Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Pigment z grzybów - obiecujący materiał półprzewodnikowy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Amerykańscy naukowcy odtworzyli recepturę, a raczej receptury, błękitu egipskiego. Ten najstarszy syntetyczny pigment był niezwykle ceniony w świecie starożytnym. Był używany jako zamiennik kosztownych materiałów jak turkus czy lapis lazuli i używany przez tysiące lat wykorzystywano go do malowania drewna, kamienia czy kartonażu. Do epoki oświecenia wiedza o jego wytwarzaniu zaginęła.
W dokumentach, które przetrwały, nie znajdziemy dokładnego przepisu na jego wykonanie. Z pewnością jednak nie był to jeden przepis, którego trzymali się wszyscy starożytni producenci. Widzimy bowiem duże zróżnicowanie odcieni błękitu, które muszą wynikać z różnych składników, ich proporcji i metody wytwarzania.
W ostatnich latach zainteresowanie błękitem egipskim wzrosło. Ma on bowiem interesujące właściwości optyczne, magnetyczne i biologiczne, dzięki którym potencjalnie można go wykorzystać w nowoczesnych technologiach. Barwnik emituje na przykład światło w zakresie podczerwieni, dzięki czemu można go użyć chociażby do zabezpieczeń. Jego skład chemiczny jest zaś podobny do składu chemicznego wysokotemperaturowych nadprzewodników.
Smithsonian Institution i Carnegie Museum of Natural History poprosiły naukowców z Washington State University o pomoc w odtworzeniu błękitu egipskiego na potrzeby wystawy muzealnej. Uczeni postanowili wykorzystać okazję, by bliżej zająć się materiałem, który ostatnio cieszy się tak dużym zainteresowaniem.
Chemicy, inżynierowie, mineralodzy i egiptolodzy stworzyli 12 różnych przepisów na błękit, w skład których wchodził tlenek krzemu, miedź, wapń i węglan sodu. Mieszaniny podgrzewali w temperaturach do 1000 stopni Celsjusza od 1 do 11 godzin, uwzględniają możliwości techniczne, jakimi dysponowali starożytni rzemieślnicy. Po chłodzeniu próbek w różnym tempie, uzyskany materiał był badany za pomocą nowoczesną nowoczesnych technik analitycznych i porównywali swoje materiały z próbkami pobranymi z dwóch różnych starożytnych egipskich artefaktów.
Badacze zauważyli, że pigment jest w wysokim stopniu heterogeniczny, a duże różnice w odcieniu można uzyskać dzięki niewielkim różnicom w procesie wytwarzania. Najbardziej jednak zaskakujący był fakt, że najbardziej intensywny błękit uzyskiwano, gdy w całej mieszaninie niebieskie składniki stanowiły zaledwie około 50%. Nieważne, jaka była reszta składników. To nas naprawdę zaskoczyło. Okazało się, że każda cząstka pigmentu złożona była z całej gamy różnych składników, mówi główny autor badań, profesor John McCloy.
Źródło: Assessment of process variability and color in synthesized and ancient Egyptian blue pigments
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rośliny lądowe połączone są za pomocą złożonych podziemnych sieci. Tworzone są one z korzeni roślin oraz żyjących z nimi w symbiozie grzybów mikoryzowych. Dzięki tej współpracy rośliny otrzymują substancje odżywcze jak związki mineralne czy hormony, grzyby zaś korzystają ze związków wytwarzanych przez rośliny w czasie fotosyntezy. Poszczególne sieci kontaktują się ze sobą, wymieniając zasoby i informacje. Wiemy, że gdy jedna z roślin zostanie zaatakowana przez roślinożercę lub patogen, jej sąsiedzi zwiększają aktywność swoich mechanizmów obronnych.
Nie wiadomo jednak, czy zaatakowana roślina celowo wysyła sygnał ostrzegawczy do sąsiadów. A przede wszystkim, dlaczego miałaby to robić. Ewolucję postrzegamy w końcu jako konkurencję i zgodnie z teorią ewolucji, aktywne wysyłanie sygnałów mogłoby mieć miejsce, gdyby zarówno nadawca jak i odbiorca odnosili z tego korzyści.
Kwestię tę postanowili zbadać naukowcy z Uniwersytetu Oksofordzkiego i Vrije Universiteit w Amsterdamie. Wykorzystali modele matematyczne do analizy różnych scenariuszy ewolucji. Na ich podstawie doszli do wniosku, że byłoby niezwykle trudno znaleźć sytuację, w której rośliny ewoluują, by ostrzegać sąsiadów o nadchodzącym ataku. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że rośliny konkurują ze sobą o dostęp do światła słonecznego i substancji odżywczych, zatem nie korzystają na altruistycznym pomaganiu sąsiadowi. Co więcej, z analiz wynika, że w toku ewolucji wygrywać mogły te rośliny, które przesyłają sygnały szkodzące roślinom z sąsiedztwa.
Nasze wyniki wskazują, że jest bardziej prawdopodobne, iż rośliny będą oszukiwały sąsiadów, a nie im pomagały. Na przykład mogą sugerować, że są atakowane przez roślinożercę wówczas, gdy taki atak nie ma miejsca. Rośliny mogą zyskiwać na takim oszustwie, gdyż jest ono szkodliwe dla sąsiadów, którzy inwestują wówczas cenne zasoby w kosztowną obronę przed roślinożercą, mówi główny autor analizy, doktor Thomas Scott.
Wyniki analizy sugerują zatem, że rośliny nie zachowują się altruistycznie, a więc powinniśmy poszukać innych wyjaśnień, dlaczego sąsiedzi atakowanej rośli wzmacniają swoje mechanizmy obronne. Być może rośliny nie są w stanie stłumić sygnałów świadczących o tym, że są atakowane. Nawet gdyby przekazanie takiej informacji sąsiadom nie było dla nich korzystne, to i tak jest ona wysyłana.
Inną, intrygującą możliwością, jest założenie, że to grzyby mikoryzowe monitorują roślinę, z którą współżyją, wykrywają, gdy jest ona atakowana, i ostrzegają inne rośliny w sieci. Być może grzyby odnoszą korzyści z ochrony wszystkich roślin znajdujących się w tej samej sieci powiązań. Grzyby mikoryzowe zależą od roślin, więc w ich interesie jest utrzymanie roślin w dobrym stanie. Być może to one nasłuchują i ostrzegają inne rośliny, gdy jedna z nich jest atakowana, zastanawia się Scott.
Współautor badań, profesor Toby Kiers z Amsterdamu i dyrektor Towarzystwa Ochrony Podziemnych Sieci (SPUN) – organizacji naukowej stawiającej sobie za mapowanie i ochroną sieci mikoryzowych, które wspierają znaczną część życia na Ziemi – dodaje, że nie ma wątpliwości, iż informacje ostrzegawcze są przekazywane. Organizmy bez przerwy zbierają i przetwarzają informacje o swoim otoczeniu. Pytanie brzmi, czy rośliny aktywnie ostrzegają swoich sąsiadów. A może po prostu ich szpiegują?.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na Uniwersytecie Stanforda powstała rewolucyjna technika obrazowania struktur wewnątrz organizmu. Polega ona na uczynieniu skóry i innych tkanek... przezroczystymi. Można tego dokonać nakładając na skórę jeden z barwników spożywczych. Testy na zwierzętach wykazały, że proces jest odwracalny. Technika taka taka, jeśli sprawdzi się na ludziach, może mieć bardzo szerokie zastosowanie – od lokalizowania ran, poprzez monitorowanie chorób układu trawienia, po diagnostykę nowotworową.
Technologia ta może uczynić żyły lepiej widocznymi podczas pobierania krwi, ułatwić laserowe usuwanie tatuaży i pomagać we wczesnym wykrywaniu i leczeniu nowotworów, mówi Guosong Hong. Na przykład niektóre terapie wykorzystują lasery do usuwania komórek nowotworowych i przednowotworowych, ale ich działanie ograniczone jest do obszaru znajdującego się blisko powierzchni skóry. Ta technika może poprawić penetrację światła laserowego, dodaje.
Przyczyną, dla której nie możemy zajrzeć do wnętrza organizmu, jest rozpraszanie światła. Tłuszcze, płyny, białka, z których zbudowane są organizmy żywe, rozpraszają światło w różny sposób, powodując, że nie jest ono w stanie penetrować ich wnętrza, więc są dla nas nieprzezroczyste. Naukowcy ze Stanforda stwierdzili, że jeśli chcemy, by materiał biologiczny stał się przezroczysty, musimy spowodować, żeby wszystkie budujące go elementy rozpraszały światło w ten sam sposób. Innymi słowy, by miały taki sam współczynnik załamania. A opierając się na wiedzy z optyki stwierdzili, że barwniki najlepiej absorbują światło i mogą być najlepszym ośrodkiem, który spowoduje ujednolicenie współczynników załamania.
Szczególną uwagę zwrócili na tartrazynę czyli żółcień spożywczą 5, oznaczoną symbolem E102. Okazało się, że mieli rację. Po rozpuszczeniu w wodzie i zaabsorbowaniu przez tkanki, tartrazyna zapobiegała rozpraszaniu światła. Najpierw barwnik przetestowano na cienkich plastrach kurzej piersi. W miarę, jak stężenie tartrazyny rosło, zwiększał się współczynnik załamania światła w płynie znajdującym się w mięśniach. W końcu zwiększył się do tego stopnia, że był taki, jak w białkach budujących mięśnie. Plaster stał się przezroczysty.
Później zaczęto eksperymenty na myszach. Najpierw wtarli roztwór tartrazyny w skórę głowy, co pozwoliło im na obserwowanie naczyń krwionośnych. Później nałożyli go na brzuch, dzięki czemu mogli obserwować kurczenie się jelit i ruchy wywoływane oddychaniem oraz biciem serca. Technika pozwalała na obserwacje struktur wielkości mikrometrów, a nawet polepszyła obserwacje mikroskopowe. Po zmyciu tartrazyny ze skóry tkanki szybko wróciły do standardowego wyglądu. Nie zaobserwowano żadnych długoterminowych skutków nałożenia tartrazyny, a jej nadmiar został wydalony z organizmu w ciągu 48 godzin. Naukowcy podejrzewają, że wstrzyknięcie barwnika do tkanki pozwoli na obserwowanie jeszcze głębiej położonych struktur organizmu.
Badania, w ramach których dokonano tego potencjalnie przełomowego odkrycia, rozpoczęły się jako projekt, którego celem jest sprawdzenie, jak promieniowanie mikrofalowe wpływa na tkanki. Naukowcy przeanalizowali prace z dziedziny optyki z lat 70. i 80. ubiegłego wieku i znaleźli w nich dwa podstawowe narzędzia, które uznali za przydatne w swoich badaniach: matematyczne relacje Kramersa-Kroniga oraz model Lorentza. Te matematyczne narzędzia rozwijane są od dziesięcioleci, jednak nie używano ich w medycynie w taki sposób, jak podczas opisywanych badań.
Jeden z członków grupy badawczej zdał sobie sprawę, że te same zmiany, które czynią badane materiały przezroczystymi dla mikrofal, można zastosować dla światła widzialnego, co mogłyby być użyteczne w medycynie. Uczeni zamówili więc sięc silne barwniki i zaczęli dokładnie je analizować, szukając tego o idealnych właściwościach optycznych.
Nowatorskie podejście do problemu pozwoliło na dokonanie potencjalnie przełomowego odkrycia. O relacjach Kramersa-Kroniga uczy się każdy student optyki, w tym przypadku naukowcy wykorzystali tę wiedzę, do zbadania, jak silne barwniki mogą uczynić skórę przezroczystą. Podążyli więc w zupełnie nowym kierunku i wykorzystali znane od dziesięcioleci podstawy do stworzenia nowatorskiej technologii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół ekspertów przyjrzał się bliżej zwyczajom grzebalnym w najstarszym mieście świata, Çatalhöyük. Domy w Çatalhöyük noszą ślady odbywania w nich rytuałów, w tym rytuałów pogrzebowych. Zmarli chowani byli w domach, w przypadku niektórych z nich używano pigmentów, a miejsca pochówku malowano.
Już z wcześniejszych badań wiemy o związkach pomiędzy użyciem pigmentów a rytuałami pogrzebowymi. Na Bliskim Wschodzie wykorzystanie barwników w kontekście funeralnym i architektonicznym rozpowszechniło się szczególnie w drugiej połowie IX i w VIII tysiącleciu przed Chrystusem. Nowe badania ujawniły, że w Çatalhöyük w przypadku pochówków niewielkiej liczby zmarłych użyto pigmentu.
Wydaje się, że na decyzję o samym użyciu pigmentu nie miał wpływu ani wiek, ani płeć zmarłem osoby. Jednak wszystko wskazuje na to, że użycie konkretnego koloru – cynobrowego, błękitu miedzi czy malachitu – jest już powiązane z rolą społeczną zmarłego. Prawdopodobnie stosowanie cynobru na głowę zostało zarezerwowane głównie dla mężczyzn. Cynober ma specjalne znaczenie w wielu kulturach na przestrzeni ludzkiej historii. To jaskrawo czerwony barwnik, który nie blaknie, a po podgrzaniu ma właściwości halucynogenne i uspokajające.
Wiele wskazuje na to, że miał on też specjalne znaczenie w Çatalhöyük, gdzie znaleziono go w przypadku niewielkiej liczby pochówków i malunków naściennych. Naukowcy przypuszczają, że obecność cynobru jedynie na kościach czołowych i skroniowych zmarłych oraz obecność fitolitów może sugerować obecność opasek na głowę, które zmarli mogli nosić również za życia. Tutaj warto przypomnieć, że np. etniczni mieszkańcy Vanuatu uważają opaski na głowę za wartościowe przedmioty i mogą je nosić tylko wysoko postawieni w społeczności mężczyźni. Z kolei w Chinach epoki neolitu i brązu cynober był zarezerwowany dla pochówków elit. Oczywiście to daleko posunięte porównania, jednak obecność cynobru może wskazywać na osoby o wysokim statusie społecznym. Trzeba też zauważyć, że wciąż prowadzone w Çatalhöyük badania genetyczne nie wykazały dotychczas pokrewieństwa ani pomiędzy zmarłymi zdobionymi cynobrem, ani zmarłymi pochowanymi w tym samym domu. To zaś może wskazywać, że status społeczny w Çatalhöyük się nabywało, a nie dziedziczyło. Jednak na razie jest zbyt wcześnie, by wysuwać ostateczne wnioski, gdyż badania DNA przeprowadzono na zbyt małej próbce osób.
Drugi widoczny trend w zwyczajach funeralnych to wykorzystanie kolorów niebieskiego (błękit miedzi) i zielonego (malachit), w pochówkach kobiet i nastolatków. najstarsze znane nam przykłady wykorzystania tych kolorów pochodzą z późnego okresu kultury natufijskiej sprzed ok. 11 000 lat. Kolory te kojarzone są czasem z płodnością i dojrzałością, to zaś może mieć też dodatkowy związek z rozwojem społeczeństw rolniczych.
W Çatalhöyük znaleziono też zbiorniki na pigmenty, narzędzia do ich nakładania oraz ślady ich produkcji.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.