Znajdź zawartość
Wyświetlanie wyników dla tagów 'woda' .
Znaleziono 150 wyników
-
W odpowiednich warunkach woda może stać się metalem, a następnie izolatorem, stwierdzili uczeni z Cornell University. W PNAS ukazał się artykuł, w którym Neil Ashcroft, Roald Hoffmann i Andreas Hermann opisują wyniki swoich teoretycznych obliczeń. Wynika z nich, że przy ciśnieniu rzędu 1-5 terapaskali woda tworzy stabilne struktury. Mimo, że ciśnienie takie jest dziesiątki milionów razy większe od ciśnienia ziemskiego, istnienie wody w takim stanie nie jest wykluczone. Wręcz przeciwnie, może ona powszechnie występować nawet w naszym Układzie Słonecznym. Tak olbrzymie ciśnienie może panować wewnątrz Urana. Z wyliczeń uczonych wynika, że powyżej 1 terapaskala poszczególne molekuły wody przestają istnieć, a H2O zostaje ściśnięta tworząc siatkę połączeń tlenu i wodoru, która przyjmuje najróżniejsze kształty. Już wcześniej obliczano, że przy ciśnieniu 1,55 TPa woda staje się metalem i ma najbardziej stabilną strukturę. Naukowcy z Cornell poszli dalej i udało im się wyliczyć, że najbardziej stabilna jest woda przy ciśnieniu wyższym od 4,8 TPa. Wówczas jednak traci ona właściwości metalu i staje się izolatorem. Jak zauważa profesor Ashcroft, najbardziej niezwykłym wnioskiem wypływającym z obliczeń jest odkrycie, że olbrzymie ciśnienie powoduje, iż woda przestaje być ciałem stałym i w pewnym momencie zamienia się w kwantową ciecz. Trudno jest to sobie wyobrazić - topienie lodu pod wpływem podwyższonego ciśnienia - stwierdził naukowiec.
-
Działalność człowieka zaczęła zmieniać cykl obiegu wody i energii w Amazonii. Artykuł opublikowany w najnowszym Nature pokazuje, że istnieje związek pomiędzy wycinką lasów, pożarami a zmianami klimatycznymi, a całość tych zjawisk może wpłynąć na obieg węgla, opady oraz poziom wody w rzekach. Badania prowadzone były pod kierownictwem specjalistów z Woods Hole Research Center przez 13 brazylijskich i amerykańskich uczelni, agend rządowych i organizacji pozarządowych. W ramach programu Large-Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazon (LBA) badany jest związek pomiędzy zmianami klimatu, zwiększaniem areałów ziemi uprawnej, wycinką drzew a ryzykiem wystąpienia pożarów. Jednym z bardzo ważnych wskaźników poważnego zachwiania równowagi jest duża liczba wielkich pożarów, które są produktem ubocznym celowego wypalania lasu. Takie pożary występują niezwykle często, co kilka lat, podczas gdy w przeszłości zdarzały się raz na kilkaset lat - mówi Jennifer K. Balch, współautorka badań. W ostatnich dziesięcioleciach aktywność człowieka w basenie Amazonki gwałtownie się zwiększa, a wskutek działalności Homo sapiens zaczyna dochodzić do zachwiania równowagi ekosystemu. Jego zniszczenie może mieć katastrofalne skutki dla całej planety, gdyż z Amazonii pochodzi około 20% światowych zasobów słodkiej wody, a w tamtejszych lasach uwięzione jest około 100 miliardów ton węgla. Tymczasem naukowcy dowodzą, że już w tej chwili można zauważyć zmiany w przepływie rzek, tworzeniu się osadów i przedłużaniu okresu suchego w południowych i wschodnich częściach basenu Amazonki. To czy zmiany takie wystąpią też w innych jego częściach będzie zależało od decyzji, które ludzie podejmą w najbliższych latach oraz od zmian klimatycznych - mówi Eric Davidson z Woods Hole. Badania wykazały też, że Amazonia jest odporna na coroczne zmiany klimatyczne, jednak nie radzi sobie z przedłużającymi się lub szczególnie ciężkimi suszami. Brazylia odniosła już pewne sukcesy w walce o zachowanie Amazonii. Przed ośmioma laty corocznie wycinano niemal 28 000 kilometrów kwadratowych lasu. W 2010 roku liczba ta spadła do 7000 km2. Niestety, w tym samym czasie nie zmniejszyła się liczba wielkich pożarów, które prowadzą do dalszej degradacji lasu.
-
W Niemczech zbudowano najmniejszy w historii silnik Stirlinga. To wynaleziony na początku XIX wieku silnik, który przetwarza energię cieplną w energię mechaniczną. Specjaliści z Uniwersytetu w Stuttgarcie i Instytutu Systemów Inteligentnych Maksa Plancka tak zmodyfikowali urządzenie, by uzyskać jak najmniejsze wymiary. Oryginalny silnik Stirlinga ma z jednej strony cylinder z gazem połączony ze źródłem ciepła, a z drugiej chłodnicę. Dwa tłoki przepychają gaz pomiędzy ciepłym i zimnym obszarem. W celu zmniejszenia rozmiarów silnika niemieccy uczeni zastąpili zbiornik gazu pojedynczą cząsteczką melaminy, którą zanurzono w wodzie. Całość umieszczono w zbiorniku o wysokości 4 mikrometrów. W roli tłoka wystąpił laser. Im większa była intensywność promienia, tym mniejszą swobodę ruchu miała molekuła. Zachowywała się ona zatem podobnie do molekuł gazu w oryginalnym projekcie. Drugi z laserów w czasie krótszym niż 10 milisekund podgrzewał wodę do temperatury 90 stopni Celsjusza, wywołując ruch melaminy. Wyłączenie lasera powodowało gwałtowne ochładzanie się wody. Pomimo tego, że udało się odtworzyć działanie silnika Stirlinga, mikroskopijne urządzenie jest mniej doskonałe niż pracujące w skali makro. W przeciwieństwie do makroskopowego silnika, który pracuje bardzo płynnie i całkowicie przewidywalny sposób, nasz silnik zacina się - mówi profesor Bechinger. Dzieje się tak dlatego, że molekuły wody bez przerwy uderzają w molekułę melaminy, co powoduje nierównomierne przepływy energii. W dużym silniku generowane jest tyle energii, że kolizje te nie mają znacznie, jednak w świecie mikro zaburzają one pracę urządzenia. Mimo to, naukowcy byli zadziwieni faktem, że średnia wydajność silnika była taka jak oryginału. Naukowcy podkreślają, że ich silnik nigdy nie znajdzie praktycznego zastosowania, jednak mają nadzieję, że badania nad nim posłużą do opracowania bardziej stabilnych źródeł napędu dla mikromaszyn.
-
Jak monitorować zwierzęta żyjące w jakimś akwenie wodnym? Można je wyławiać, określać prawdopodobną wielkość stada/populacji czy zliczać (także w nowocześniejszy sposób, np. znakując obrożami z GPS-em), ale najnowsze badania zespołu z Muzeum Historii Naturalnej w Kopenhadze demonstrują, że wystarczy nabrać kieliszek wody. Okazuje się, że w próbce o pojemności ok. 20 ml znajdują się ślady DNA wszystkich zwierząt zamieszkujących jezioro czy staw. Metoda okazała się tak skuteczna nie tylko w określaniu, jakie istoty zamieszkują wody, ale także ile ich jest, że Duńczycy przypuszczają, że w ten sposób będzie się kiedyś zliczać ryby. "W próbce wody znaleźliśmy DNA tak odmiennych zwierząt, jak wydra i ważka. Wykazaliśmy, że metoda wykrywania materiału genetycznego działa w szerokim spektrum rzadkich gatunków zamieszkujących wody słodkie - wszystkie one zostawiają w środowisku ślady DNA, które można wykryć nawet w niewielkiej ilości wody z habitatu" - opowiada doktorant Philip Francis Thomsen. Zespół z Kopenhagi badał faunę 100 jezior i strumieni europejskich. Posłużono się zarówno zliczaniem, jak i techniką bazującą na DNA. Okazało się, że 2. z metod jest skuteczna nawet w przypadku bardzo rozrzedzonej i nielicznej populacji. Poza tym udowodniono, że ilość DNA w środowisku koreluje z zagęszczeniem osobników, czyli można w ten sposób określić wielkość populacji.
-
Grzyby i bakterie mogą zmieniać organizację gleby (porowatość), tak by pochłaniała więcej wody i węgla. Artykuł na ten temat ukazał się właśnie w piśmie Interface. Gdy przyjrzymy się glebie pozbawionej organizmów żywych, struktura jest dość przypadkowa. Życie wprowadza w niej ład i porządek. Bakterie i grzyby wdrażają nieco feng shui i rearanżują cząstki gleby - opowiada prof. Iain Young z Uniwersytetu Nowej Anglii. Nic więc dziwnego, że Australijczyk uznaje glebę za najbardziej złożony biomateriał na Ziemi. Dlaczego? Powodów jest kilka. Po pierwsze, liczba organizmów w garści gleby przewyższa liczbę ludzi, którzy kiedykolwiek zamieszkiwali naszą planetę. Po drugie, życie z gleby definiuje jej funkcje i właściwości. Naukowcy już od jakiegoś czasu wiedzieli, że mikroorganizmy glebowe wydzielają klejopodobną substancję, która wiąże tworzące ją cząstki. Stąd przypuszczenie zespołu Younga, że mikroorganizmy poprawiają porowatość gleby, usprawniając przepływ wody oraz różnych gazów, w tym dwutlenku węgla i tlenu. Studium przebiegało 2-etapowo. Zaczęło się od modelu komputerowego, potem przyszedł czas na właściwy eksperyment. Do porównania porów w wyjałowionej glebie i glebie z mikroorganizmami Australijczycy wykorzystali mikrotomografię rentgenowską. Okazało się, że zwłaszcza grzyby zwiększały porowatość gleby. Porów nie tylko było więcej, stały się też bardziej uporządkowane i połączone. Strzępki grzybów pełniły funkcje stabilizujące, a bakterie wydzielały surfaktanty zmniejszające napięcie powierzchniowe. Dzięki zakrojonej na szeroką skalę współpracy roślinom łatwiej pobierało się z ziemi wodę. W tym roku ukazała się książka Iaina Younga i Karla Ritza pt. Architektura i biologia gleby: życie w wewnętrznej przestrzeni. Prawdziwe kompendium wiedzy dla zainteresowanych tą tematyką.
-
Naukowcy od lat zastanawiają się, czemu wiele teropodów ze skamieniałości przyjęło charakterystyczną pozycję z silnie wygiętą ku tyłowi głową i podwiniętym do góry ogonem (nazywa się ją pozycją opistotoniczną). Alicia Cutler i zespół z Brigham Young University uważają, że można to wyjaśnić zanurzeniem w słodkiej wodzie. Początkowo Cutler prowadziła eksperymenty ze świeżymi i mrożonymi kurczakami. Ustawiała je na 3 miesiące na piasku i sprawdzała, czy w wyniku wysuszenia ptaki charakterystycznie się wygną. Żaden ze skurczów mięśni do tego nie doprowadził, a rozkład przebiegał w całkowicie przewidywalny sposób. Kiedy jednak 7 kolejnych ptaków włożono do zimnej słodkiej wody, szyja wygięła się w łuk w ciągu zaledwie paru sekund. Pozostawienie ich w zanurzeniu na miesiąc tylko lekko pogłębiło wygięcie. Wyniki Cutler pozostają w sprzeczności z wynikami badań Cynthii Marshall Faux z Museum of the Rockies i Kevina Padiana z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, którzy umieszczali przepiórki w słonej wodzie, a ponieważ nic się nie działo, stwierdzili, że wygięcie występujące w tak licznych skamieniałościach stanowi skutek drgawek przedśmiertnych. Cutler sądzi jednak, że sprzeczność może być tylko pozorna, bo obiekty należy zanurzać w wodzie słodkiej, nie słonej. Choć dróg do pozycji opistotonicznej jest wiele, zanurzenie w wodzie to najprostsze wyjaśnienie. Podczas wystąpienia na tegorocznej konferencji Stowarzyszenia Paleontologii Kręgowców Cutler wyjaśniła, że u teropodów i innych zwierząt z wygięciem opistotonicznym sklepienie czaszki znajduje się nad kością krzyżową, a ogon zawija się nad czaszką i szyją. To wersja skrajna, przy pośrednich ogon i głowa mogą się ustawiać w pionie. Spośród wcześniejszych wyjaśnień pozycji opistotonicznej poza wysuszeniem warto wymienić zatrucie i uduszenie. Prelegentka podkreślała, że większość "upozowanych" w ten sposób zwierząt znajdowano w środowiskach wodnych (jeziornych bądź rzecznych). Wg Cutler, rezultaty uzyskane przez jej zespół sugerują, że naturalne napięcie mięśni nadosiowych, czyli leżących nad osią długą kręgosłupa, "naciąga" czaszkę i szyję. Ruch ten ułatwia ich niewielka waga, związana z właściwościami kości pneumatycznych.
-
Pod wpływem plazmy woda staje się bakteriobójcza
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Zdrowie i uroda
Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wykorzystali plazmę do uzyskania wody, która przez tydzień wykazuje właściwości antybakteryjne. Można nią sterylizować sprzęt medyczny, np. narzędzia chirurgiczne, oraz rany (Journal of Physics D: Applied Physics). Podczas eksperymentów Amerykanie stworzyli w powietrzu plazmę i przez 20 minut oddziaływali nią na wodę destylowaną. Ciecz odstawiano na różne okresy (maksymalnie do tygodnia), a później umieszczano w niej pałeczki okrężnicy (Escherichia coli). Bakterie pozostawiano tam na 15 minut lub 3 godziny. Następnie wyszukiwano wszystkie żywe mikroorganizmy i porównywano z liczbą pałeczek w wodzie, która nie była aktywowana plazmą. Okazało się, że woda pozyskana przed tygodniem po 3-godzinnej ekspozycji doskonale eliminowała patogeny. Naukowcy widzą wiele zastosowań dla przenośnego urządzenia, które zdążyli już wypróbować w laboratorium. Wspominają m.in. o krajach Trzeciego Świata czy sytuacjach kryzysowych po katastrofach naturalnych. Różne grupy badawcze wykazywały wcześniej, że plazma stworzona w pobliżu wody zmienia ją w kwasowy roztwór, zawierający wiele związków bakteriobójczych. Wyniki zainteresowały Kalifornijczyków, którzy postanowili bliżej przyjrzeć się tej kwestii. Wiemy, że po skierowaniu plazmy do wody powstają takie produkty jak nadtlenek wodoru, azotany oraz azotyny i że są one antybakteryjne, zwłaszcza w środowisku kwasowym powstałym pod wpływem plazmy. Stwierdziliśmy jednak, że wymienione związki nie pozwalają w pełni wyjaśnić zaobserwowanego efektu antybakteryjnego, dlatego przyszłe badania muszą się koncentrować na zidentyfikowaniu wszystkich odpowiedzialnych za to produktów - podkreśla prof. David Graves. -
Kolibry otrzepują się z przyspieszeniem większym niż w F1
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Latanie w czasie deszczu nie jest dla ptaków ani przyjemne, ani łatwe. Kolibry wzięły się jednak na pewien sposób. Pozbywają się kropel wody, potrząsając energicznie głową. Gdyby nie przyspieszenie, jakie wtedy osiągają (sięga ono 34 g), stanowiłyby niezłą kopią otrzepującego się psa. Manewr, wykonywany zarówno podczas krótkich chwil odpoczynku, jak i w powietrzu, zajmuje zaledwie 0,1 s. Dzięki niemu ptak usuwa z piór niemal wszystkie krople. To ekstremalna mobilność - głowa kolibra przesuwa się o 180 stopni w 1/10 s lub mniej. Niesamowite! - emocjonuje się jeden z autorów studium, prof. Robert Dudley z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. W ramach studium Amerykanie zajęli się koliberkiem żarogłowym (Calypte anna), który zamieszkuje lasy mgłowe, gdzie nie brakuje, oczywiście, deszczu. Ponieważ dotąd naukowcy nie wiedzieli, jak może pozostać aktywny w takich warunkach, postanowili to ustalić eksperymentalnie. Na kolibra żerującego przy poidle kierowali strumień wody. Symulowaliśmy 3 różne typy deszczu. Koliberki potrząsały głowami zarówno przy lekkich, jak i umiarkowanych czy silnych opadach. Wygląda na to, że wśród kolibrów jest to powszechne zachowanie - podkreśla dr Victor Ortega-Jimenez (również z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley). Biolodzy porównywali wydajność kinematyczną otrzepywania na żerdzi i w locie. Oceniali m.in. prędkość styczną, przyspieszenie, częstotliwość ruchów głowy, ciała i ogona. Czemu namakanie deszczówką jest tak niebezpieczne? Po pierwsze, grozi wychłodzeniem. Po drugie, sprzyja wzrostowi patogenów. Poza tym w przypadku małych zwierząt, zwłaszcza latających, woda przylegająca do ciała obniża zdolności lokomotoryczne. Dudley dodaje, że choć informacje wzrokowe wydają się niezbędne do kontroli przyspieszenia, a potrząsanie głową zaburza ich dopływ, kolibry zachowują jednak równowagę i nie spadają. Są niekwestionowanymi mistrzami w swojej klasie, a gdyby nie kamera rejestrująca ruch w zwolnionym tempie, nawet byśmy o tym nie wiedzieli. -
Naukowcy z brytyjskiego National Physical Laboratory (NPL) opracowali technologię obrazowania, która pozwala stwierdzić przed zerwaniem, czy truskawki są dojrzałe. Dzięki niej będzie można stworzyć robota, który nie tylko wyręczy ludzi przy tej kopciuszkowej czynności, ale i ograniczy ilość odpadów. Wszystko zaczęło się w 2009 r., kiedy naukowcy postanowili pomóc ludziom zbierającym kalafiory, którzy przez gęstwinę liści nie byli w stanie stwierdzić, czy warzywa są już dojrzałe, czy jeszcze nie. Technologię ukończono, spadł jednak popyt na kalafiory i projekt utknął w martwym punkcie. Po jakimś czasie doktor Richard Dudley wpadł na pomysł, by rozszerzyć gamę plonów, w przypadku których można wykorzystać nową metodę obrazowania. Obecnie koncentrujemy się na truskawkach. To owoc łatwy do zmierzenia, ponieważ zawiera dużo wody, a liście są [stosunkowo] suche. [Wato nadmienić, że] obrazowanie mikrofalowe jest szczególnie użyteczne przy określaniu ilości wody. Wybór padł na truskawki, ponieważ są cenionym produktem, a ich zrywanie pochłania bardzo dużo czasu. Straty finansowe powodowane przez zbieranie niedojrzałych owoców bywają bardzo wysokie, nic więc dziwnego, że rolnicy stale poszukują skuteczniejszych metod. Technologia NPL wykorzystuje fale z 4 przedziałów spektrum elektromagnetycznego: fale radiowe, terahercowe, mikrofale i podczerwień. Jak tłumaczą twórcy metody, bezpiecznie penetrują one poszczególne warstwy owocu/warzywa i pozwalają stwierdzić, czy produkt spełnia zadane kryteria dojrzałości. Zanim uzyskano oprogramowanie w dzisiejszej uczącej się postaci, w laboratorium i w terenie przeprowadzano szereg żmudnych pomiarów; w ten sposób powstało tzw. spektrum statystyczne. Na tej podstawie stworzono algorytm, który pozwala podjąć decyzję o stopniu dojrzałości na podstawie pojedynczego wskazania. Brytyjska technologia znajdzie zapewne zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Już teraz wiadomo, że przyda się przy segregacji odpadów.
-
Odkryto dysk planetarny pełen chłodnej wody
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Astronomia i fizyka
Astronomom po raz pierwszy udało się zaobserwować olbrzymią chmurę chłodnej pary wodnej wokół powstającego systemu słonecznego. Jej temperatura jest na tyle niska, że mogą się z niej formować komety. Te z kolei mogłyby dostarczyć wodę na suche planety. Jak informowaliśmy przed dwoma tygodniami, uczeni doszli do wniosku, że to właśnie komety mogły być głównym źródłem wody na Ziemi. Wspomniana chmura pary wodnej została zaobserwowana przez uczonych z University of Michigan. Znajduje się w pobliżu gwiazdy TW Hydrae, odległej od Ziemi o 176 lat świetlnych. Para stanowi część dysku, z którego formuje się system planetarny gwiazdy. Wody jest tysiące razy więcej niż w ziemskich oceanach. Już wcześniej znajdowano gorącą parę wodną w dyskach formujących planety. Dotychczas jednak nie był znany żaden dowód na istnienie olbrzymich ilości chłodnej wody w takich dyskach. Im więcej wody w dysku i im jest ona chłodniejsza, tym większe są szanse, że w przyszłości, gdy planety się uformują, lodowe komety zaopatrzą je w wodę. -
Z próbek wody pobranych u wybrzeży Chile wyizolowano Megavirus chilensis. Wynosząc 700 nm, jego średnica 10-20-krotnie przewyższa średnicę przeciętnego wirusa. Wcześniej tytuł rekordzisty należał do mimiwirusa, którego kapsyd ma średnicę dochodzącą do 400 nm. Odkryto go w 1992 r. w przemysłowej wieży chłodniczej w Bradford. M. chilensis najprawdopodobniej zakaża pełzaki. Jest większy od niektórych bakterii. By go zobaczyć, nie potrzeba mikroskopu elektronowego. Wystarczy zwykły mikroskop optyczny - podkreśla prof. Jean-Michel Claverie z Aix-Marseille University. Podobnie jak u mimiwirusa, nad powierzchnię kapsydu M. chilensis wystają włókna. Naukowcy uważają, że za pomocą ich ruchów wirusy wabią pełzaki, które polują na urzęsione bakterie. Gdy zespół Claveriego zainfekował M. chilensis słodkowodne ameby, tworzyły się trojańskie organelle czy, jak mówią Francuzi, komórki wewnątrz komórek. Tu wirusy się namnażały. M. chilensis znaleziono w wodach koło Las Cruces w środkowym Chile. Wcześniej odkrywaliśmy wirusy tylko dlatego, że wywoływały choroby u ludzi, zwierząt lub roślin. Teraz rozpoczynamy coś, co można nazwać wirusologią środowiskową i szukamy wirusów dosłownie wszędzie. Wystarczy pojechać nad jezioro, morze czy ocean, pobrać wodę i przefiltrować ją, a następnie odratować wirusy, hodując je z potencjalnymi gospodarzami.
-
Jak dowiedzieli się naukowcy badający kometę Hartley 2, woda, którą ona zwiera, jest znacznie bardziej podobna do wody obecnej na Ziemi, niż płyn wchodzący w skład każdej innej zbadanej pod tym kątem komety. Pomiary, wykonane za pomocą teleskopu Herschel wykazały, że woda niesiona przez Hartley 2 zawiera o połowę mniej deuteru niż ta obecna na innych kometach. Ziemia uformowała się jako skalista, sucha planeta. Coś zatem musiało przynieść na nią wodę. Wykonane dotychczas pomiary składu kilku komet wykazały, że znajdując się na nich woda zawiera znacznie więcej deuteru niż ziemski płyn. Deuter zaś jest „odciskiem palca" wody. Z kolei z badań meteorytów wiemy, że skład wody jest w nich bardzo podobny do tego, co mamy na Ziemi. Stąd więc wniosek, iż ziemskie H2O pochodzi z asteroidów. Hartley 2 do pierwsza przeanalizowana pod kątem występowania wody kometa z Pasa Kuiperta. Dotychczas analizowano komety z Obłoku Oorta. Ted Bergin z University of Michigan mówi, że najnowsze badania wskazują, iż komety mogły przyczynić się do pojawienia się wody na Ziemi. Kosmiczne zasoby wody podobnej do występującej w ziemskich oceanach są znacznie większe niż sądziliśmy i obejmują one zasoby obecne na nierozpoznanych jeszcze kometach - stwierdził uczony. Musimy dobrze zastanowić się nad tym, co dzieje się w Układzie Słonecznym i czy możemy wykluczyć komety jako źródło ziemskiej wody - dodał. Zdaniem Jamesa Greenwood z Wesleyan University należy przyjrzeć się modelom dotyczącym budowy wszechświata i uzupełnić je o nowe informacje. Konieczne są też badania kolejnych komet z Pasa Kuiperta. Niewykluczone bowiem, że obiekty te były znaczącym źródłem wody na Ziemi. W przeszłości naukowcy sądzili, że asteroidy i komety to różne klasy obiektów kosmicznych. Teraz nowe wyniki pokazują, że prymitywne asteroidy i komety to rodzeństwo - stwierdził Alessandro Morbidell z Obserwatorium Lazurowego Wybrzeża.
-
Dane zgromadzone przez należącą do Europejskiej Agencji Kosmicznej sondę Mars Express wskazują, że w atmosferze Czerwonej Planety znajduje się woda w postaci roztworu przesyconego. Zdumiewające odkrycie pozwoli lepiej zrozumieć obieg wody na Marsie oraz historię atmosfery tej planety. Gdy w atmosferze Ziemi znajduje się zbyt duża ilość wody, dochodzi do jej kondensacji i opadów. Czasami jednak, gdy brak jest jąder kondensacji, para wodna utrzymuje się a atmosferze, mimo iż w występujących warunkach temperatury i ciśnienia powinna opaść. Mówimy wówczas o wystąpieniu roztworu przesyconego, czyli roztworu o wyższym stężeniu od roztworu nasyconego. Dotychczas uważano, że w atmosferze Marsa takie zjawisko nie zachodzi. Dopiero teraz spektrometr SPICAM odkrył wodę w stanie przesyconym w atmosferze planety. SPICAM tworzy pionowy przekrój atmosfery obserwując, w jaki sposób promienie słoneczne przechodzą przez atmosferę podczas wschodów i zachodów Słońca. Badania takie wykazały, że występowanie wody w stanie przesyconym jest bardzo częstym zjawiskiem w atmosferze Marsa. Niejednokrotnie takiej wody było nawet 10-krotnie więcej niż w atmosferze Ziemi. Znajdująca się w atmosferze woda w stanie wysoce przesyconym może posłużyć na przykład do zaopatrzenia w wodę południowej półkuli Marsa. Byłaby to metoda znacznie bardziej efektywna niż inne, opracowane na podstawie dotychczasowych modeli komputerowych - stwierdził Franck Montmessin odpowiedzialny za instrument SPICAM. Odkrycie wskazuje też, że znacznie większe ilości wody niż dotychczas sądzono mogą być transportowane na duże wysokości, na których dochodzi do jej fotodysocjacji. To mogłaby sugerować, że woda przez miliardy lat uciekała z Marsa, dlatego też obecnie znajdujemy jej tak niewiele.
-
Naukowcy z amerykańskiego Loyola University Medical Center wyliczyli, że prawie 50% osób biegających rekreacyjnie pije za dużo podczas zawodów. Choć eksperci zalecają, by pić tylko, gdy się jest spragnionym, aż 36,5% biegaczy pije według z góry ustalonego planu albo by utrzymać określoną wagę ciała, a 8,9% pije tak dużo, jak to tylko możliwe (British Journal of Sports Medicine). Niemal 1/3 zawodników amatorów (29,6%) błędnie uznaje, że w czasie biegu należy dostarczać sobie dodatkową sól. Służy temu spożywanie wody, napojów sportowych, a nawet coli z niewielką domieszką soli kuchennej. Amerykańskie badanie wykazało, że 57,6% biegaczy przyznaje się do sięgania po napoje sportowe, by uzupełnić elektrolity i nie dopuścić do niskiego poziomu sodu. Niestety, biorą to sobie za bardzo do serca, bo główną przyczyną utraty tego pierwiastka staje się ostatecznie wypijanie za dużej ilości płynów: wody lub napojów sportowych. W tym kontekście warto też zaznaczyć, że większość napojów dla sportowców jest hipotoniczna w stosunku do osocza. Przewodnienie w czasie biegu może wywołać potencjalnie śmiertelną hiponatremię powysiłkową (ang. exercise-associated hyponatremia, EAH). Po raz pierwszy opisano ją w 1981 r. w Durbanie u sportowców biorących udział w trwających ponad 7 godzin zawodach wytrzymałościowych. Objawia się ona mdłościami, wymiotami, bólami głowy, utratą energii, osłabieniem i skurczami mięśni. W skrajnych przypadkach pojawiają się drgawki, utrata przytomności oraz śpiączka. Spożywanie w czasie biegu zbyt dużych ilości płynów prowadzi do spadku poziomu sodu we osoczu poniżej normy (można to porównać do rozcieńczania roztworu). Najlepszym sposobem zapobiegania hiponatremii jest więc picie tylko w razie pragnienia. To najbezpieczniejsza znana metoda nawadniania podczas ćwiczeń wytrzymałościowych – podkreśla dr James Winger. Naukowcy z Loyola University Medical Center przeprowadzali wywiady ze 197 zawodnikami, którzy w 2009 r. brali udział w 4 biegach, m.in. na 5 i 10 km. Dziewięćdziesięciu jeden mężczyzn biegało średnio od 13 lat, biorąc w tym czasie udział w średnio 1,9 biegów na 10 km i 0,9 maratonu. Sto sześć kobiet biegało przeciętnie nieco krócej (od 8,3 roku), startując w śr. 1,3 biegów na 10 km i 0,7 maratonu. Zawodnicy generalnie twierdzili, że reklamy producentów nie miały wpływu lub miały niewielki wpływ na ich przekonania, ale zachowanie świadczyło o czymś innym.
-
Naukowcy z University of Kentucky i University of Louisville wyliczyli, że niedrogi stop może posłużyć do pozyskiwania wodoru z wody za pomocą światła słonecznego. Dzięki najnowszym symulacjom komputerowym naukowcy dowodzą, że dodanie do azotku galu 2% antymonu spowoduje, iż po zanurzeniu stopu w wodzie i wystawieniu go na promienie słoneczne dojdzie do rozerwania wiązań pomiędzy tlenem a wodorem. Technika taka zwana jest fotoelektrochemiczną (PEC) elektrolizą wody. Wcześniejsze badania nad PEC skupiały się na złożonych materiałach. My postanowiliśmy zrobić coś przeciwnego i skupiliśmy się na prostych materiałach, nawet jeśli miałyby one nie posiadać odpowiedniego ułożenia elektronów, wymaganych do spełnienia kryteriów PEC. Chcieliśmy sprawdzić, czy niewielkie dostosowanie ułożenia ich elektronów da pożądane wyniki - mówi profesor Madhu Menon. Stop GaN-Sb to pierwszy prosty materiał, który może spełniać kryteria stawiane przed materiałami wykorzystywanymi w PEC. Podczas rozbijania wody stop nie ulega żadnemu zużyciu, może więc być wykorzystywany bardzo długo. Obecnie uczeni z UK i UofL pracują nad wykonaniem stopu i przetestowaniu jego właściwości. Wodór może być paliwem przyszłości. Jednak jego produkcja wiąże się z dużymi kosztami oraz wielkim zużyciem dwutlenku węgla. Jeśli uda się go pozyskiwać za pomocą prostego i taniego stopu, w procesie, który nie będzie wymagał dostarczania sztucznie produkowanej energii, pokonana zostanie jedna z głównych przeszkód stojąca na drodze do rozpowszechnienia się wodoru jako paliwa.
-
Ziemia staje się coraz „grubsza w pasie". Naukowcy w końcu dowiedzieli się, jakie są przyczyny zaskakującego zjawiska, które obserwują od około 20 lat. Ziemia, jak wiemy, nie jest idealną kulą, przypomina nieco spłaszczoną sferę, a deformacja ma związek z ruchem obrotowym planety. Gdy nastała ostania epoka lodowcowa, północna półkula została poddana olbrzymiemu ciśnieniu lodu, które spłaszczyło planetę na biegunie. Jednak lód zaczął ustępować, ciśnienie się zmniejszało i przez ostatnie tysiące lat Ziemia zmieniała swój kształt na coraz bardziej kulisty. Takie zjawisko obserwowano przez lata. Jednak nagle, około połowy lat 90. ubiegłego wieku zauważono, że planeta znowu zaczyna się spłaszczać jak gumowa piłka naciśnięta od góry i od dołu. Przez ostatnie 20 lat uczeni mieli zbyt mało danych, by zrozumieć przyczynę tego zjawiska. Teraz naukowcy z University of Colorado, dzięki nowym analizom, w których wykorzystano dane z satelit GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) wyjaśnili przyczynę zmiany kształtu. Okazało się, że ponownie odpowiada za nią lód. Tym razem jednak nie chodzi o jego przybywanie, a... ubywanie. Topniejące na całej kuli ziemskiej lody powodują, że wody w oceanach jest coraz więcej, a gromadzi się ona wzdłuż równika. Naukowcy szacują, że corocznie Grenlandia i Antarktyda tracą 382 miliardy ton lodu. To powoduje, że przyrost wody na równiku jest taki, iż Ziemia „tyje" w tempie 0,7 centymetra na 10 lat. Obecnie obwód Ziemi mierzony po równiku jest o około 21 kilometrów większy niż mierzony po południku zerowym.
-
Na Marsie prawdopodobnie wciąż płynie woda
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Astronomia i fizyka
NASA zdobyła pośrednie dowody sugerujące, że na Marsie występuje woda w stanie ciekłym. Dane przekazał Mars Reconneisance Orbiter, który od początku swojej misji wysłał już 17,5 terabajta informacji. Dowodami świadczącymi o obecności płynącej wody są zmiany zachodzące na powierzchni stoków niektórych marsjańskich kraterów. Od późnej wiosny aż po marsjańską zimę powierzchnia zmienia kolor na ciemniejszy, zmienia się również jej ukształtowanie. W zimie cały proces zamiera i powtarza się kolejnej wiosny. Wielokrotnie powtarzane obserwacje potwierdziły istnienie takich sezonowych zmian zachodzących na średnich szerokościach południowej półkuli Marsa. Najlepszym wyjaśnieniem tego typu zjawisk jest obecność płynącej wody - mówi Alfred McEwan z University of Arizona. Uczeni nie rozumieją jeszcze natury wszystkich zaobserwowanych zjawisk, wiedzą jednak, że obecność wody w stanie ciekłym jest najlepszym wyjaśnieniem. Te ciemne linie różnią się od innych śladów na powierzchni Marsa - stwierdził Richard Zuerk z Jet Propulsion Laboratory. Wielokrotnie powtarzane obserwacje pokazały, że w cieplejszych okresach są one dłuższe niż w chłodniejszych - dodał. Szerokość obserwowanych linii waha się od kilkudziesięciu centymetrów do kilku metrów, a długość sięga kilkuset metrów. W niektórych kraterach zaobserwowano tworzenie się ponad 1000 tego typu linii. Linie tworzą się tylko na cieplejszych zboczach kraterów. Wszelkie dane wskazują na obecność sezonowo poruszającego się materiału, najprawdopodobniej jest nim woda. Jednak jej bezpośredniej obecności nie wykryto. Wspomniane stoki są zbyt ciepłe, by występował tam zamarznięty tlenek węgla, a niektóre z nich są zbyt zimne, by pojawiała się tam czysta woda. Dlatego też naukowcy przypuszczają, że płynie tam solanka, która zamarza przy znacznie niższych temperaturach. Już wcześniej wykryte pokłady soli na Marsie sugerowały, że w przeszłości występowało tam dużo solanki. Ostatnie obserwacje wskazują, że w niektórych miejscach i okolicznościach może się ona ciągle pojawiać. Uczeni próbowali wykryć wodę za pomocą narzędzia o nazwie Compact Reconnaisance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM). Nie znaleziono śladów wody. Przyczyną może być fakt, że bardzo szybko ona wysycha, albo też, że płynie ona płytko pod powierzchnią. Wycieki mają ciemny kolor, nie dlatego, że są mokre. Jest jakaś inna przyczyna - mówi McEwan. Niewykluczone, że przyczyną zmiany koloru jest przesuwanie materiału lub zmiana szorstkości powierzchni. Nie wiadomo jednak, w jaki sposób ślady stają się jaśniejsze, gdy temperatura spada. To na razie tajemnica, ale myślę, że dzięki kolejnym obserwacjom i eksperymentom laboratoryjnym będziemy mogli ją wyjaśnić - dodał McEwen. -
Największy rezerwuar wody we wszechświecie
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Astronomia i fizyka
Dwie grupy astronomów, obie pracujące pod kierunkiem uczonych z California Institute of Technology (Caltech) zaobserwowały największy znany nam rezerwuar wody we wszechświecie. W okolicach kwazaru, znajdującego się 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi, zauważono parę wodną, której jest co najmniej 140 bilionów razy więcej niż wody na Ziemi. Wagę wody ocenia się na 100 000 razy większą od wagi Słońca. Środowisko wokół kwazaru jest wyjątkowe ze względu na olbrzymią masę wody. To kolejny dowód, że woda jest wszędzie i występowała we wczesnych etapach istnienia wszechświata - mówi pracujący obecnie na Caltechu Matt Bradford z NASA, szef jednego ze wspomnianych międzynarodowych zespołów naukowych. Na czele drugiej grupy stał Dariusz Lis, zastępca dyrektora Caltech Submilimeter Observatory. Wspomniany kwazar to obiekt oznaczony jako APM 08279+5255. Kwazarowi towarzyszy gigantyczna czarna dziura o masie przekraczającej 20 miliardów mas Słońca. Bradford mówi, że samo odkrycie wody nie jest zaskoczeniem, jednak niezwykła jest jej ilość. Wspomniana para wodna znajduje się wokół czarnej dziury, tworząc gazową chmurę o średnicy setek lat świetlnych. Chmura jest niezwykle gęsta i gorąca. Oczywiście jak na warunki kosmiczne. Jest ona co prawda 300 bilionów razy rzadsza od atmosfery Ziemi, jednak wciąż jest 10-100 razy bardziej gęsta niż gaz w typowej galaktyce. Jest też 5-krotnie cieplejsza. Szczegółowa analiza pary ujawniła, że znajduje się w niej np. węgiel. Specjaliści szacują, że materiału w okolicach czarnej dziury jest tak dużo, że może ona powiększyć się nawet sześciokrotnie. -
Po raz pierwszy w historii w przestrzeni międzygwiezdnej odkryto ślady nadtlenku wodoru - molekuły ściśle związanej z wodą i tlenem, niezbędnymi składnikami znanych nam form życia. Na Ziemi nadtlenek wodoru odkrywa kluczową rolę w chemii wody i atmosfery. Odkrycia dokonał międzynarodowy zespół astronomów pracujący na należącym do Europejskiej Agencji Kosmicznej teleskopie Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Ślady H2O2 znaleziono w oddalonej o 400 lat świetlnych od Ziemi Mgławicy Ro Ophiuchi. Z laboratoryjnych eksperymentów wiedzieliśmy, jakiej długości fali powinniśmy szukać, ale molekuły nadtlenku wodoru występują w stosunku 1:10 000 000 000 do innych molekuł, musieliśmy więc prowadzić bardzo szczegółowe badania - mówi Per Bergman ze szwedzkiego obserwatorium Onsala. Istnienie nadtlenku wodoru jest ściśle powiązane z istnieniem molekuł wody i tlenu. Jako że większość wody na Ziemi pochodzi z kosmosu odkrycie H2O2 w przestrzeni międzygwiednej pozwoli nam lepiej zrozumieć, skąd się ona wzięła na naszej planecie. Ciągle nie rozumiemy, jak formowały się w przestrzeni kosmicznej jedne z najważniejszych molekuł istniejących na Ziemi. Ale nasze odkrycie nadtlenku wodoru pokazuje, że zaginionym elementem układanki jest kosmiczny pył - stwierdziła Bérengère Parise z Instytutu Radioastronomii Maksa Plancka.
-
Oleg Prezhdo i Vitaly Chaban z Uniwersytetu w Rochester znaleźli nowy sposób na otwarcie pojemnika z lekiem, kiedy już dotrze na właściwe miejsce w organizmie. Wystarczy podgrzać wodę w węglowych nanorurkach. Naukowcy przeprowadzili symulację i stwierdzili, że woda w nanorurkach wrze przy temperaturze wyższej niż zwykle, a niewielki wzrost temperatury powyżej temperatury wrzenia prowadzi do szybszego wzrostu ciśnienia pary niż w przypadku dużego pojemnika. Panowie uważają, że szybki wzrost ciśnienia można by wykorzystać do dostarczenia leków. Lasery działające na podczerwień wybiórczo podgrzewałyby nanorurki, nie uszkadzając przy tym okolicznych tkanek. Akademicy wyjaśniają, że punkt wrzenia da się precyzyjnie kontrolować za pomocą średnicy nanorurek. W ich wnętrzu należy umieścić polarne cząsteczki leku, no i oczywiście rozpuszczalnik (polarność polega na występowaniu elektrycznego momentu dipolowego, wynikającego z nierównomiernego rozmieszczenia ładunków w cząsteczce). Prezhdo i Chaban zwrócili uwagę na nanorurki jako podstawę systemu nowoczesnego dostarczania leków, ponieważ są one hydrofobowe i mają zdolność absorbowania światła penetrującego tkanki. Do eksperymentów wybrano ciprofloksacynę - chemioterapeutyk z grupy fluorochinolonów, który wykazuje działanie bakteriobójcze.
-
Robi się cieplej, a dziobak ma za grube futro
KopalniaWiedzy.pl dodał temat w dziale Nauki przyrodnicze
Zmiana klimatu ogranicza zakres występowania dziobaka. Martwi to Australijczyków, którzy uwielbiają tego ssaka z grupy stekowców. Prof. Jenny Davis, dr Ross Thompson i doktorantka Melissa Klamt z Monash University opublikowali artykuł na ten temat w piśmie Global Change Biology. Podczas badań posłużyli się danymi populacyjnymi, które sięgały końca XIX wieku i połączyli je z danymi klimatycznymi. Analiza ujawniła, że zakres występowania stekowca zmniejsza się bardziej w wyniku wyższych temperatur letnich niż zmniejszenia dostępności habitatów. Dziobak ma ograniczoną zdolność obniżania temperatury swojego ciała, dlatego gdy robi się gorąco, zaczyna mieć poważne kłopoty. W zwykłych warunkach brązowe futro pomaga mu utrzymać ciepło, jednak podczas upałów taka funkcja przestaje być przydatna, a staje się zgubna. Mało kto o tym wie, ale futro dziobaka jest gęstsze od futra niedźwiedzia polarnego. Składa się z 2 warstw - dłuższej zewnętrznej i wełnistego podszerstka. Dzięki temu nawet po całkowitym zanurzeniu ssak pozostaje suchy. Średnia temperatura ciała dziobaka wynosi 32 stopnie Celsjusza, nic więc dziwnego, że poza wodą zwierzę błyskawicznie się przegrzewa. Naukowcy z antypodów wykazali (to najgorszy z możliwych scenariuszy), że w ciągu najbliższych 60 lat powierzchnia habitatów zdatnych dla dziobaków zmniejszy się o ponad 30%. Dojdzie do tego przy założeniu, że utrzyma się trend polegający na ocieplaniu i osuszaniu klimatu południowego wschodu Australii. Ornithorhynchus anatinus zniknie wtedy całkowicie z kontynentu i spotkać go będzie można wyłącznie na Tasmanii oraz Wyspie Kangura oraz King Island. Na stekowce wpłynie też z pewnością oczyszczanie szlaków wodnych z roślinności czy budowanie zapór. Gdy klimat stanie się suchszy, ludzie będą pobierać więcej wody, co zwiększy podatność dziobaków na ataki drapieżników. Przy niskich stanach rzek znalezienie odpowiedniej ilości bezkręgowców także stanie się wyzwaniem, a waga pochłanianego pokarmu musi sięgać ok. 30% masy ciała dziobaka. Prof. Davis podkreśla, że pierwsze populacje zaczęły się wycofywać z pewnych rejonów już w latach 60. XX w., kiedy po raz pierwszy odnotowano trend zwiększania sie średniej temperatury Australii. Dziobaki są klasyfikowane jako gatunek powszechny, ale narażone na wyginięcie. Wyginęły już w Australii Południowej. Zespół obawia się, że gatunek ten podzieli losy diabła tasmańskiego, którego liczebność szybko się zmniejszyła. -
W odległości 750 lat świetlnych od Ziemi znajduje się podobna do Słońca formująca się gwiazda, która z olbrzymią prędkością wyrzuca w przestrzeń kosmiczną... strumienie wody. Odkrycie to może wskazywać, że protogwiazdy wypełniają kosmos wodą. Nowo odkryty obiekt wyrzuca wodę z obu swoich biegunów i jednocześnie pochłania otaczającą go materię. Lars Kristensen, astronom z holenderskiego uniwersytetu w Leiden mówi, że ilość wody wyrzucanej w ciągu sekundy przez gwiazdy jest sto milionów razy większa, niż w tym samym czasie przepływa przez Amazonkę. Także prędkość wody jest olbrzymia. Astronomowie ocenili ją na 200 000 kilometrów na godzinę. Gwiazda, która znajduje się w konstelacji Perseusza liczy sobie zaledwie kilkaset tysięcy lat i jest otoczona wielką chmurą gazu i pyłu. Dzięki należącemu do Europejskiej Agencji Kosmicznej Hershel Space Observatory, uczeni mogli zajrzeć do wnętrza chmury i wykryli sygnatury tlenu i wodoru, które poruszają się wokół gwiazdy. Analiza ich ruchu wykazała, że woda powstaje w gwieździe, gdzie panuje temperatura kilku tysięcy stopni Celsjusza, a gdy zostaje wyrzucona na zewnątrz, do chmury, której temperatura sięga 100 000 stopni, zmienia się w formę gazową. Gdy gazy dotrą na odległość około 5000 j.a. od swojej gwiazdy, napotykają na obszar gwałtownego spadku temperatury, gdzie ponownie powstaje z nich woda. Dopiero zaczynamy rozumieć, że gwiazdy podobne do Słońca prawdopodobnie przechodzą w młodości przez bardzo burzliwy etap. Wówczas wyrzucają z siebie bardzo dużo materiału, z którego część znamy pod postacią wody - mówi Kristensen.
-
Naukowcy z australijskiego Monash University we współpracy z uczonymi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis wpadli na trop odkrycia, które może pozwolić na opracowanie taniego i prostego sposobu rozkładu wody na tlen i wodór. To pozwoliłoby na pozyskiwanie wodoru i wykorzystywanie go jako paliwa. Profesor Leone Spiccia z Monash mówi, że celem badań było znalezienie sposobu na tani rozkład wody na tlen i wodór przy użyciu energii słonecznej. Uczeni zaczęli szczegółowo badać różne techniki katalizy, chcąc jak najlepiej naśladować procesy wykorzystywane przez rośliny. Wówczas zauważyli, że być może istnieje prostszy sposób. Najtrudniejszym elementem pozyskiwania paliwa z wody jest rozbicie jej na wodór i tlen. Nasz zespół opracował ogniwo korzystające z katalizatora bazującego na manganie i, jak się wydaje, odkrył w ten sposób odpowiednią metodę. Okazało się, że całą pracę wykonuje birnezyt [jeden z tlenków manganu - red.]. Podobnie jak inne elementy ze środka tablicy okresowej, mangan może istnieć w wielu stopniach utlenienia. W tym przypadku odpowiadają one liczbie atomów tlenu, z którymi może być połączony atom metalu - mówi Spiccia. Gdy do ogniwa podłączyliśmy napięcie elektryczne, doszło do rozbicia wody na tlen i wodór, a gdy naukowcy przyjrzeli się całemu procesowi za pomocą zaawansowanych metod spektroskopowych okazało się, że mangan rozłożył się na znacznie prostszy materiał zwany birnezytem. Jest on dobrze znany geologom jako czarny nalot na wielu skałach - dodaje uczony. Podczas całego cyklu mangan przechodzi na zmianę w dwa stopnie utlenienia. Najpierw za pomocą prądu elektrycznego zmienia się z manganu(II) w mangan(IV) w birnezycie. Następnie pod wpływem promieni słonecznych powraca do manganu(II). Dzięki tej przemianie manganu dochodzi do utlenienia wody oraz produkcji gazowego tlenu, protonów i elektronów. Doktor Rosalie Hocking, która brała udział w badaniach, mówi, że tak może wyglądać naturalny biogeologiczny cykl obiegu manganu w oceanach, a to z kolei może pomóc nam zrozumieć procesy zachodzące w roślinach, które wykorzystują właśnie mangan. Naukowcy czynili olbrzymie wysiłki w kierunku stworzenia bardzo skomplikowanych molekuł zawierających mangan, by naśladować rośliny. Tymczasem okazało się, że chodzi o powszechnie występujący materiał, który jest na tyle trwały, że wytrzymuje intensywne użytkowanie - mówi Hocking. Cała reakcja przebiega w dwóch etapach. Najpierw dwie molekuły wody są utleniane, tworząc molekułę tlenu (O2), cztery protony i cztery elektrony. Następnie protony i elektrony łączą się tworząc dwie molekuły wodoru (H2). Uczeni mają nadzieję, że z czasem ich odkrycie doprowadzi do powstania taniej metody pozyskiwania wodoru.
-
Posługując się wibryssami, foki pospolite (Phoca vitulina) potrafią wskazać najtłustszą rybę. Nawet z przysłoniętymi oczami i uszami zwierzęta te określają wielkość oraz kształt obiektów, wyczuwając różnice w pozostającym po nich w wodzie śladzie hydrodynamicznym. W zeszłym roku zespół doktora Wolfa Hankego z Marine Science Center Uniwersytetu w Rostocku wykazał, że za pomocą wyłącznie wibryssów wytresowany samiec Henry jest w stanie wyczuć sztuczną rybę z odległości nawet 100 metrów. Wiedząc o imponujących możliwościach związanych z dystansem, niemieccy biolodzy postanowili sprawdzić, czy wibryssy pozwalają też odróżniać wielkość i kształty. Okazało się, że tak. W odkrytym basenie w kolońskim zoo naukowcy ustawili pojemnik z kilkoma obracającymi się łopatkami. Tworzyły one ślady podobne do wytwarzanych przez płynącą rybę. Henry'emu zakładano słuchawki i maskę. Foka miała przepłynąć przez pojemnik w kierunku łopatek, gdzie dostawała rybną nagrodę. Naukowcy porównywali łopatkę kontrolną z łopatką o zróżnicowanej grubości i kształcie. Jeśli ślad był taki sam, jak pozostawiany przez turbinę kontrolną, foka wybierała cel po prawej. Gdy odpowiadał czemuś grubszemu, chudszemu lub o innym kształcie, dotykała celu nad bramką wyjściową. Ślady hydrodynamiczne mają dla fok pospolitych olbrzymie znaczenie, ponieważ widoczność pod wodą jest często ograniczona, a i słuch się nie za bardzo przydaje. Foki mają co prawda świetny słuch, ale poruszające się ryby nie generują, niestety, prawie żadnych dźwięków. Choć Niemcy testowali zaledwie jedno wytrenowane zwierzę, uważają, że wszystkie foki mogą się pochwalić identyczną umiejętnością. Wg nich, superczułe wibryssy pozwalają upolować najbardziej kaloryczną ofiarę. Zdolność odróżnienia pod wodą kształtów i wielkości oznacza oszczędność czasu i energii – nie trzeba ich przecież tracić na bezsensowne pogonie i szarpaninę.
-
Pojedyncza mrówka ognista (czyli mrówka należąca do rodzaju Solenopsis) musi włożyć sporo wysiłku, by utrzymać się na wodzie, jednak gdy wiele osobników zbije się grupę, mogą one przez kilka dni bez wysiłku unosić się na powierzchni. Ten fenomen od dziesięcioleci fascynował naukowców, lecz tajemnica formowania wodoodpornej tratwy została rozwikłana przez inżynierów z Georgia Institute of Technology dopiero teraz. Nathan Mlot, Craig Tovey i David Hu wykorzystali podczas badań fotografię poklatkową oraz modelowanie matematyczne. Stwierdzili, że to, co na pierwszy rzut oka wygląda jak chaos, w rzeczywistości jest sprawnym kolektywnym działaniem. Szkielet zewnętrzny pojedynczej mrówki ognistej jest umiarkowanie hydrofobowy, ale łącząc się w grupę, owady wzmacniają swoją wodoodporność. Jest to proces przypominający tkanie wodoodpornej tkaniny. Zatrzymując film, Amerykanie zaobserwowali, że po umieszczeniu w wodzie mrówki tworzą tratwę, chwytając się wzajemnie za żuwaczki, pazurki i poduszki na odnóżach z siłą stanowiącą 400-krotność wagi ich ciała. Wskutek tego powstaje przypominający ciecz lepki i elastyczny materiał, który składa się z mrówczych molekuł. Owady zaczynają podróż w formie sfery, potem przemieszczają się, tworząc coś w rodzaju naleśnika. Zespół z Georgia Tech śledził trasę mrówek oraz wymiary tratwy. Okazało się, że owady przemieszczały się, stosując stereotypową sekwencję zachowań. Pojedyncze osobniki poruszały się w liniach prostych, docierały do krawędzi tratwy, odchodziły pod innym kątem, aż ostatecznie przywierały do brzegu. Tratwa zapewnia pasażerom wodoodporność, pływalność i spoistość. Co ważne, samoorganizuje się błyskawicznie, bo w mniej niż 100 sekund. Ulega też samonaprawieniu, ponieważ gdy usunie się z niej jedną mrówkę, wyrwa zostaje natychmiast załatana. Samoorganizowanie i samoleczenie są cechami charakterystycznymi organizmu żywego. Mrówcza tratwa przejawia obie, co stanowi kolejny dowód na to, że kolonia zachowuje się jak superorganizm – podkreśla Hu. Ekipa uważa, że wyniki zdobyte dzięki mrówkom ognistym znajdą zastosowanie w wielu dziedzinach, m.in. logistyce, materiałoznawstwie czy robotyce.