Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
  • ×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

      Only 75 emoji are allowed.

    ×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

    ×   Your previous content has been restored.   Clear editor

    ×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W budownictwie od dawna wykorzystuje się materiały pochodzenia biologicznego, np. drewno. Gdy się ich używa, nie są już jednak żywe. A gdyby tak stworzyć żyjący budulec, który jest w stanie się rozrastać, a przy okazji ma mniejszy ślad węglowy? Naukowcy nie poprzestali na zadawaniu pytań i zabrali się do pracy, dzięki czemu uzyskali beton i cegły z bakteriami.
      Zespół z Uniwersytetu Kolorado w Boulder podkreśla, że skoro udało się utrzymać przy życiu pewną część bakterii, żyjące, i to dosłownie, budynki nie są wcale tylko i wyłącznie pieśnią przyszłości.
      Pewnego dnia takie struktury będą mogły, na przykład, same zasklepiać pęknięcia, usuwać z powietrza niebezpieczne toksyny, a nawet świecić w wybranym czasie.
      Na razie technologia znajduje się w powijakach, ale niewykluczone, że kiedyś żyjące materiały poprawią wydajność i ekologiczność produkcji materiałów budowlanych, a także pozwolą im wyczuwać i wchodzić w interakcje ze środowiskiem - podkreśla Chelsea Heveran.
      Jak dodaje Wil Srubar, obecnie wytworzenie cementu i betonu do konstruowania dróg, mostów, drapaczy chmur itp. generuje blisko 6% rocznej światowej emisji dwutlenku węgla.
      Wg Srubara, rozwiązaniem jest "zatrudnienie" bakterii. Amerykanie eksperymentowali z sinicami z rodzaju Synechococcus. W odpowiednich warunkach pochłaniają one CO2, który wspomaga ich wzrost, i wytwarzają węglan wapnia (CaCO3).
      Naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób uzyskali LBMs (od ang. living building material, czyli żyjący materiał), na łamach pisma Matter. Na początku szczepili piasek żelatyną, pożywkami oraz bakteriami Synechococcus sp. PCC 7002. Wybrali właśnie żelatynę, bo temperatura jej topnienia i przejścia żelu w zol wynosi ok. 37°C, co oznacza, że jest kompatybilna z temperaturami, w jakich sinice mogą przeżyć. Poza tym, schnąc, żelatynowe rusztowania wzmacniają się na drodze sieciowania fizycznego. LBM trzeba schłodzić, by mogła się wytworzyć trójwymiarowa hydrożelowa sieć, wzmocniona biogenicznym CaCO3.
      Przypomina to nieco robienie chrupiących ryżowych słodyczy, gdy pianki marshmallow usztywnia się, dodając twarde drobinki.
      Akademicy stworzyli łuki, kostki o wymiarach 50x50x50 mm, które były w stanie utrzymać ciężar dorosłej osoby, i cegły wielkości pudełka po butach. Wszystkie były na początku zielone (sinice to fotosyntetyzujące bakterie), ale stopniowo brązowiały w miarę wysychania.
      Ich plusem, poza wspomnianym wcześniej wychwytem CO2, jest zdolność do regeneracji. Kiedy przetniemy cegłę na pół i uzupełnimy składniki odżywcze, piasek, żelatynę oraz ciepłą wodę, bakterie z oryginalnej części wrosną w dodany materiał. W ten sposób z każdej połówki odrośnie cała cegła.
      Wyliczenia pokazały, że w przypadku cegieł po 30 dniach żywotność zachowało 9-14% kolonii bakteryjnych. Gdy bakterie dodawano do betonu, by uzyskać samonaprawiające się materiały, wskaźnik przeżywalności wynosił poniżej 1%.
      Wiemy, że bakterie rosną w tempie wykładniczym. To coś innego niż, na przykład, drukowanie bloku w 3D lub formowanie cegły. Gdybyśmy mogli uzyskiwać nasze materiały [budowlane] na drodze biologicznej, również bylibyśmy w stanie produkować je w skali wykładniczej.
      Kolejnym krokiem ekipy jest analiza potencjalnych zastosowań platformy materiałowej. Można by dodawać bakterie o różnych właściwościach i uzyskiwać nowe materiały z funkcjami biologicznymi, np. wyczuwające i reagujące na toksyny w powietrzu.
      Budowanie w miejscach, gdzie zasoby są mocno ograniczone, np. na pustyni czy nawet na innej planecie, np. na Marsie? Czemu nie. W surowych środowiskach LBM będą się sprawować szczególnie dobrze, ponieważ do wzrostu wykorzystują światło słoneczne i potrzebują bardzo mało materiałów egzogennych. [...] Na Marsa nie zabierzemy ze sobą worka cementu. Kiedy wreszcie się tam wyprawimy, myślę, że naprawdę postawimy na biologię.
      Badania sfinansowała DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jednym ze sposobów na pozyskiwanie odnawialnej energii jest wykorzystanie różnicy chemicznych pomiędzy słodką i słoną wodą. Jeśli naukowcom uda się opracować metodę skalowania stworzonej przez siebie technologii, będą mogli dostarczyć olbrzymią ilość energii milionom ludzi mieszkających w okolica ujścia rzek do mórz i oceanów.
      Każdego roku rzeki na całym świecie zrzucają do oceanów około 37 000 km3 wody. Teoretycznie można tutaj pozyskać 2,6 terawata, czyli mniej więcej tyle, ile wynosi produkcja 2000 elektrowni atomowych.
      Istnieje kilka metod generowania energii z różnicy pomiędzy słodką a słoną wodą. Wszystkie one korzystają z faktu, że sole złożone są z jonów. W ciałach stałych ładunki dodatnie i ujemne przyciągają się i łączą. Na przykład sól stołowa złożona jest z dodatnio naładowanych jonów sodu połączonych z ujemnie naładowanymi jonami chloru. W wodzie jony takie mogą się od siebie odłączać i poruszać niezależnie.
      Jeśli po dwóch stronach półprzepuszczalnej membrany umieścimy wodę z dodatnio i ujemnie naładowanymi jonami, elektrony będą przemieszczały się od części ujemnie naładowanej do części ze znakiem dodatnim. Uzyskamy w ten sposób prąd.
      W 2013 roku francuscy naukowcy wykorzystali ceramiczną błonę z azotku krzemu, w którym nawiercili otwór, a w jego wnętrzu umieścili nanorurkę borowo-azotkową (BNNT). Nanorurki te mają silny ujemny ładunek, dlatego też Francuzi sądzili, że ujemnie naładowane jony nie przenikną przez otwór. Mieli rację. Gdy po obu stronach błony umieszczono słoną i słodką wodę, przez otwór przemieszczały się niemal wyłącznie jony dodatnie.
      Nierównowaga ładunków po obu stronach membrany była tak duża, że naukowcy obliczyli, iż jeden metr kwadratowy membrany, zawierający miliony otworów na cm2 wygeneruje 30 MWh/rok. To wystarczy, by zasilić nawet 12 polskich gospodarstw domowych.
      Problem jednak w tym, że wówczas stworzenie nawet niewielkiej membrany tego typu było niemożliwe. Nikt bowiem nie wiedział, w jaki sposób ułożyć długie nanorurki borowo-azotkowe prostopadle do membrany.
      Przed kilkoma dniami, podczas spotkania Materials Research Society wystąpił Semih Cetindag, doktorant w laboratorium Jerry'ego Wei-Jena na Rutgers University i poinformował, że jego zespołowi udało się opracować odpowiednią technologię. Nanorurki można kupić na rynku. Następnie naukowcy dodają je do polimerowego prekursora, który jest nanoszony na membranę o grubości 6,5 mikrometrów. Naukowcy chcieli wykorzystać pole magnetyczne do odpowiedniego ustawienia nanorurek, jednak BNNT nie mają właściwości magnetycznych.
      Cetindag i jego zespół pokryli więc ujemnie naładowane nanorurki powłoką o ładunku dodatnim. Wykorzystane w tym celu molekuły są zbyt duże, by zmieścić się wewnątrz nanorurek, zatem BNNT pozostają otwarte. Następnie do całości dodano ujemnie naładowane cząstki tlenku żelaza, które przyczepiły się do pokrycia nanorurek. Gdy w obecności tak przygotowanych BNNT włączono pole magnetyczne, można było manewrować nanorurkami znajdującymi się w polimerowym prekursorze nałożonym na membranę.  Później za pomocą światła UV polimer został utwardzony. Na koniec za pomocą strumienia plazmy zdjęto z obu stron membrany cienką warstwę, by upewnić się, że nanorurki są z obu końców otwarte. W ten sposób uzyskano membranę z 10 milionami BNNT na każdy centymetr kwadratowy.
      Gdy taką membranę umieszczono następnie pomiędzy słoną a słodką wodą, uzyskano 8000 razy więcej mocy na daną powierzchnię niż podczas eksperymentów prowadzonych przez Francuzów. Shan mówi, że tak wielki przyrost mocy może wynikać z faktu, że jego zespół wykorzystał węższe nanorurki, zatem mogły one lepiej segregować ujemnie naładowane jony.
      Co więcej, uczeni sądzą, że membrana może działać jeszcze lepiej. Nie wykorzystaliśmy jej pełnego potencjału. W rzeczywistości tylko 2% BNNT jest otwartych z obu stron, mówi Cetindag. Naukowcy pracują teraz nad zwiększeniem odsetka nanorurek otwartych z obu stron membrany.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół miłośniczki piwa Elizavety Sopiny z Uniwersytetu Południowej Danii postanowił sprawdzić, czy ostukiwanie puszki piwa przed otwarciem pomaga zminimalizować utratę trunku. Okazuje się, że nie...
      Tłumacząc, do czego stukanie miałoby się przydać, zwolennicy tej metody wskazują, że na wewnętrznej powierzchni wstrząsanej puszki osadzają się pęcherzyki dwutlenku węgla. Przy otwarciu piwa następuje spadek ciśnienia. Pęcherzyki CO2 przemieszczają się wtedy ku powierzchni, unosząc ze sobą cenną ciecz. Opukiwanie ma sprawiać, że pęcherzyki będą podpływać w górę wcześniej, dzięki czemu po otwarciu straty piwa powinny, teoretycznie, być mniejsze.
      Będąc naukowcem, chciałam wiedzieć, czy to naprawdę ma jakiś wpływ - podkreśla Sopina.
      Duńska ekipa dostała pokaźny zapas 330-ml puszek od Carlsberga. Naukowcy zastrzegają, że firma nie miała jednak żadnego wpływu na schemat badania ani na analizę wyników.
      Puszki podzielono na 4 grupy: niewstrząsane/nieostukiwane (256), niewstrząsane/ostukiwane (251), wstrząsane/nieostukiwane (249) i wstrząsane/ostukiwane (244). Puszki wstrząsane umieszczano na 2 min w mechanicznej wytrząsarce. Intensywność wstrząsania miała przypominać wiezienie piwa rowerem. Ostukiwanie polegało na 3-krotnym puknięciu w ściankę puszki jednym palcem.
      Otwierający puszki testerzy nie wiedzieli, które puszki były wstrząsane i/lub opukiwane. Puszki ważono przed i po otwarciu. Niewylane piwo się nie marnowało, bo podawano je naukowcom i studentom razem z przekąskami.
      Okazało się, że w przypadku wstrząsanych puszek, gdy porównywano piwa ostukiwane i nieostukiwane, nie było istotnej statystycznie różnicy w masie utraconego napoju. W przypadku puszek niewstrząsanych również nie było istotnej statystycznie różnicy między napojami ostukiwanymi i nieostukiwanymi.
      Ponieważ stukanie nie miało wpływu na utratę piwa, istotna informacja jest taka, że z wytrząsanych puszek po otwarciu wypływało średnio 3,45 g piwa, a z niewytrząsanych 0,51 g. W analizie danych pomoże przesłany nam przez badaczkę wykres.
      Sopina podejrzewa, że przyczyny braku efektu można upatrywać w białkach jęczmienia, które stabilizują pęcherzyki i nie dopuszczają, by unosiły się one ku powierzchni.
      Wydaje się więc, że jak na razie najlepszą strategią na zminimalizowanie utraty płynu jest czekanie z otwarciem wytrząsanej wcześniej puszki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Archeolodzy i mikrobiolodzy z Izraelskiej Służby Starożytności oraz 4 uniwersytetów wykorzystali do uwarzenia piwa drożdże, których spory przetrwały w zakamarkach naczyń kilka tysięcy lat.
      Pracując nad odtworzeniem starożytnego napitku, udali się m.in. do Kadma Winery, gdzie wino nadal wytwarza się w glinianych naczyniach.
      Dr Yitzhak Paz z Izraelskiej Służby Starożytności (ISS), prof. Aren Maeir z Uniwersytetu Bar-Ilan oraz prof. Yuval Gadot i Oded Lipschits z Uniwersytetu w Tel Awiwie przekazali próbki naczyń z różnych stanowisk archeologicznych. Naczynia (21) te były wykorzystywane jako dzbany na piwo i miód pitny. Datowały się na panowanie Narmera (ok. 3000 p.n.e.), aramejskiego króla Chazaela (od 844/842 do ok. 800 p.n.e.) czy Nehemiasza, namiestnika króla Persji w Judei (V w. p.n.e.).
      Znaleziono je m.in. podczas wykopalisk ratowniczych przy ulicy Ha-Masger w Tel Awiwie, w pałacu z okresu perskiego w kibucu Ramat Rachel, a także w En-Besor, egipskiej warzelni sprzed 5 tys. lat na terenie północno-zachodniej pustyni Negew.
      Naukowcy, w tym Michael Klutstein z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie, zsekwencjonowali pełny genom wszystkich izolatów. Na tej podstawie dr Amir Szitenberg z Dead Sea-Arava Science Center orzekł m.in., że szczep RRPrTmd13 z dzbana na miód pitny z Ramat Rachel przypomina szczepy wykorzystywane w etiopskim tedżu.
      Wtedy nadszedł czas na odtworzenie starożytnego piwa. Pomógł w tym izraelski ekspert Itai Gutman. Trunku kosztowali dr Elyashiv Drori z Ariel University oraz certyfikowani kiperzy z International Beer Judge Certification Program (BJCP).
      Największym cudem jest to, że kolonie drożdży przetrwały tysiące lat, czekając na wydobycie i wyhodowanie. Pozwoliły nam one stworzyć piwo, które dało pojęcie o smaku piw filistyńskich i egipskich - podkreśla Ronen Hazan z Uniwersytetu Hebrajskiego.
      Szczepy EBEgT12, TZPlpvs2 i RRPrTmd13 zapewniły aromatyczne i smaczne piwa, które poddano dodatkowym analizom, m.in. składu; EBEgT12 wyizolowano z egipskich naczyń z En-Besor, a TZPlpvs2 z naczyń filistyńskich (ze stanowiska Tall as-Safi, gdzie prawdopodobnie znajdowało się miasto Gat).
      Mówimy o prawdziwym przełomie. Po raz pierwszy udało nam się wyprodukować alkohol ze starożytnych drożdży - dodaje dr Yitzchak Paz z ISS.
      Mimo że w piwie znajdują się współczesne składniki, takie jak chmiel, to starożytne szczepy drożdży odpowiadają za unikatowy smak. Opisując go, Shmuel Naky z Jerusalem Beer Center używa takich określeń, jak pikantny, lekko owocowy i bardzo złożony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po 220 latach belgijskie opactwo Grimbergen rozpoczęło produkcję piwa według słynnej średniowiecznej receptury. Dotychczas miłośnicy piwa mogli kupić napój firmowany nazwą opactwa, jednak jest on produkowany przez Carlsberga na podstawie umowy z zakonem. W archiwach klasztoru mnisi odnaleźli oryginalną recepturę napoju słynnego w średniowieczu i właśnie uwarzono pierwszą porcję piwa.
      Brat Karel Stautemas, w obecności burmistrza oraz 120 dziennikarzy i miłośników piwa, zaprezentował pierwszą szklankę złotego trunku. Poinformował, że w archiwach znajduje się wiele starych ksiąg, a w jednej z nich trafiono na przepis. Gdy udało się go odczytać, mnisi przystąpili do pracy i po 4 latach eksperymentów uzyskali doskonałe piwo.
      Klasztor w Grimbergen został spalony podczas Rewolucji Francuskiej w 1798 roku. Sądzono, że receptura słynnego piwa przepadła. Na szczęście udało się ją odnaleźć, a stworzone według niej jedno z piw ma aż 10,8% alkoholu.
      Recepturę odnaleziono w jednej z ocalonych XII-wiecznych ksiąg. Mnisi poznali nie tylko metody warzenia piwa, ale i składniki. Dowiedzieli się na przykład, że ich poprzednicy używali szyszek chmielowych, a nie sfermentowanych ziół, jak czyniła większość współczesnych im browarników. Księgi udało się ocalić przed zniszczeniem tylko dlatego, że w XVIII wieku mnisi w tajemnicy wybili dziurę w ścianie swojej biblioteki i wynieśli około 300 ksiąg, zanim bibliotekę podpalono.
      Mieliśmy księgi ze starymi przepisami, ale nikt nie potrafił ich odczytać. Były napisane po łacinie i w starym holenderskim. Poprosiliśmy o pomoc ochotników. Spędziliśmy wiele godzin nad księgami i w końcu trafiliśmy na listę składników piwa, informacje o używanych rodzajach chmielu, o typach butelek i beczek, a nawet na listę gatunków piwa, które przed wiekami tworzono, mówi Stautemas. Później stare przepisy były dostosowywane do współczesnych gustów. Nie sądzę, by obecnie ludziom smakowało takie piwo, jak pito przed wiekami, dodaje duchowny. Mnisi przed wiekami ciągle dokonywali innowacji. Zmieniali przepis co 10 lat.
      W klasztorze Grimbergen żyje obecnie 12 mnichów. Nowe piwo będzie produkowane we współpracy z Carlsbergiem. Rocznie ma powstawać 3 miliony 330-militrowych butelek, sprzedawanych głównie na rynku francuskim i belgijskim.
      Gdy dziennikarze zapytali brata Stautemasa, czy odpowiadają mu komercyjne związki z wielkim browarem, odpowiedział, że dzięki nim mnisi mają pieniądze na utrzymanie, na pielgrzymki oraz na pomoc potrzebującym.
      Obecnie w opactwie trwają prace nad założeniem mikrobrowaru. To właśnie tam będzie powstawało piwo, a brat Stautemas już rozpoczął naukę browarnictwa i chce dołączyć do zespołu produkującego trunek. W mikrobrowarze znajdzie się też bar i restauracja. Ma on rozpocząć działalność pod koniec 2020 roku.
      Jednym z piw, które tam powstanie będzie limitowana edycja Grimbergen Triple D'Abbaye. Piwo będzie przechowywane przez 5 miesięcy w beczkach po whisky. Przypomina to technikę używaną przez belgijskich browarników w XVI wieku. To właśnie ten gatunek ma ponad 10% alkoholu.
      Klasztor w Grimbergen został założony w 1128 roku, w 1796 zakon rozwiązano. Ponownie zaczął on działać w 1834 roku.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...