Znajdź zawartość

Grafen to niezwykle obiecujący materiał, jednak jest bardzo wrażliwy na działanie czynników zewnętrznych, które mogą negatywnie wpływać na jego użyteczne właściwości. Dlatego też niezwykle ważnym jest znalezienie podłoża pozwalającego na pracę z grafenem i zachowanie jego interesujących nas cech. Nawet samo podłoże może niekorzystanie wpłynąć na grafen. Naukowcy z Wydziału Nauk materiałowych Lawrence Berkeley National Laboratory oraz profesorowie z University of California, Berkeley, połączyli siły w celu znalezienia najlepszego substratu dla grafenu. Każdy substrat wpływa na właściwości grafenu, zatem najlepszą metodą jego badania jest nałożenie go na substrat. Problem jednak w tym, że taki grafen jest niestabilny gdy zostanie poddany badaniu skaningowym mikroskopem tunelowym, gdyż grafenowa membrana może zacząć drgać pod wpływem końcówki mikroskopu - mówi Regis Decker z uniwersytetu w Hamburgu. W listopadzie ubiegłego roku naukowcy z Columbia University poinformowali, że grafen osadzony na podłożu z azotku boru cechuje się znacznie lepszą mobilnością elektronów niż grafen na dwutlenku krzemu. Dobry substrat dla grafenu powinien mieć szerokie pasmo wzbronione i nie powinien mieć wolnych wiązań, by nie zmieniać struktury elektronicznej grafenu. Musi być też bardzo płaski. Azotek boru to dobry kandydat - dodaje Decker. Związek ten ma i tę pożądaną cechę, że ułożenie atomów azotu i boru jest bardzo podobne do ułożenia węgla w grafenie. W celu połączenia grafenu z azotkiem boru najpierw za pomocą taśmy klejącej pobrano z azotku boru cienkie płatki, które osadzono na dwutlenku krzemu wyhodowanym na krzemie wzbogaconym innym pierwiastkiem. Działał on jak bramka. Grafen uzyskano metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej na miedzi. Dzięki zastosowaniu Cu atomy węgla samodzielnie uformowały dwuwymiarową strukturę. Następnie grafen przeniesiono za pomocą miękkiego plastiku na azotek boru i uziemiono za pomocą elektrody z tytanku złota. Stworzono w ten sposób trzy próbki grafenu na azotku boru, który porównywano z grafenem na dwutlenku krzemu. Michael Crommie, szef jednej z grup badawczych wspomina, że już poprzednio testowano grafen na SiO2 i udowodniono, że gorsze od możliwych właściwości elektryczne grafenu nie wynikają z niedoskonałości czy uszkodzeń węglowej struktury, ale z zanieczyszczeń występujących w krzemie. Jednym z ich źródeł są zanieczyszczenia uwięzione pomiędzy grafenem a krzemem, podczas nakładania grafenu. Są wśród nich bąbelki powietrza czy molekuły wody. Gdy nakładaliśmy grafen na azotek boru szukaliśmy tych atmosferycznych zanieczyszczeń, ale nie stwierdziliśmy, by wywierały one jakiś wpływ. To dobra wiadomość, bo oznacza ona, że grafenowe urządzenia nie muszą być wykonywane w próżni - stwierdza Victor Brar. Szczegółowe badanie ujawniły szereg różnic pomiędzy grafenem na azotku boru i na dwutlenku krzemu. Grafen osadzony na pierwszym z tych materiałow jest znacznie bardziej płaski, a różnice w wysokości poszczególnych fragmentów nie przekraczają 40 pikometrów, gdy tymczasem w grafenie na dwutlenku krzemu sięgają one 1200 pikometrów. Pod względem elektronicznym różnice w gęstości ładunku w grafenie na azotku boru są niemal niezauważalne. Jak widać na załączonych grafikach, wyniki obu pomiarów - topograficznego i elektronicznego - są znacznie bardziej jednorodne w przypadku grafenu na azotku boru. W końcu bardzo istotna cecha, jaką jest pasmo wzbronione, które, przypomnijmy, naturalnie w grafenie nie występuje. Jako że siatka krystaliczna [azotku boru - red.] jest bardzo podobna do siatki grafenu, teoretycy przewidują, że powoduje ona pojawienie się pasma wzbronionego w grafenie - mówi Decker. System złożony z grafenu i azotku boru jest w wielu zastosowaniach znacznie lepszy od każdego innego systemu. Charakteryzuje się mniejszą liczbą zanieczyszczeń, znacznie bardziej równomiernym rozłożeniem ładunku, mniejszymi różnicami w wysokości i dużo lepszą stabilnością. Podsumowując, jest czystszym środowiskiem do badania właściwości grafenu. Azotek boru to naprawdę cudowny materiał dla praktycznych zastosowań grafenu - powiedział Michael Crommie.

W porównaniu do stosowania trocin, wysypywanie placów zabaw piaskiem granitowym zmniejsza u dzieci liczbę złamań ręki (PLoS Medicine). Jak zauważają badacze ze Szpitala dla Chorych Dzieci w Toronto (The Hospital for Sick Children, w skrócie SickKids) oraz z York University, upadków uniknąć się nie da, ale niektóre kończą się wizytą u lekarza, a nawet hospitalizacją. To, jak poważne są urazy, zależy nie tylko od wysokości, z jakiej dziecko spadło, lecz także od rodzaju powierzchni, w którą uderzyło. Studium wykazało, że ryzyko złamania ramienia po upadku ze sprzętów na placu zabaw było 4,9-krotnie wyższe, gdy jako podłoże wykorzystano wióry, a nie piasek. Ryzyko odniesienia innych obrażeń ciała również było wyższe. Złamania ramienia na placu zabaw są powszechne i mogą być poważne. Zwykła warstwa piasku, właściwie utrzymywana, może zapobiec wielu z nich. Mamy nadzieję, że te odkrycia pozwolą uaktualnić obowiązujące standardy – opowiada dr Andrew Howard. W 2003 roku naukowcy zyskali niepowtarzalną szansę na przeprowadzenie randomizowanych badań w terenie. Rada Szkolna dystryktu Toronto przeprowadzała bowiem modernizację nawierzchni licznych placów zabaw, współpracując przy tym właśnie z SickKids. W ciągu 2,5 roku do projektu przyłączyło się 28 szkół. Ich przedstawiciele przekazywali naukowcom raporty z wyszczególnieniem rodzajów i okoliczności wypadków, jakie miały miejsce na terenie placów. Jak wyjaśnia Howard, na piasku rzadziej dochodziło do złamań, ponieważ materiał ten ma mniejszą powierzchnię cierną. Pozwala ręce prześliznąć się bądź zatonąć w sobie, ograniczając przy tym skręty.

Czy wyrzucanie ramion w górę w geście zwycięzcy i smętne zwieszanie ramion i głowy po przegranej to zachowania wrodzone czy wyuczone? Na podstawie obserwacji niewidomych sportowców uczeni z USA i Kanady twierdzą, że to pierwsze (Proceedings of the National Academy of Sciences). David Matsumoto z Uniwersytetu Stanowego San Francisco i Jessica Tracy z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Vancouver przyjrzeli się zdjęciom niewidomych zwycięzców i przegranych rozgrywek w dżudo podczas paraolimpiady z 2004 roku. Fotografie porównali z pozami przyjmowanymi podczas olimpiady przez w pełni sprawnych zawodników. U osób niewidomych od urodzenia przegrana i wygrana prowadziły do podobnej gestykulacji jak u widzących. Określone zachowanie pojawiało się u ludzi, którzy nie mogli się uczyć na podstawie obserwacji. Oznacza to, że mamy do czynienia z czymś uwarunkowanym biologicznie – podsumowuje Matsumoto. Wyrażanie dumy z wygranej poprzez gesty mogło się pojawić w toku ewolucji jako forma podkreślania zajmowanej pozycji społecznej. Kurczenie się w sobie po przegranej miało zaś sygnalizować agresorowi, w tym wypadku zwycięzcy, że pokonany akceptuje swoją niższość. Nie dopuszczało to do dalszego zaostrzania konfliktu. Członkowie zespołu badawczego podkreślają, że zachowania ludzi przypominają postawy dominujące i submisywne stosowane przez inne naczelne. Nie wszyscy naukowcy zgadzają się z interpretacją mimiki i gestykulacji przedstawioną przez Matsumoto i Tracy. Paul Ekman uważa, że nie wiadomo, co sportowcy wyrażają poprzez ruchy swoich rąk. Duma to pojęcie niejednoznaczne, które odnosi się do wielu różnych stanów. Nie ma też pewności, czy to duma, czy raczej stan radosnej ekscytacji. Przynależność kulturowa modyfikuje też nieco reakcje uczestników sportowych zmagań. Widzący atleci z państw stawiających na indywidualizm, np. USA. starali się nie przyjmować pozy przegranego. Zjawisko to nie występowało zaś u przegrywających niewidomych. Akademicy sądzą, że widzących nauczono tłumienia naturalnego w takiej sytuacji wstydu.

U dziewczynek i kobiet z zespołem Retta (ang. Rett syndrome, RTT) zaburzenia połykania i refluks żołądkowo-przełykowy mają inne podłoże niż u pozostałych osób (Journal of Applied Research). Odnosząc się do tych spostrzeżeń, badacze z Wake Forest University Baptist Medical Center zastanawiają się, czy osoby z chorobami neurologicznymi mogą odnieść jakieś korzyści z wykonywanych tradycyjnie w takich przypadkach operacji. Wg doktora Johna Fortunato, u dzieci z należącym do spektrum zaburzeń autyzmu zespołem Retta przełyk porusza się inaczej niż u pacjentów zdrowych neurologicznie. To dlatego u wielu ludzi z RTT objawy refluksu utrzymują się nawet po zabiegu mającym zlikwidować problem - fundoplikacji. Niewykluczone, że podobny mechanizm leży u podłoża kłopotów z przełykaniem/refluksem u innych osób z chorobami neurologicznymi. Jeśli tak, w ich przypadku operacja może tylko pogłębić problem.

Lars-Erik Björklund, doktorant z Uniwersytetu w Linkoping, badał neurobiologiczne podłoże intuicji. Wg niego, możemy przeczuwać, co wydarzy się w przyszłości, ponieważ otrzymujemy i analizujemy wrażenia zmysłowe zarówno na poziomie świadomym, jak i nieświadomym. Po przejrzeniu literatury przedmiotu Szwed doszedł do wniosku, że przechowywane w podświadomości obrazy i wspomnienia wcześniejszych doświadczeń pozwalają przypuszczać, co się stanie w przyszłości w podobnych okolicznościach. Efekty działania tego mechanizmu zwykliśmy właśnie uznawać za intuicję. Intuicję, nazywaną często milczącą wiedzą, trudno poddać pomiarom, dlatego często naukowcy zaprzeczają jej istnieniu. Doktorant postanowił znaleźć odpowiedź na pytanie, czemu ludzie, którzy pracują w zawodzie od dawna, osiągają mistrzostwo. Dlaczego, co wykazały eksperymenty z lat 80., pielęgniarki z długoletnim stażem widzą więcej i szybciej oceniają sytuację. Wydawałoby się, że sprawa jest oczywista, ale jak dotąd nie zaproponowano zadowalającego wyjaśnienia. Praktyka czyni mistrza, ale na jakich zasadach? Czy chodzi o automatyzację czynności, odpowiednie segregowanie przychodzących danych, a może o coś zupełnie innego? Parę lat temu neurolodzy odkryli, że w ludzkim mózgu działają dwa systemy odbierania i analizy informacji dostarczanych przez zmysły: nieświadomy i świadomy. W ramach podświadomego dane są porównywane z wcześniejszymi doświadczeniami. Im więcej ich zgromadzimy, tym większa szansa, że aktualne wydarzenia (obraz, smak, zapach, coś nieuchwytnego, kombinacja sygnałów itp.) uruchomią intuicję, bo z czymś się skojarzą. Dysponujemy wspomnieniami, które muszą zostać wypełnione wrażeniami zmysłowymi. Wspomnienia te tworzą się jednak tylko wtedy, gdy coś nas dotyczy. Zaangażowanie jest więc warunkiem koniecznym. Intuicji nie da się nauczyć z książek, konieczna jest praktyka. To dlatego nauczyciel bez dyplomu, ale z 10-letnim doświadczeniem może osiągać lepsze rezultaty od świeżo upieczonego absolwenta pedagogiki. Björklund nie zamierza zachęcać do obcięcia liczby godzin zajęć teoretycznych dla inżynierów, nauczycieli czy lekarzy. Zamiast tego uważa, że powinno się rozszerzyć część praktyczną. Musimy widzieć, czuć, także węchem, słyszeć i smakować, jednym słowem: wykorzystywać wszystkie nasze zmysły. Takiej kolekcji danych nie da się zastąpić studiowaniem książek. W dzisiejszych czasach doświadczenie jest niedoceniane. Prawdopodobnie dlatego, że nie zrozumieliśmy tego typu milczącej wiedzy. Teraz, dzięki badaczom mózgu, wszystko się wyjaśniło.

Kobiety i mężczyźni ciągle spierają się (i to nie tylko podczas jazdy) o sposób prowadzenia samochodu przez drugą z płci. Naukowcy twierdzą, że zjawisko to ma podłoże genetyczne. Kobiety denerwują się, że mężczyźni rozwijają za dużą prędkość i podjeżdżają zbyt blisko pojazdu z przodu. Panowie odpowiadają w takiej sytuacji, iż dostosowują się do przebiegu ruchu i wcale nie zamierzają zabić siebie i swoich pasażerów. Psycholodzy wyjaśniają, że mężczyźni potrafią lepiej oceniać odległości (nauczyli się tego podczas polowań w zamierzchłej przeszłości), a kobiety biorą odpowiedzialność za dzieci i innych słabszych członków społeczności, np. osoby starsze. Różnice w zdolności oceny odległości ujawniają się nie tylko podczas jazdy autem, ale także w czasie przechodzenia przez ulicę. Panie często przebiegają, chociaż pojazd jest jeszcze daleko, a idą noga za nogą w sytuacji, gdy powinny raczej przyspieszyć. Dr Bernhard Schlag, psycholog specjalizujący się w ruchu drogowym, podkreśla, że konflikt najczęściej rozpoczyna krytykowanie przez pasażera stylu jazdy kierowcy. Potem zaczyna on narastać, gdy prowadzący nie zgadza się z kierunkami proponowanymi przez pasażera. Rada? Kierowca powinien dostosować sposób prowadzenia do potrzeb pasażera i zaakceptować uzasadniony krytycyzm. Musi jednak bez ogródek zakomunikować, że nie chce, by go rozpraszano. Eksperci podkreślają, że kierowcom siedzącym dla odmiany w fotelu pasażera trudno bez zastrzeżeń "przyjąć do wiadomości" inny styl jazdy. Badania wykazały, że rodzi to uczucie odseparowania, bezsilności, a u co piątej osoby nawet prawdziwy strach. Fachowcy przyznają też, że ryzyko wypadku w sytuacji, gdy mężczyzna prowadzi, a pasażerem jest kobieta, jest 5-krotnie mniejsze, niż gdyby mężczyzna jechał sam. Zgodnie z niemieckimi statystykami, które wyglądają podobnie także w innych krajach, do trzydziestki mężczyźni jeżdżą bardziej agresywnie od kobiet, ale potem różnice zanikają. Panowie powodują więcej wypadków, ale zazwyczaj "nabijają" więcej kilometrów. Kobiety często poruszają się w okolicach domu i robią to tylko wtedy, gdy naprawdę muszą. Psycholodzy donoszą, że osoby, które w życiu osiągają sukcesy, rzadko szarżują na drodze. Częściej postępują tak ludzie, którzy chcą coś udowodnić, a na co dzień są wycofani. Dla większości panów samochód jest nadal symbolem męskości – twierdzi psycholog Konrad Sprai. To dlatego mężczyźni wybierają pojazdy z większą liczbą koni mechanicznych (porsche, mercedesy i BMW), a kobiety kierują się przeważnie względami praktycznymi i decydują np. na volkswagena Polo, fiata, Smarta czy MINI. Z danych policji z 2006 roku wynika, że kobiety kierujące pojazdami spowodowały w Polsce 16,1% wypadków, a mężczyźni 81,5. Największa liczba sprawców to osoby w wieku 25-39 lat. Jednak procentowo, w stosunku do liczebności populacji w danym wieku, najwięcej wypadków powodują osoby pomiędzy 18. a 24. rokiem życia.