Vybrali sme z Quarku 12/2020

VEDA NA DOSAH

Nestihli ste si kúpiť decembrové číslo časopisu Quark? Dávame vám do pozornosti najzaujímavejšie články a novinky. 

quark_obalka_12_2020

Obálka časopisu Quark, zdroj: redackcia

Najbelší z bielych (Téma)

Oxid titaničitý tvorí tri najznámejšie polymorfné modifikácie: rutil, anatas a brookit. Ďalšiu formu tejto látky tvoria nanorúrky s označením TiO2 B. S výnimkou posledného prípadu sú tieto názvy síce primárne názvami minerálov, ktoré sú súčasťou mnohých hornín a môžu sa v prírode vyskytovať aj ako samostatné kryštály, avšak tie sa používajú aj na umelé, ľuďmi vytvorené produkty. Praktický význam v podobe bieleho pigmentu majú iba dva z nich: anatas a rutil. V oboch prípadoch sa však používajú výlučne syntetické látky, teda také, ktoré sa nevyrábajú jednoduchým odstránením minerálnych prímesí zo zdrojových hornín, ale chemickým postupom syntetizujúcim tieto minerály nanovo. Teda aj v takom prípade, ak tieto minerály primárna surovina obsahuje. Hlavnou surovinou je však šedý alebo čierny minerál ilmenit FeTiO3, z ktorého sa vyrába aj samotný titán.

Pigmenty označujú jemné anorganické alebo organické prášky, ktoré nie sú rozpustné v disperznom prostredí, teda v tom prostredí, v ktorom sú rozptýlené pri ich aplikácii. To je rozdiel oproti farbám, ktoré v takomto prostredí rozpustné sú. Väčšina anorganických pigmentov nie je rozpustná ani vo vode, ani v organických kvapalinách. Nátery na báze pigmentov, čo je ich najvýznamnejšie použitie, tvoria čiastočky pigmentu a zároveň spojivová, prípadne iná látka. Veľkosť častíc pigmentu sa pohybuje od niekoľkých desiatok nanometrov až po niekoľko mikrometrov, zväčša v intervale 0,1 µm až 2 µm.

Výroba pigmentov vždy bola, je a aj bude mimoriadne lukratívnym odvetvím. Platí to najmä pre anorganické pigmenty, ktoré sa vo všeobecnosti vyznačujú neporovnateľne väčšou chemickou a tepelnou stabilitou ako organické. To znamená, že ich sfarbenie sa vplyvom svetla, tepla a ďalších podmienok mení omnoho pomalšie ako pri organických. Pri bielych pigmentoch sme na zmenu sfarbenia mimoriadne citliví, pretože aj jej veľmi malý farebný posun, napríklad k žltej, symbolizuje nejaký defekt alebo skutočné, respektíve morálne zastarávanie produktu. Napríklad kuchynský elektrospotrebič niekedy vyhadzujeme nie preto, že je nefunkčný, ale preto, že jeho biely povrch sa časom premenil na žltkastý.

Nad bielymi pigmentmi môže síce niekto ohŕňať nos, pretože sa mu farebné (chromatické) pigmenty môžu páčiť viac. Väčšinovo to však neplatí, pretože výroba bielych pigmentov výrazne prevyšuje výrobu farebných. Súvisí to aj s tým, že zložkou mnohých farebných produktov sú zároveň biele pigmenty.

Obrázok ukazuje časť približne päť rokov starej chladničky. Pôvodne mala celá snehobiele sfarbenie. Obrázok názorne ilustruje rôznu farebnú stabilitu jej jednotlivých častí. (Všetky obsahujú biely pigment na báze oxidu titaničitého.) Foto Karol Jesenák

Obrázok ukazuje časť približne päť rokov starej chladničky. Pôvodne mala celá snehobiele sfarbenie. Obrázok názorne ilustruje rôznu farebnú stabilitu jej jednotlivých častí. (Všetky obsahujú biely pigment na báze oxidu titaničitého.) Foto Karol Jesenák

Myslenie v čase neistoty (Rozhovor s Vladimírou Čavojovou)

Ako ľudia si neradi priznávame, do akej miery sme bezmocní v tom, že na mnoho vecí nemáme dosah a podliehame náhode. Aj tzv. magické myslenie nám slúži na zvýšenie pocitu kontroly. Magické myslenie (z angl. magical thinking) je založené na fantázii a viere v nereálne možnosti. Prejavuje sa vierou v zázračné amulety, fetiše, maskoty či talizmany. Preto majú ľudia množstvo rituálov. Výskumy napríklad ukazujú, že čím je nebezpečnejšie povolanie alebo čím je nebezpečnejšia situácia, v ktorej sa nachádzame, tým majú niektorí ľudia viac rituálov. Dobrým príkladom sú v tomto námorníci.

Teda tam, kde závisíme od vonkajších okolností, ktoré nemôžeme ovplyvniť, si potrebujeme psychologicky vytvoriť ilúziu kontroly. Rituály a magické myslenie nám v tom pomáhajú.

Rovnako je to s konšpiráciami. Je pre nás ťažké pripustiť, že niečo s takými obrovskými dôsledkami mohlo vzniknúť náhodne alebo na základe množstva drobných náhodných faktorov. Cítime potrebu mať jasné vysvetlenie. A čím väčší je dôsledok určitej udalosti, tým jasnejšiu a väčšiu príčinu očakávame.

Jedným z úskalí je to, že nemáme prirodzene vyvinuté štatistické myslenie a osobný príbeh má pre nás oveľa väčšiu silu. Keďže ako ľudia potrebujeme väčšiu mieru istoty, ťažšie narábame s pravdepodobnosťami a s tým, že sa situácia mení. Konšpirácia nám dáva fiktívny pocit kontroly nad situáciou a sociálne siete nám umožňujú podeliť sa o naše presvedčenie s ľuďmi, ktorí to vidia tak isto ako my.

Často však cieľom konšpirácií a dezinformácií nie je nevyhnutne to, aby sme im uverili, ale iba to, aby nás zneistili a aby sme si hľadali inú istotu. Ak sa napríklad 95 percent vedcov zhodne na tom, že klimatická kríza tu je a s najväčšou pravdepodobnosťou k nej prispieva ľudská aktivita, tak odporcovia si budú všímať 5 percent tých, ktorí majú iný názor. Problém súčasnosti je v tom, že ak máme nejaký názor alebo nejakú ideológiu, vďaka prístupu na internet určite nájdeme odborníka, ktorý si myslí to isté, čo si myslíme my.

Ilustrácia. Väčšina ľudí rozozná skrytú loďku v obrázku vľavo. Dokážete nájsť skrytú postavu na obrázku vpravo? Ľudia, ktorí sa ocitnú v situácii, v ktorej sa cítia bez kontroly, s vyššou pravdepodobnosťou vidia vzorec v tejto náhodnej sérii čiarok. Ilustrácia Science/J. A. Whitsonová, A. D. Galinsky (2008)

Väčšina ľudí rozozná skrytú loďku v obrázku vľavo. Dokážete nájsť skrytú postavu na obrázku vpravo? Ľudia, ktorí sa ocitnú v situácii, v ktorej sa cítia bez kontroly, s vyššou pravdepodobnosťou vidia vzorec v tejto náhodnej sérii čiarok. Ilustrácia Science/J. A. Whitsonová, A. D. Galinsky (2008)

Klimatická zmena naďalej hrozí tým, že sa nám vymkne z rúk svojou rýchlosťou práve tak, ako hrozila pred príchodom koronavírusu. Snaha o dosiahnutie uhlíkovej neutrality zostáva preto aktuálna. Aj v architektúre: Obytné lapače uhlíka.

Pravekí dvojníci (Paleontológia)

V novembri tohto roku vedci z medzinárodného tímu, v ktorom pôsobí aj slovenský paleontológ Andrej Čerňanský, publikovali článok v prestížnom časopise Science. V mjanmarskom kriedovom jantári objavili zamrznutých albanerpetontidov. (Ide o vyhynutú skupinu veľmi úspešných obojživelníkov, ktoré žili na Zemi po dobu 165 miliónov rokov.) Vďaka jantáru tak máme možnosť vidieť predstaviteľov tejto skupiny po prvýkrát v plnej kráse.

Mali vystreľovací jazyk. Jeho mechanizmus sa viac než na mechanizmus akýchkoľvek obojživelníkov naozaj extrémne podobá na ten, ktorý majú chameleóny. Konkrétne jeho hyoid – jazylka má veľmi dlhý, tzv. entoglosálny výbežok typický práve pre známe a populárne jaštery – chameleóny. I keď to znie priam neuveriteľne, takáto adaptácia sa pri albanerpetontidoch vyvinula o 100 miliónov rokov skôr ako pri chameleónoch. Pozor, v tomto prípade sa ale nemyslí vek jantáru. Najstaršie známe nálezy chameleónov majú 18 až 20 miliónov rokov, no podľa molekulárnych údajov sa táto skupina objavila pred asi 65 miliónmi rokov, teda až o 100 miliónov rokov neskôr ako prvé albanerpetontidy. Takisto je veľmi podobný aj tvar panvy oboch skupín – nohy smerovali viac pod telo, čo je adaptácia na pridržovanie sa na listoch a konároch, prípadne v hustom poraste pod stromami. Žili teda podobne ako napríklad skupina vzrastom drobných chameleónov, ktorá v súčasnosti žije na Madagaskare a patrí do rodu Brookesia. Išlo o živočíchy, ktoré sedeli, vyčkávali a lovili korisť, zväčša hmyz a iné článkonožce, vystreľovacím, teda balistickým jazykom (tzv. sit-and-wait predátor).

Vonkajším zjavom tieto zvieratá pripomínali skôr jaštera než napríklad salamandru, čo je aj dôvod jednej kuriozity, ktorá je s týmito nálezmi spojená. Keď bolo v roku 2016 objavené mláďa, špekulovalo sa o tom, že by mohlo ísť o kmeňovú líniu chameleónov. No s pribúdajúcimi dátami a najmä nálezom trojrozmerne zachovanej lebky dospelého jedinca sa tento prvotný omyl jasne preukázal. Albanerpetontidy boli vzrastom pomerne malé. Lebka dospelého jedinca má len niečo vyše 1,2 cm, pričom dĺžka tela rátaná bez chvosta bola približne 5,2 cm.

Rekonštrukcia živého predstaviteľa Yaksha perettii v prostredí ostrova, kde živica bola pred 99 miliónmi rokov pascou pre mnohé organizmy. Yaksha tu útočí vystreľovacím jazykom na pseudoškorpióna (šťúrika). Copyright Peretti Museum Foundation, autor ilustrácie Stephanie Abramowicz

Rekonštrukcia živého predstaviteľa Yaksha perettii v prostredí ostrova, kde živica bola pred 99 miliónmi rokov pascou pre mnohé organizmy. Yaksha tu útočí vystreľovacím jazykom na pseudoškorpióna (šťúrika). Copyright Peretti Museum Foundation, autor ilustrácie Stephanie Abramowicz

Vedeli ste, že Slovensko je dôležitou križovatkou zimného putovania vtákov? Viac sa dočítate v článku Zimní návštevníci.

Mikroskopická továreň (Príroda)

Granátové jablko je zdrojom mnohých látok (taníny, flavonoly, antokyány, fenolové a organické kyseliny) spájaných s pozitívnymi účinkami na ľudské zdravie. Kyselina puniková zo semien granátovníka je predmetom viacerých vedeckých štúdií vďaka svojim antioxidačným, protizápalovým a protinádorovým účinkom. Výskumy na zvieracích modeloch naznačujú protinádorový účinok kyseliny punikovej pri rakovine prostaty, karcinóme močového mechúra, črevnom adenokarcinóme, rakovine kože, pečene, prsníka a leukémiách. Účinok kyseliny punikovej sa tiež skúmal na myšiach, ktorým sa navodila obezita a inzulínová rezistencia zvýšeným príjmom tukov v potrave. Zistilo sa, že konzumácia oleja zo semien granátového jablka obsahujúceho kyselinu punikovú viedla pri týchto obéznych myšiach k zníženiu telesného tuku aj celkovej hmotnosti v porovnaní s kontrolnou skupinou, ktorá olej neprijímala. Štúdie zamerané na protizápalový a antioxidačný účinok kyseliny punikovej naznačujú potenciálne využitie tejto mastnej kyseliny pri liečbe zápalových ochorení čriev, močového mechúra a liečbe i prevencii osteoporózy. Väčšina prác, ktoré poukazujú na pozitívne účinky kyseliny punikovej, bola uskutočnená na zvieracích modeloch a bunkových líniách. V budúcnosti bude preto potrebné vlastnosti kyseliny punikovej overiť v kontrolovaných klinických štúdiách.

Hlavným zdrojom kyseliny punikovej sú semená granátového jablka, ktoré však obsahujú len malé množstvo oleja. Granátovník navyše rastie v obmedzených podnebných pásmach a jeho úroda je závislá od klimatických podmienok. Všetky tieto faktory vplývajú na výslednú cenu oleja, ktorá je v porovnaní s inými olejmi relatívne vysoká. Preto sa viaceré laboratóriá zameriavajú na produkciu oleja obsahujúceho kyselinu punikovú alternatívnymi spôsobmi, napríklad prostredníctvom mikroorganizmov.

Možnosťami produkcie kyseliny punikovej s využitím postupov metabolického inžinierstva pri kvasinkách sa zaoberáme aj v Ústave biochémie a genetiky živočíchov Centra biovied SAV. Naše výsledky ukázali, že geneticky upravené kvasinky Schizosaccharomyces pombe sú schopné produkovať pomerne veľké množstvo kyseliny punikovej, ktoré prekračuje jej hladinu v rekombinantných rastlinách (repka, ľan, arábkovka).

Granátorvé jablko. Zdroj: Martina Garaiová, Roman Holič

Granátorvé jablko. Zdroj: Martina Garaiová, Roman Holič

Mohlo by vás zaujímať: Tuky z prežúvavcov.

Malé turbíny (Experimenty)

Prečítajte si aj najnovšie články o vesmíre: 

Vesmírna stanica budúcnostiNa Mars za tri mesiacePodstata tmavej energieSimulácia fúziíKvarková hviezdna hmotaCeny v tieni pandémie

Vizualizácia: Stanislav Griguš

Vizualizácia: Stanislav Griguš

Vizualizácia Stanislav Griguš

Čo sa udialo vo výskume?

Vedci vytvorili superbielu farbu, ktorá predstavuje jin voči Vantablackovmu jangu.

V Brne odhalili dôležitú časť procesu delenia buniek, ktorého opis môže pomôcť pochopiť vznik nádorových buniek, ale aj bunkového starnutia.

Superbatéria spoločnosti Skeleton Technologies a Karlsruhského technologického inštitútu by sa mala nabiť za 15 sekúnd.

Koncept fúzneho pohonu by mohol dopraviť raketu na Titan za približne dva až dva a pol roka.

Model umelej inteligencie odlišuje asymptomatických ľudí s COVID-19 od zdravých jedincov prostredníctvom nahrávok s núteným kašľom, ktoré ľudia dobrovoľne poskytli prostredníctvom webových prehliadačov a zariadení, ako sú mobilné telefóny či notebooky.

Drobné posuny zemského povrchu na území celého Nemecka sa podarilo vôbec prvýkrát zmapovať pomocou európskych radarových družíc Sentinel-1.

Vedci vytvorili sériu simulácií, ktoré ukazujú, čo sa stane, keď sa čierne diery čoraz rôznorodejších hmôt, a to až do rekordného pomeru 128 : 1, zlúčia.

Nové zariadenie meria stupeň štipľavosti čili papričiek.

Vedkyne našli dôkazy o tom, že starodávny živočích podobný chobotnici so schránkou v tvare kancelárskej spinky mohol žiť stovky rokov.

Výskum ukázal, že vakoveverica veľká, austrálsky endemický vačkovec, nie je jeden druh, ale až tri odlišné druhy.

Nález pohrebiska ženského tela s loveckými nástrojmi asi spred 9 000 rokov v peruánskych Andách naznačuje, že skorý lov na veľkú zver bol pravdepodobne rodovo neutrálny.

Vedci zistili, že psy sa pravdepodobne vyvinuli z už vyhynutej populácie vlkov a že pred 11 000 rokmi sa diverzifikovalo najmenej päť hlavných rodových línií, čo preukázalo hlbokú genetickú históriu psov počas paleolitu.

Inžinieri predviedli v in vivo experimente magnetický mikrorobot, ktorý sa môže presúvať po hrubom čreve spätným otáčaním či bočným preklopením.

Čítajte viac…

Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch začiatkom januára 2020. Ak nechcete premeškať už ani jedno číslo časopisu, objednajte si zvýhodnené tlačené alebo elektronické predplatné na www.quark.sk/predplatne/.

Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch začiatkom januára 2020. Ak nechcete premeškať už ani jedno číslo časopisu, objednajte si zvýhodnené tlačené alebo elektronické predplatné na www.quark.sk/predplatne/.

Pre aktuálne informácie a ďalšie zaujímavosti sledujte Quark na Facebooku: www.facebook.com/casopisquark.

Zdroj: Quark

(TL)

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.