Znajdź zawartość

Dr Xin An Zeng z Politechniki Południowochińskiej w Kantonie znalazł sposób na postarzenie młodego wina w mgnieniu oka. Kwaśną ciecz wystarczy potraktować za pomocą krótkiego wyładowania elektrycznego. Efekt: szlachetny i cieszący podniebienie trunek (Innovative Food Science and Emerging Technologies). Technologią zainteresowali się już winiarze, którzy dzięki niej mają zamiar sprzedawać wino po znacznie skróconym lub wręcz całkowicie wyeliminowanym okresie leżakowania. Ponieważ spadną koszty przechowywania, powinno to skutkować obniżeniem cen. Chociaż badacze przedstawili już wiele metod na natychmiastowe ulepszanie wina, ta jest ponoć wyjątkowa. Stoją za nią lata badań, a także pozytywna opinia specjalistów ds. wina, którzy przetestowali alkohol w ramach ślepej próby. Sekretem jest pole elektryczne. Przepuść niezdatne do picia surowe czerwone wino między elektrodami wysokiego napięcia, a otrzymasz coś naprawdę smacznego. Metoda działa, ale nie wiadomo dzięki czemu. Zazwyczaj wino musi dojrzewać przez co najmniej pół roku, a niektóre osiągają pełnię smaku i aromatu dopiero po 20 latach. W tym czasie zachodzi szereg reakcji chemicznych. Napój staje się mniej kwasowy (w wyniku kondensacji kwasów karboksylowych i etanolu tworzą się estry), klarowny i stabilny. Wymaga to stałych dostaw niewielkich ilości tlenu. Chińczyk przepuszczał wino przez kolumnę umieszczoną między tytanowymi elektrodami. Próbki 3-miesięcznego cabernet sauvignon poddawano oddziaływaniu pola elektrycznego o różnym natężeniu. Czas ekspozycji wynosił 1, 3 lub 8 min. Potem chemicy przeprowadzali analizę chemiczną, a 12 kiperów wykorzystywało do tego samego celu swoje usta i nosy. Najlepsze wino powstawało po 3 minutach i zastosowaniu prądu o napięciu 600 woltów na centymetr odległości pomiędzy elektrodami. Zbyt długie "naprądowanie" dawało efekt odwrotny od zamierzonego, a uzyskany alkohol bywał nawet gorszy od wyjściowego, gdyż szybowała zawartość aldehydów. Stoosiemdziesięciosekundowy zabieg generował zrównoważone i harmonijne wino. Co ważne, nadal przypominało ono cabernet sauvignon. Naukowcy wykazali, że wyeliminowano w nim długołańcuchowe alkohole, które odpowiadają za nieprzyjemny zapach i pieczenie w ustach. Wzrost stężenia estrów wzmagał aromat i smak opisywany jako owocowy. Rozpad białek na wolne aminokwasy także poprawiał wrażenia organoleptyczne. Technikę można z powodzeniem stosować nie tylko na cabernet sauvignon, ale również na merlotach i shirazach.

Pomiar średnicy komórek w polu elektrycznym pozwala na łatwą identyfikację komórek nowotworowych, a nawet na określenie stadium zaawansowania choroby - twierdzą eksperci z Uniwersytetu Purdue. Naukowcy uzyskali patent na użycie technologii analizującej ten parametr i planują jej wprowadzenie do użycia przez lekarzy. Odkrycie jest efektem eksperymentu przeprowadzonego z wykorzystaniem osiagnięć tzw. nauki o mikropłynach (ang. microfluidics). Badanie komórek przeprowadza się w mikroskopijnym naczynku wygrawerowanym w przezroczystym tworzywie. Przepuszcza się przez nie prąd elektryczny, który prowadzi do powstania porów w błonach komórkowych oraz wprawia komórki w ruch. Przez powstałe otwory do wnętrza błony dostaje się woda, prowadząc do powiększenia objętości. Gdy poruszająca się komórka dotrze do specjalnie zaprojektowanego przewężenia w mikroskopijnym kanaliku, jest analizowana z użyciem szybkiej i precyzyjnej kamery. Możliwa jest dzięki temu ocena "puchnięcia" komórek pod wpływem napierającej do wnętrza wody, co pozwala na określenie, czy badany materiał pochodzi ze zdrowej tkanki, czy też dzieje się z nim coś niepokojącego. Dlaczego komórki pęcznieją? Odpowiedź leży w białkowym ich "rusztowaniu", zwanym cytoszkieletem. Struktura ta, składająca się z rozległej sieci różnego rodzaju białek, decyduje o kształcie i wytrzymałości pojedynczych komórek, a nawet, w pewnym stopniu, całych tkanek. W komórkach nowotworowych matryca ta jest najczęściej uszkodzona ze względu na liczne mutacje prowadzące ostatecznie do zezłośliwienia. Gdy proces degeneracji cytoszkieletu jest posunięty jeszcze dalej, może prowadzić do oderwania komórki od pierwotnego guza i migracji do odległych rejonów ciała, czyli tworzenia przerzutów. Właśnie dlatego materiał wyizolowany z przerzutów najłatwiej poddaje się impulsom elektrycznym. Autorem eksperymentu jest dr Chang Lu, specjalista z zakresu inżynierii rolniczej i biologicznej pracujący dla Uniwersytetu Purdue. Do badania użyto tzw. linii komórkowych, czyli komórek wyizolowanych z danego typu tkanki (w tym wypadku był to guz piersi) o dokładnie zdefiniowanych właściwościach. Jako grupa odniesienia, względem której porównywano przyrost objętości komórek nowotworowych, posłużyły komórki pobrane ze zdrowej tkanki. Naukowiec wykazał, że pod wpływem impulsu o określonych parametrach zdrowe komórki "rosną" średnio o jedną czwartą, wyizolowane z nowotworu - o połowę, zaś komórki wyizolowane z przerzutu - aż o 75%. Ogromną zaletą opacowanej techniki jest jej szybkość. Z użyciem mikroskopijnego użycia możliwe jest przebadanie aż pięciu komórek na sekundę, co pozwala na szybką i wydajną analizę wykonywaną "od ręki", np. podczas wizyty w gabinecie lekarza. Dr Lu planuje jak najszybsze rozpoczęcie badań na tkankach pobranych wprost od pacjentów, by upewnić się, czy uzyskane wyniki potwierdzą się z tymi uzyskanymi z wykorzystaniem modelowych linii komórkowych. Jeżeli tak się stanie, istnieje duża szansa na szybkie wprowadzenie technologii do pwoszechnego użycia przez lekarzy.

Naukowcom udało się opracował nową metodę uzyskiwania energii elektrycznej. Wyprodukowali ją z ciepła, dzięki umieszczeniu molekuł organicznych pomiędzy nanocząsteczki metalu. W przyszłości technologia taka może przyczynić się do opracowania bardziej wydajnych systemów produkcji energii. Obecnie około 90% elektryczności świat wytwarza z paliw kopalnych. W procesie produkcji energii wytwarzana jest para, która napędza turbiny generatora, z którego uzyskujemy prąd. Jest to metoda bardzo energochłonna. Do wyprodukowania 1 wata mocy potrzebujemy około 3 watów ciepła. Tak więc 2 waty są marnowane i uciekają w postaci ciepła – mówi Arunava Majumdar z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Naukowcy od lat starają się w jakiś sposób czerpać energię z uciekającego ciepła. Gdyby udało się w tani sposób odzyskać choć jej cząstkę oznaczałoby to olbrzymie oszczędności paliw kopalnych i znacznie zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Do odzyskania tej uciekającej energii nie można jednak wykorzystać tradycyjnych metod, gdyż uwalniania temperatura jest zbyt niska. Naukowcy próbują więc opracować konwerter termoelektryczny, który uzyskiwałby energię elektryczną bezpośrednio z ciepła, a nie za pomocą generatora. Takie konwertery udało się już opracować. Korzystają one ze zjawiska Seebecka, które polega na tym, że na styku dwóch metali o różnych temperaturach wytwarzana jest energia elektryczna. Niestety do budowy konwerterów używa się rzadkich, drogich metali, a uzyskuje za ich pomocą niewielkie ilości energii. Cały system jest nieopłacalny. Majumdar i jego koledzy pokryli złotą elektrodę trzema różnymi molekułami organicznymi. Okazało się, że powstało napięcie – po raz pierwszy efekt Seebecka zaobserwowano w przypadku molekuł organicznych. Metoda taka jest od wcześniej wspomnianej, gdyż molekuły organiczne są łatwo dostępne i tanie, a użyte złoto najprawdopodobniej uda się zastąpić żelazem lub krzemem. Badania akademików z Berkeley dają nadzieję na stworzenie tanich materiałów termoelektrycznych.