapujícímu závěru došli ruští a italští experti po více než deseti letech vývoje. Přidáme-li do motorového oleje minerál serpentin (chemicky hydroxokřemičitan hořečnatý), rozmletý na nanometrová zrnka, tření pístu o stěny válce při běhu motoru je pak vtlačí do drobných puklin a tím je vlastně opraví. V důsledku toho vzroste účinnost starého spalovacího motoru o 10%. Dávku půl gramu vystačí na 40.000 km.

Klasický Hallův jev nastane, pokud vložíme vodič, kterým protéká elektrický proud, do magnetického pole, jež je kolmé na směr toku proudu. Protože elektrický proud tvoří pohybující se nabité částice – elektrony, působí na ně magnetické pole silou, a tudíž dojde k jejich pohybu. V důsledku změny distribuce nabitých částic se ve vodiči kolmo na směr toku proudu i kolmo na magnetické pole objeví elektrické napětí, tzv.Hallovo. Až do roku 1996 se předpokládalo, že Hallův jev můžeme pozorovat jen pro nabité částice, nicméně v té době se zdařilo pozorování Hallova jevu s fotony. A nyní fyzikové Geert Rikken, Cornelius Strohm a Peter Wyder z Laboratoře silných magnetických polí v Grenoblu pozorovali v krystalu oxidu terbito galitého Hallův jev s fonony, což jsou vlastně mechanické vibrace krystalové mřížky, na které hledíme jako na virtuální částice. Něco takového nikdo neočekával. Jak může magnetické pole působit na nenabité virtuální částice?

Pro úplnost musíme dodat, že fononový Hallův jev se neprojevuje při průchodu elektrického proudu, ale při tepelném toku a projeví se vznikem teplotního spádu 0,2 K kolmo na směr magnetického pole a tepelného toku.

Brownův pohyb popsal teoreticky kromě jiného Albert Einstein přibližně před sto lety. Pro úplnost si připomeňme, že Brownovým pohybem rozumíme nepravidelný pohyb drobných částic v kapalině, který je způsobem nerovnoměrnými nárazy okolních molekul kapaliny kvůli jejich termálním kmitům. Poprvé jej pozoroval při zkoumání pylových zrn mechu pod mikroskopem botanik Robert Brown v roce 1827. Nicméně Einsteinův popis je správný pouze pokud pohybující se částice nezíská dostatečnou hybnost a nezačne zpětně ovlivňovat pohyby okolních molekul. Tento předpoklad poprvé potvrdili mikroskopickým pozorováním vědci z Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, University of Texas v Austinu a European Molecular Biology Laboratory v Heidelbergu.

Klasická definice kilogramu jako SI-jednotky hmotnosti praví, že jde o hmotnost mezinárodního prototypu kilogramu (válce ze slitiny platiny a iridia vysokého 39 mm o průměru 39 mm) – je to jediná základní jednotka v celém systému SI založená na umělém prototypu. Ukazuje se, že by bylo zapotřebí definovat kilogram za základě neměnných veličin, vyskytujících se ve fyzice. První pokus vychází z Planckovy konstanty h a říká, že kilogram je klidová hmotnost tělesa odpovídající Planckově konstantě rovné 6,626069311 ? 10^–34 joule-sekund (tedy kg m² s^–1). Druhý pokus je založen na hmotnosti atomu uhlíku ¹² C a praví, že kilogram je hmotnost přesně 6,022141527 ? 10²³ /0,012 volných klidových atomů ¹² C v základním stavu. O návrzích budou jednat různé vědecké unie, zejména pak Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii.

8. a 9.října proběhl v Kalifornii již druhý ročník neobvyklého závodu Grand Chalenge, česky Velká výzva. Čím byl zvláštní? Závodila v něm totiž vozidla bez řidičů. Nikoliv však stroje řízené dálkově nebo naprogramované na danou trasu, nýbrž plnohodnotné řídící automaty, programované na řízení jako takové, které musely řešit stejné úkoly jako lidský řidič. Přesnou, 211 km dlouho trasu se účastníci dozvěděli pouhé dvě hodiny před startem. Na doplnění softwaru tedy rozhodně žádný čas nezbyl. Trať vedla přes kopce Mohavské pouště, několika tunely, po dně vyschlého jezera a navíc ji organizátoři ještě vylepšili umělými překážkami, takže o problémy nebyla nouze. Přestože na startu se sešlo pět různých vozítek, některé rysy měly společné. Polohu, směr pohybu a rychlost určovali pomocí GPS, zatímco v blízkém okolí se orientovali pomocí radarů, kamer a laserů. První do cíle dojelo vozítko Stanley v čase něco pod sedm hodin. Zhotovili ho inženýři ze Stanfordovy univerzity z dieselového automobilu Volkswagen Tuareg. Za své vítězství obdrželi 2 miliony dolarů, což je jistě pěkný počinek pro další práci. Třem ostatním účastníkům trvalo zdolání trasy něco mezi sedmi a sedmi a půl hodinami, poslední, šestnáctitunový tahač dorazil až druhý den po dvanáctihodinové pouti. Vidíme, že průměrná rychlost závodníků se pohybovala někde mezi 17 a 30 km za hodinu, což není mnoho. Musíme si však uvědomit, že šlo o terénní závod velmi obtížnou krajinou. Nicméně lidský řidič by nejspíš dosáhl výrazně lepšího výkonu. Je to však jen začátek. Prvnímu automobilu pánů Daimlera a Benze se ani nesnilo o rychlosti 100 km za hodinu a trvalo desítky let, než klasické automobily dosáhly takových výkonů, že vůbec mohly jet po silnici tak rychle.

Oproti loňskému ročníku, který proběhl v březnu 2004, jde i tak o výrazné zlepšení. Loni totiž nedojel do cíle vůbec žádný účastník. Z patnácti odpadli dva ještě před startem a nejúspěšnějšímu vozítku Sandstorm chytly po 12 kilometrech pneumatiky. Původně se druhý ročník, který právě proběhl, měl konat až v roce 2006. Uvidíme, čím nás překvapí příští ročník. Bude-li však zlepšování programů pro autonomní řízení vozidel pokračovat dosavadním tempem, dočkáme se na Rallye Paříž - Dakar samostatné kategorie automobilů bez řidiče. Asi bychom si měli něco říci několik slov i o pořadateli závodu. Je jím americká agentura DARPA, což je zkratka z anglického názvu, který můžeme přeložit jako Agentura pro pokročilý obranný výzkum. Jak si můžeme přečíst na jejích webových stránkách, jejím posláním je udržovat technologickou nadřazenost branné moci Spojených států. Pro srovnání, organizačně jde o jakousi analogii mnohem známější NASA. Tak jako cílem NASA je zkoumání vesmíru, DARPA se zabývá vývojem nových technologií, použitelných pro vojenské účely. Proto se také závod Grand Chalenge konal v obtížném terénu Mohavské pouště a nikoliv na pěkné silnici, potože vojenské operace probíhají všude. Kupodivu pozemní vojsko uvažuje o nasazení automatických řidičů ne v bojových akcích, nýbrž u zásobovacích kolon. S jejich zařazením do výzbroje se počítá v roce 2015.

Po řadu desetiletí se doména organismů zvaná Archaea považovala za obligátní extrémofily, žijící v koncentrovaných roztocích solí a při nesmírně vysokých teplotách okolo bodu varu vody. Jejich počty se nepovažovaly za významné pro celou biosféru. Nyní však spolupráce amerických, kanadských a německých vědců odhalila obrovské množství zástupců skupiny Crenarchaeota v chladných biotopech, zejména v mořských hlubinách. Ukazuje se, že v oceánech žije 1028 těchto mikroorganismů, které přežívají chemolithoautotrofně tak, že oxidují aerobně čpavek na dusitany. Zároveň jsou schopny fixovat anorganický uhlík. Dá se předpokládat, že Crenarchaeota hrají významnou úlohu v globálním cyklu uhlíku a dusíku.

Japonská agentura Jaxa (Japan's Aerospace Exploration Agency) v australské lokalitě Woomera úspěšně otestovala novou konstrukci dopravního nadzvukového letounu. Zmenšený model o délce 11 m vynesla do výšky 18.000 metrů raketa, kde se oddělil a pokračoval klouzavým letem, při kterém dosáhl rychlosti 2 machů, tedy dvojnásobku rychlosti zvuku. Obdobný test před třemi lety skončil v plamenech již při startu. Očekává se, že od tohoto pokusu k přepravě prvních cestujících uplyne asi 20 let.

Nárůst městských aglomerací chápaných jako jediné město je v posledních desetiletích celosvětově obrovský. Zatímco v roce 1975 bylo takových megalopolí s počtem obyvatel nad 10 milionů na světě pět (v pořadí podle velikosti Tokio, New York, Šanghaj, Mexico City a Sao Paulo), v současnosti jich je nejméně dvacet (od Tokia s 35 miliony obyvatel po Lagos s 10,1 miliony). Počítá se, ře do roku 2015 jich bude minimálně 22 (od Tokia s 36,2 miliony po Moskvu a Paříž s přibližně 10 miliony). Města v rozvojových zemích nabývají na síle (a do značné míry i na zbědovaném společenském stavu) – z prvních deseti na seznamu pro rok 2015 je plných osm z rozvojových zemí, pouze Tokio a New York si svoji pozici udržují.

Do konce roku vyroste v hlavním městě Číny Beijingu, konkrétně ve čtvrti Haidan, čerpací stanice na vodík, kde budou doplňovat palivo autobusy městské hromadné dopravy poháněné vodíkovými palivovými články. Autobus zcela vyvinutý v Číně dosahuje rychlosti až 70 km/hod a na běžných linkách se objeví, až budou mít kde tankovat, tedy také koncem roku. Očekává se, že do roku 2008 se beijingská vodíková doprava zdesateronásobí.

Řada neurodegenerativních chorob, Alzheimerova, Parkinsonova a spongiformní encefalopatie, je charakterizována abnormálními usazeninami proteinů v mozkových buňkách, často s velkými škrobovitými vlákny. Jde tu o priony, bílkovinné infekční částice bez účasti nukleových kyselin. Diskutovalo se o tom, zda tato vlákna nebo jejich malé nevláknité součásti jsou prvotní příčinou onemocnění. Abnormální usazeniny jsou bohaté na prion PrP^res, což je forma prionového proteinu PrP rezistentní k štěpení enzymem proteázou, která převádí normální citlivou formu PrP^sen na PrP^res. V laboratořích Národních zdravotnických ústavů v Montaně se nyní prokázalo, že nejúčinnějším v tomto ohledu – a tedy i v infektivitě – jsou priony dlouhé 17–27 nm (o molekulární hmotnosti 300–600 kilodaltonů). To odpovídá nevláknitým částicím složeným ze 14–28 molekul prionu PrP.

O elektronických visačkách jsme v Akademonu poprvé psali 8.5.2002 a o možnostech jejich využití jsme se mnohokrát zmiňovali i později (9.12.2002, 3.3.2003, 27.11.2003, 18.12.2003, 5.4.2004, 5.5.2004, 29.11.2004 a 2.12.2004). Pracovníci Hanford Waste Treatment Plant, což je největší zařízení na světě pro zpracování radioaktivního odpadu, je chtějí využít pro sledování kvality své práce a navržení nejúčinnějších postupů. Radioaktivní odpady nejrůznějšího původu se ve velkých tancích o objemu desítek metrů kubických různými technikami mísí s dalšími přísadami, aby dosáhli jejich imobilizace ve sklu podobném materiálu. Ten lze pak ukládat bez rizika zamoření okolí. Je pochopitelné, že důkladné promísení všech složek je základem úspěchu. Právě u kašovitých materiálů je to však obtížné. Přidání elektronických visaček do směsi umožní sledovat její homogenitu.

Vědci NASA dospěli při zkoumání 1,6 miliardy let starých mořských usazenin v australské MacArthurově pánvi k zajímavým závěrům. Zjistili, že tehdejší moře obývaly fotosyntézují bakterie, jež však místo kyslíku užívaly síru. Vzhledem k jejich množství a naprosté převaze nad jinými typy organismů musíme konstatovat, že původní oceány na Zemi byly pro dnešní živočichy velmi jedovaté, protože obsahovaly velká množství rozpuštěných sulfidů. Vzhledem k tomu, že sedimenty v MacArthurově pánvi vznikaly na velkých plochách miliony let a nacházely se neustále pod vodou, je prakticky vyloučeno, aby šlo o nějakou místní anomálii. Muselo jít o oblast, která byla součástí tehdejšího světového oceánu. Můžeme i spekulovat, že vymizení síry z mořské vody bylo tím impulsem, který spustil mohutný rozvoj živých organismů o stovky milionů let později.

Jak vidíme, je NASA rozsáhlou vědeckou organizací, jejíž některé programy souvisí se zkoumáním vesmíru jen velmi okrajově.

Vypadá to, že na molekulární stroje vykonávající nějaké reálné úkoly, si ještě nějakou počkáme. Nicméně řízená příprava struktury látek v nanometrových rozměrech již přináší první výsledky (viz např. aktuality Akademonu z 12.7.2004, 31.8.2005 nebo19.9.2005). Spoluprací mezi známou německou chemickou firmou Degussa AG a švýcarskou Interver Special Glass LTD vzniklo vrstvené sklo, které mnohem více odolává ohni než dosavadní typy. Ohni odolnou vrstvu tvoří speciálně připravený oxid křemičitý. Kromě odolnosti vůči žáru je nové sklo lehčí a má lepší optické vlastnosti.

O kapsli se zabudovanou kamerou, která při svém průchodu trávicí soustavou snímá vnitřní povrch střeva a umožní tak jeho šetrné vyšetření, jsme psali v aktualitách Akademonu již 4.3.2003. V současnosti je na trhu k dispozici takové zařízení od několika firem. Jejich společnou nevýhodou je, že je nelze uvnitř těla vůbec nijak řídit. Jejich pohyb je dán čistě pohybem obsahu střeva, který určuje peristaltika. Nicméně tým italských vědců z laboratoří CRIM v Pontedeře poblíž Pisy zhotovil nevelkou svorku ze slitiny niklu a titanu, která při průchodu proudu otevře své čelisti a při vypnutí proudu je opět sevře. Do nich jemně uchopí střevní stěnu, aniž by ji poškodila a ukotví případné připojené zařízení. Zatím se nový produkt testuje ve střevě prasete a jeho konstruktéři doufají, že ovladatelné čelisti jim umožní pohyb oběma směry.

Plynový chromatograf nepatrných rozměrů byl připraven litografickými technikami z oxidu křemičitého a skla. Externí čerpadlo žene vzduch jako nosné medium nejprve do prekoncentrační části, kde se absorbují stanovované látky. Pozdějším zahřátím dojde k jejich desorpci. Pak postoupí dále do vlastní chromatografické kolony (kapiláry s absorpční látkou), ovšem už ve větším množství, než kdybychom použili rovnou vzorek okolního vzduchu. Tímto způsobem lze výrazně zvýšit citlivost jakéhokoli analytického přístroje. Nový chromatograf je schopen zachytit látky v takové koncentraci, kdy jediná jejich molekula připadá na miliardu jiných. Na konci zařízení najdeme integrovaný detektor. Doba analýzy se pohybuje v desítkách sekund.

Nobelovu cenu za chemii pro rok 2005 Yves Chauvin (Institut Français du Petrole), Robert H. Grubbs (Californian Institute of Technology) a Richard R. Schrock (Massachusetts Institute of Technology) za rozvoj metathese v organické syntéze. Metathesí nazýváme chemickou reakci, při které se navzájem zamění části dvou molekul.

Nobelovu cenu za fyziku pro rok 2005 obdržel Roy J. Glauber (Harvard University) za svůj příspěvek ke kvantové teorii optické koherence a John L. Hall (University of Colorado) spolu s Theodorem W. Hänschem (Max Planck Institut) za přínos k rozvoji laserové spektroskopie.

Protetika v současné době využívá nejrůznějších materiálů, např. plastů (viz aktualita Akademonu z 20.6.2003) anebo odolných slitin kovů, např.nerezu ale hodně titanu (viz aktualita Akademonu z 11.6.2004) i tantalu. Třeba pro kloubní náhrady je titan hojně užívaným materiálem. Rozvoj technologií nyní umožní i nasadit keramické materiály zhotovené z fosforečnanu vápenatého anebo hydroxylapatitu, což je rovněž fosforečnan vápenatý s hydroxylovými skupinami. Nové keramické materiály bude organismus přijímat velmi snadno, protože jde o stavební látku našich kostí či zubů.

Nositeli Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství pro rok 2005 se stali dva australští vědci Barry J. Marshall a J. Robin Warren za jejich objev mikrobu Helicobacter pylori a jeho role při vzniku žaludečních a dvanáctníkových vředů. Je to od roku 1996 poprvé, co se na této Nobelově ceně nepodílel vědec ze Spojených států.

Již před 15 lety zjistili výzkumníci firmy Du Pont, jak upravit nylonové (polyamidové) vlákno, aby zahubilo každou bakterii, která se na něm usadí. Při silném ozáření vlákna ultrafialovým laserem se změní povrchová struktura nylonu tak, že se stane toxickou pro bakterie. V té době šlo však o velmi nákladný proces. Nyní však disponujeme levnějšími a výkonnějšími lasery, takže baktericidní nylon se znovu dostává do ohniska zájmu. Jefferson Laboratory obdržela grant ve výši 192.000 USD právě pro vyhodnocení možností použití upraveného nylonu. Počítá se s jeho využitím pro oblečení policistů a požárníků. Jistě bychom si dovedli představit i jiné možnosti využití, třeba pro oblečení lékařů a zdravotnického personálu vůbec, jde však o účelově vázaný grant od amerického Ministerstva vnitřní bezpečnosti (Department of Homeland Security). Projde-li tkanina náročnými testy, jistě se brzy dočkáme jejího využití v řadě dalších oborů lidské činnosti.

Sama úprava povrchu vlákna nezaručuje trvalou sterilitu oděvu. Mince jsou sice zhotoveny z kovu, který rovněž hubí bakterie, avšak vzhledem k tomu, že přecházejí z ruky do ruky, tak je pokrývají z hlediska bakterií dosti silné vrstvy různých organických látek. Rozhodně je za sterilní považovat nemůžeme. Obdobná situace by mohla nastat u popsané nylonové tkaniny. Právě proto je třeba přesně vyzkoumat, jak s ní zacházet, aby si podržela své vlastnosti i při běžném užívání.