Prečo môže byť Slnko aj naším nepriateľom?

15. sep. 2018 • Fyzikálne vedy

Prečo môže byť Slnko aj naším nepriateľom?

Prof. Dr. Vasilios Stavros, výskumník a učiteľ z University of Warwick vo Veľkej Británii prednášal na Detskej Univerzite Komenského v Bratislave o slnečnom svetle. Zameral  sa najmä na ultrafialové žiarenie, keďže vo svojej výskumnej práci sa zaoberá tým, čo sa stane s molekulami, keď ich začneme „bombardovať" ultrafialovým žiarením.

Slnečné svetlo je energia zložená z elektromagnetického spektra. Toto spektrum sa dá rozdeliť na viacero rôznych zložiek alebo druhov žiarenia, ako infračervené žiarenie, viditeľné žiarenie (svetlo), ultrafialové žiarenie atď. Keď svetlo prechádza cez hranol, vidíme jeho zložky – farby. Dlhšie vlnové dĺžky korešpondujú s červenými zložkami svetla (menej energie), kým kratšie vlnové dĺžky zodpovedajú za modré zložky svetla (viac energie). Najmodrejšie zložky susedia s ultrafialovým žiarením.

Prof. Stavros upozornil, že ultrafialové žiarenie (UFŽ) môže byť prospešné, ale aj škodlivé. Mali by sme sa snažiť nájsť rovnováhu v miere vystavenia sa jeho účinkom. Kladnou vlastnosťou UFŽ je tvorba vitamínu D, ktorý je dôležitý pre zdravé kosti a všeobecne pre zachovanie duševného zdravia. Keď je slnečno, ľudia sú šťastnejší!

Medzi záporné vplyvy tohto žiarenia patrí spálenie Slnkom, erytém – začervenanie kože, poškodenie nášho genetického kódu (DNA) a napokon aj rakovina kože. Štatistika ukazuje, že v Spojenom kráľovstve je 131 tisíc nových prípadov rakoviny kože, a to je šokujúce, najmä vzhľadom na to, že je často pod mrakom. Nie je preto prekvapujúce, že aj anglické bulvárne noviny ako The Sun (Slnko) uvádzajú výsledky tejto štatistiky.

Prof. Vasilios Stavros z University of Warwick na DUK 2018 v Bratislave

Prof. Dr. Vasilios Stavros z University of Warwick na DUK 2018 v Bratislave

Naše telo má prirodzený obranný mechanizmus pre boj s nadmerným vystavením sa ultrafialovému žiareniu – eumelanín, hnedý pigment, ktorý sa tvorí v kožných bunkách, aby chránil našu DNA. Proces vytvárania tohoto pigmentu (samotného opálenia sa) je pomalý a môže trvať asi 3 – 5 dní. To je dosť dlhý čas, počas ktorého už mohlo dôjsť k porušeniu našej DNA. Z tohto dôvodu potrebujeme väčšiu ochranu pred ultrafialovým žiarením. Chemici radi vymýšľajú nové názvy pre procesy a tak ochranu pred svetlom nazývame foto-ochrana. Opaľovacie krémy ponúkajú takúto okamžitú foto-ochranu, keď si ich nanesiete na pokožku. Obsahujú veľa zložiek, ktoré sú uvedené na obale krému.

Vo všeobecnosti môžeme povedať, že opaľovacie krémy obsahujú fyzické rozptýľové látky, chemické pohlcovače a iné zložky, ako oleje, zvlhčovače a množstvo iných. Fyzické rozptyľovacie látky, ako kysličník titaničitý, sa správajú ako veľmi maličké zrkadielka a odrážajú UFŽ. Chemické filtre na druhej strane pohlcujú UFŽ (ako špongia vodu) a menia potenciálne škodlivú svetelnú energiu na neškodnú tepelnú energiu. V dnešnej dobe je hľadanie nových chemických filtrov veľmi aktívnou oblasťou vedeckého výskumu, predovšetkým s narastajúcim počtom turistov a cestovateľov, ktorí chcú pekne vyzerať a byť opálení. Hlavnou náplňou práce môjho výskumného tímu je snaha do detailu pochopiť ako chemické filtre fungujú.

Opaľovacie krémy sú viaczložkové. Ich zložky závisia od druhu opaľovacieho prípravku. Aktívne zložky sú chemické filtre, a to avobenzón (3 %), homosalát (10 %) a oktyl-metoxycinamát (7,5 %). V laboratóriu prof. Stavrosa skúmajú ako uvedené filtre reagujú na UFŽ. Vo svojich pokusoch zväčša preženú molekulu svetlom a zisťujú aké má vlastnosti pohlcovania svetla (žiarenie svetla, reakcia, vytváranie tepla atď.) v izolovanom prostredí, trochu podobnom tomu vo vesmíre, a potom v roztoku.

Laser, ktorý napodobňuje UFŽ zo Slnka, umožňuje predstaviť si rôzne alternatívne cesty vedenia energie. Zloženie atómov a ich usporiadanie zohrávajú kľúčovú úlohu v ich schopnosti pohlcovať svetlo vrátane toho, ako premieňajú svetelnú energiu na tepelnú. Tím Stavros dokázal, že isté oblasti molekúl, zložené zo špecifických atómov, sú dôležitejšie pre pohlcovanie svetla ako iné. Ak by dokázali vytvoriť akési pomôcky či nástroje na predvídanie, ktoré skupiny atómov najlepšie riadia schopnosti molekúl pohlcovať svetlo, mohli by vytvoriť dokonalý chemický filter.

Účastníci prednášky prof. Dr. Vasiliosa Stavrosa z Veľkej Británie na DUK 2018 v Bratislave

Účastníci prednášky prof. Dr. Vasiliosa Stavrosa z Veľkej Británie na DUK 2018 v Bratislave

Potreba vytvárania nových chemických filtrov nikdy nebola taká naliehavá ako dnes, predovšetkým kvôli novým zisteniam, že oxybenzón, chemický filter pôvodne schválený Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA), je škodlivý a spôsobuje bielenie podmorských korálov. Štát Hawai preto nedávno zakázal používanie oxybenzónu.

Opaľovacie prípravky sú veľmi dôležité, treba ich používať! Každá molekula opaľovacieho krému sa v rámci svojej triedy správa odlišne a pochopenie toho, ako cez ňu bezpečne previesť ultrafialové žiarenie je dôležitým poznatkom pre vytváranie nových opaľovacích prípravkov. Výskumná práca tímu prof. Stavrosa je jedným dielikom väčšej skladačky. Nasledujúcim krokom bude vytvoriť komplexné systémy toho čo skúmajú, zapojiť do nich viaceré „zložky“ a pochopiť, ako ovplyvňujú vlastnosti chemických filtrov.

Bezprostredne po záverečnej 8. prednáške sa uskutočnila slávnostná promócia 16. ročníka Detskej Univerzity Komenského v Bratislave. DUK 2018 absolvovalo 255 malých študentov, ktorí sa počas prázdnin zúčastnili aspoň piatich z ôsmich prednášok. Dozvedeli sa napríklad, prečo musíme chrániť myšlienku a odkaz 68. a 89. roku, prečo môžu policajti nasadzovať putá,  alebo prečo je šport dobrou investíciou do života. Prednášali im odborníci z Univerzity Komenského v Bratislave, ale aj iných slovenských univerzít, ako aj odborník z Veľkej Británie či poslanec Európskeho parlamentu. Popri prednáškach deti navštívili Národnú radu SR, závody Volkswagen Slovakia, Energoland, Televíziu TA3... Absolvovali tiež rôzne zamerané workshopy a iné aktivity.

 

Spracovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Zdroje:

http://www.dukonline.sk/2018_prednaska_8

Aktualita UK v Bratislave

Foto: DUK 2018 v Bratislave

Súvisiace:

Hore
Publikácie Veda v CENTRE
QUARK
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
Prechod VK na VND - jeseň
TVT 2018
kúpa časopisov jún 2016
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
TVT 2018 články
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Periférne nervové blokády končatín a trupu sa využívajú v klinickej praxi už viac ako 100 rokov.
Zistite viac