Sign in to follow this
Followers
0
W Katowickich Wodociągach pracują... sommelierzy od wody
By
KopalniaWiedzy.pl, in Ciekawostki
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
Specjaliści od biomechaniki z Cornell University obliczyli maksymalną wysokość, z jakiej możemy skoczyć do wody bez większego ryzyka wyrządzenia sobie krzywdy. Uwzględnili rodzaj skoku, a zatem to, która część ciała najpierw styka się z wodą. Woda jest 1000-krotnie gęstsza niż powietrze, więc skacząc przemieszczamy się z bardzo rzadkiego do bardzo gęstego medium, co wiąże się z silnym uderzeniem, mówi profesor Sunghwan Jung, główny autor artykułu opublikowanego na łamach Science Advances.
Z eksperymentów wynika, że w przypadku osoby, która nie przeszła odpowiedniego treningu, skok do wody z wysokości ponad 8 metrów grozi uszkodzeniami kręgosłupa i karku w sytuacji, gdy jako pierwsza z wodą styka się głowa. Jeśli zaś skoczymy tak, by jako pierwsze z wodą zetknęły się dłonie, to przy skoku z wysokości ponad 12 metrów ryzykujemy uszkodzeniem obojczyka. Z kolei uszkodzenie kolana jest prawdopodobne przy skoku na stopy z wysokości ponad 15 metrów.
Chcieliśmy sprawdzić, jak pozycja przy skoku do wody wpływa na ryzyko odniesienia obrażeń. Motywowała nas też chęć opracowania ogólnej teorii dotyczącej tego, jak obiekty o różnych kształtach wpadają do wody. Prowadziliśmy więc analizy zarówno kształtu ludzkiego ciała i różnych rodzajów skoków, jak i ciał zwierząt. Mierzyliśmy przy tym oddziałujące siły, dodaje Jung.
Na potrzeby badań naukowcy wydrukowali trójwymiarowe modele ludzkiej głowy i tułowia, głowy morświna zwyczajnego, dzioba głuptaka zwyczajnego oraz łapy jaszczurki z rodzaju Basiliscus. W ten sposób mogli zbadać różne kształty podczas zetknięcia się z wodą. Wrzucali do niej swoje modele, mierzyli działające siły oraz ich rozkład w czasie. Brali pod uwagę wysokość, z jakiej modele wpadały do wody, a znając działające siły oraz wytrzymałość ludzkich kości, mięśni i ścięgien byli w stanie wyliczyć ryzyko związane ze skakaniem do wody z różnych wysokości. Biomechanika człowieka dysponuje olbrzymią literaturą dotyczącą urazów w wyniku upadków, szczególnie wśród osób starszych, oraz urazów sportowych. Nie znam jednak żadnej pracy dotyczącej urazów podczas skoków do wody, mówi profesor Jung.
Badania dają nam też wiedzę na temat przystosowania się różnych gatunków zwierząt do nurkowania. Na przykład głuptak zwyczajny ma tak ukształtowany dziób, że może wpadać do wody z prędkością do 24 m/s czyli ponad 86 km/h. Jung i jego zespół od dłuższego czasu badana mechanikę nurkowania zwierząt. Obecnie naukowcy skupiają się na tym, jak lisy nurkują w śniegu.
Jesteśmy dobrymi inżynierami. Potrafimy zbudować samolot i okręt podwodny. Ale przechodzenie pomiędzy różnymi ośrodkami, co sprawnie robią zwierzęta, nie jest łatwym zadaniem. A to bardzo interesująca kwestia. Inżynierowie chcieliby np. budować drony, które sprawnie poruszałyby się w powietrzu, a później wlatywały pod wodę. Może dzięki naszym badaniom wpadną na odpowiednie rozwiązania. My zaś próbujemy zrozumieć podstawy mechaniki, dodaje Jung.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W Szkole Doktorskiej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu trwają intensywne prace nad... zapachem whisky. A właściwie nad otrzymywaniem związków zapachowych takich jak whisky lakton, aerangis lakton i piperonal. Whisky lakton występuje naturalnie w dębie, a po raz pierwszy odkryto go w alkoholach dojrzewających w dębowych beczkach, jak whisky czy koniak. Z kolei Aerangis lakton występuje w orchideach, a piperonal w wanilii czy fiołku.
Prace nad pozyskiwaniem tych związków prowadzi doktorant Dawid Hernik. Te związki chemiczne są szeroko stosowane jako dodatki sensoryczne do żywności, ale mają też zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i perfumeryjnym. W przypadku laktonów, z którymi pracuję, sprawa się komplikuje, ponieważ te wspomniane posiadają dwa centra stereogeniczne, więc występują w formie czterech stereoizomerów. Prosto mówiąc, możemy sobie wyobrazić, że każdy z tych związków ma cztery formy, składające się z takich samych atomów, ale przestrzennie inaczej ułożonych. Sprawia to, że każdy z tych stereoizomerów cechuje się odmiennym zapachem. Na przykładzie whisky laktonu: jeden z nich ma zapach ziemno-drzewny, natomiast drugi przypomina seler. Wszystkie związki otrzymuję na drodze biotransformacji, a więc metody, w której do otrzymania produktu wykorzystuję całe komórki mikroorganizmów lub enzymy z nich izolowane, wyjaśnia młody naukowiec.
Hernik wykorzystuje w swojej pracy najczęściej hodowle całych komórek bakterii lub grzybów strzępkowych. Dodaje do nich konkretny związek, w celu modyfikacji. Dzięki tej metodzie produkcja pożądanego związku jest często tańsza niż w przypadku metod chemicznych i charakteryzuje się większą wydajnością, gdyż cały proces zostaje skrócony do jednego etapu.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
W górnych 2 kilometrach skorupy ziemskiej znajduje się około 24 milionów kilometrów sześciennych wody. To w większości woda pitna. Jednak poniżej tego rezerwuaru, zamknięte w skałach, znajdują się kolejne rozległe zasoby wodne, złożone głównie z solanki liczącej sobie setki milionów, a może nawet ponad miliard lat. Najnowsze szacunki pokazują, że zasoby te, wraz z położoną powyżej wodą, stanowią największy rezerwuar wody na Ziemi.
Dotychczas uważano, że największymi, poza oceanami, rezerwuarami wody na Ziemi są lodowce i lądolody, których objętość wynosi około 30 milionów km3. Okazuje się jednak, że prawdopodobnie musimy zweryfikować swoje przekonania.
Dość dobrze wiemy, ile wody znajduje się w górnej 2-kilometrowej warstwie skorupy ziemskiej. Jednak zasoby położone poniżej, na głębokości nawet do 10 kilometrów, są znacznie słabiej poznane. Ich oszacowania podjęli się naukowcy z międzynarodowego zespołu, w skład którego wchodzili uczeni z USA, Kanady, Wielkiej Brytanii i Hongkongu.
Uczeni zbadali strefę „głębokich wód podziemnych”, położonych na głębokości 2–10 kilometrów. W swojej pracy uwzględnili rozkład skał osadowych oraz skrystalizowanych oraz szacunki dotyczące związku porowatości skał z głębokością, na jakiej się znajdują. Szacunki wykazały, że na głębokości poniżej 2 kilometrów znajduje się około 20 milionów km3 wody. Jeśli szacunki te są prawidłowe, to w skorupie ziemskiej, na głębokości do 10 kilometrów zamkniętych jest 44 miliony km3 wody. To zaś oznacza, że wody tej jest więcej, niż wody zamkniętej w lądolodach. Odkrycie takie pozwoli lepiej zrozumieć budowę planety i procesy geochemiczne zachodzące na Ziemi.
Szacunki te zwiększają nasze rozumienie ilości wody na Ziemi i dodają nowy wymiar do rozumienia cyklu hydrologicznego, mówi Grant Ferguson, hydrolog z University of Saskatchewan.
Te głęboko położone zasoby wody nie mogą być co prawda wykorzystane w celach spożywczych czy do nawadniania, ale dokładne szacunki ilości wody oraz tego, czy i w jaki sposób jest ona włączona w obieg wody na powierzchni, są potrzebne do planowania takich działań jak produkcja wodoru, składowanie odpadów atomowych czy pobieranie z powietrza i bezpieczne składowanie dwutlenku węgla. Jeśli bowiem chcemy np. bezpiecznie składować pod ziemią odpady atomowe, musimy znaleźć takie miejsce, do którego nie ma dostępu woda, trafiająca później na powierzchnię lub do płytko położonych zbiorników podziemnych. Unikniemy w ten sposób zanieczyszczenia wód, z których korzystamy.
Głęboko położone zbiorniki wody, te znajdujące się na głębokości poniżej 2 kilometrów, mogą być izolowane od setek milionów czy miliarda lat. Mogą nie mieć żadnego połączenia ze światem zewnętrznym. Są więc kapsułami czasu, dzięki którym możemy lepiej poznać warunki panujące na Ziemi w przeszłości. Mogą też zawierać wciąż aktywne mikroorganizmy sprzed setek milionów lat.
Naukowcy mogą szacować głęboko położone zasoby wodne obliczając, jak wiele wody może być zamkniętych w skałach. To zaś zależy od porowatości skał. Wcześniejsze szacunki skał znajdujących się na głębokości 2–10 kilometrów skupiały się na skałach krystalicznych, jak granit, które charakteryzują się niską porowatością. Jednak autorzy najnowszych badań dodali do tych szacunków skały osadowe, znacznie bardziej porowate. I stwierdzili, że mogą one przechowywać dodatkowo 8 milionów kilometrów sześciennych wody.
Jako, że woda ta jest położona głęboko i często wśród skał o niskiej przepuszczalności, w dużej mierze nie jest włączona w cykl hydrologiczny planety. Tym bardziej, że to głównie solanka, która może być o 25% bardziej gęsta od wody morskiej. A to jeszcze bardziej utrudnia jej przedostanie się do wyżej położonych warstw skorupy ziemskiej. Nie jest to jednak całkowicie wykluczone. Różnica ciśnień w obszarach położonych na różnych wysokościach może powodować, że obieg wody sięga naprawdę głęboko. W kilku miejscach Ameryki Północnej udokumentowano obieg wody, w ramach którego woda z powierzchni trafia nawet głębiej niż 2 kilometry w głąb skorupy ziemskiej.
Najnowsze szacunki bardzo zainteresowały specjalistów badających biosferę. Dotychczas odkryliśmy mikroorganizmy na głębokości 3,6 kilometra. Jeśli gdzieś jest woda w stanie ciekłym, jest też spora szansa na obecność mikroorganizmów. Mogą one żyć dzięki reakcjom chemicznym. Jeśli wokół nich znajdują się odpowiednie pierwiastki, mogą je wykorzystać do wytwarzania energii, mówi mikrobiolog Jennifer Biddle z University of Delaware. Badanie tych głęboko położonych wód może też powiedzieć nam sporo o potencjalnym życiu w innych miejscach Układu Słonecznego. Jeśli i na Marsie znajdują się głęboko położone zbiorniki wodne, może tam być życie. Zatem tego typu habitaty na Ziemi mogą być bardzo dobrymi analogiami innych ciał niebieskich, jak Mars czy Enceladus, księżyc Saturna, który na pewno zawiera wodę w swoim wnętrzu, dodaje Biddle.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Woda to niezwykły płyn. Niezbędny i najbardziej powszechny, a jednocześnie najmniej ją rozumiemy. Ma wiele niezwykłych właściwości, których wciąż nie potrafimy wyjaśnić. Na przykład większość płynów staje się coraz gęstszych w czasie schładzania. Tymczasem woda jest najgęstsza w temperaturze około 4 stopni Celsjusza. Ta jej właściwość powoduje, że lód unosi się na powierzchni, dzięki czemu może istnieć życie. Gdyby bowiem tonął, organizmy w oceanach nie przetrwałyby zimy.
Woda ma też niezwykle duże napięcie powierzchniowe, dzięki czemu owady mogą po niej chodzi oraz olbrzymią zdolność przechowywania ciepła, co stabilizuje temperaturę oceanu.
Teraz naukowcy ze SLAC National Accelerator Laboratory, Uniwersytet Stanforda i Uniwersytetu w Sztokholmie przeprowadzili pierwsze bezpośredni obserwacje, które pokazały, jak wzbudzone laserem atomy wodoru w molekułach wody ciągną i pchają sąsiednie molekuły wody. Badania, których wyniki opublikowano na łamach Nature, opisują zjawiska, które mogą leżeć u podstaw niezwykłych właściwości wody. Ich zbadania może pomóc nam w zrozumieniu, w jaki sposób woda pomaga białkom spełniać ich rolę w organizmach żywych.
Jeden z członków zespołu badawczego, profesor Anders Nilsson z Uniwersytetu w Sztokholmie przypomina, że już od pewnego czasu przypuszczano, iż za wiele właściwości wody mogą odpowiadać te tzw. jądrowe efekty kwantowe. Nasz eksperyment to pierwsze obserwacje tych efektów. Pytanie brzmi, czy rzeczywiście są one zaginionym ogniwem teoretycznych modeli opisujących niezwykłe właściwości wody, mówi uczony.
W każdej molekule wody znajdziemy jeden atom tlenu i dwa atomy wodoru. Istnieje też cała sieć wiązań wodorowych pomiędzy dodatnio naładowanymi atomami wodoru w jednej molekule i ujemnie naładowanymi atomami tlenu w sąsiednich molekułach. Ta siec utrzymuje całość razem. Dopiero jednak teraz udało się zaobserwować, jak molekuły wody – za pośrednictwem tej sieci – wchodzą w interakcje.
To pierwsze badania, w których bezpośrednio wykazano, że reakcja sieci wiązań wodorowych na impuls energii w postaci światła lasera zależy od rozkładu atomów wodoru w przestrzeni, który jest z kolei determinowany zasadami mechaniki kwantowej. Od dawna uważano, że to właśnie ona nadaje niezwykłe właściwości wodzie i jej sieci wiązań wodorowych, stwierdza Kelly Gaffney ze SLAC.
Obserwacje tego typu zjawisk są niezwykle trudne, gdyż ruchy wiązań atomowych są bardzo szybkie i odbywają się w bardzo małej skali. Amerykańsko-szwedzki zespół naukowy poradził sobie z tym problemem dzięki MeV-UED, superszybkiej „kamerze elektronowej“ ze SLAC, która wykrywa niewielki ruchy molekuł rozpraszając na nich strumień elektronów.
Naukowcy najpierw wygenerowali strumienie wody o średnicy zaledwie 100 nanometrów. To około 1000-krotnie mniej niż średnica włosa. Następnie za pomocą podczerwonego lasera wprawili w drgania molekuły wody tworzące te strumienie. Wtedy do dzieła przystąpił MeV-UED, ostrzeliwując wodę krótkimi wysokoenergetycznymi impulsami elektronów. W ten sposób uzyskano obraz o wysokiej rozdzielczości, który wyglądał jak poklatkowy film, szczegółowo pokazujący, jak molekuły reagują na światło.
Obraz skupiał się na grupach, na które składały się po trzy molekuły. Dzięki temu naukowcy mogli zaobserwować, jak najpierw atomy wodoru przyciągają do siebie atomy tlenu z sąsiednich molekuł, by za chwilę – dzięki energii uzyskanej z lasera – mocno je odepchnąć, zwiększając odległości pomiędzy molekułami.
To naprawdę otwiera nowe możliwości w dziedzinie badań nad wodą. W końcu możemy zobaczyć poruszające się wiązania wodorowe. Chcielibyśmy teraz powiązać te ruchy z szerszym obrazem, który może rzucić światło na to, w jaki sposób woda przyczyniła się do powstania i przetrwania życia na ziemi. Możemy też dzięki temu udoskonalić metody pozyskiwania energii odnawialnej, stwierdził Xijie Wang ze SLAC.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Studenci z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (UPWr) zbadają zapach i wartość odżywczą owadów po obróbce termicznej. Ich celem jest wskazanie tych, które są pożywne i dodatkowo dobrze pachną. Ważnym elementem projektu ma być wyznaczenie optymalnej temperatury prażenia owadów. Opiekunką grupy jest dr Anna Żołnierczyk, która owadami jako pokarmem przyszłości zajmuje się od 6 lat.
Projekt koła studenckiego UPWr
Projekt "Właściwości funkcjonalne i sensoryczne wybranych gatunków owadów poddanych obróbce termicznej" jest realizowany przez Studenckie Koło Naukowe Kuchni Molekularnej.
Wybrane do badań owady - m.in. larwy mącznika młynarka i drewnojada - będą karmione odpadami przemysłu owocowo-warzywnego (wytłokami), wzbogaconymi w oliwę i zmielone orzechy (oba te składniki są bogate w nienasycone kwasy tłuszczowe). Później zostaną one zliofilizowane albo poddane obróbce termicznej. W dalszej kolejności studenci zbadają ich wartość odżywczą i zapach. Jak można przeczytać w komunikacie prasowym uczelni, cykl życia owadów i ich przewód pokarmowy są na tyle krótkie, że smakują tym, co zjadły. Jeśli nakarmimy je cynamonem, będą miały posmak cynamonu. Możemy więc wyhodować gąsienice, które będą idealnym dodatkiem do deserów.
Ważną częścią projektu jest wyznaczenie optymalnej i bezpiecznej temperatury prażenia owadów. W wyniku obróbki termicznej produktów spożywczych podczas zastosowania zbyt wysokiej temperatury często powstają bowiem wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne o potwierdzonym działaniu rakotwórczym - wyjaśnia dr Żołnierczyk.
Owady jako element diety
Dorosłe owady są niskokalorycznym źródłem białka, minerałów, witamin, kwasów tłuszczowych i błonnika. 100 g jedwabników pokrywa np. dzienne zapotrzebowanie na wszystkie mikroelementy. 100 g świerszczy zawiera więcej wapnia niż szklanka mleka, a niektóre gąsienice 10 razy więcej żelaza niż czerwone mięso.
W innych częściach świata, np. w Azji czy Ameryce Południowej, owady stanowią stałą część diety (jest ich tam sporo i wyrastają duże), jednak w Europie większość ludzi nie uznaje insektów za pożywienie. Oprócz tego status prawny owadów jako pokarmu był do pewnego momentu niejasny.
Dr Żołnierczyk dodaje, że owady serwuje się już w niektórych restauracjach. Owady podaje m.in. René Redzepi w [kopenhaskiej] Nomie, [...] jednej z najlepszych – jeśli nie najlepszej – restauracji na świecie, i wierzę, że podobnie jak z sushi, które początkowo też było traktowane z dystansem, tak i owady w końcu zagoszczą na naszych stołach. Zresztą może to być konieczność! Przy produkcji owadów zużywa się 12 razy mniej wody niż przy produkcji wołowiny. Nie potrzeba ani tyle pastwisk, ani pożywienia. Z 10 kg karmy możemy wyprodukować około 9 kg owadów i tylko 1 kg wołowiny. Do tego do zjedzenia nadaje się tylko 40% [...] ciała krowy i aż 80% owadów, a larwy nawet w całości.
W opracowaniu mgr. inż. Pawła Mirosza pt. "Owady i ich przetwory w produktach żywnościowych i paszach" podkreślono, że w skali globalnej szacuje się, że owady stanowią część tradycyjnej diety co najmniej 2 miliardów ludzi. W literaturze opisano dotychczas ponad 2 tysiące gatunków owadów, które uznaje się za jadalne. Jednym z oficjalnych europejskich opracowań jest lista owadów uznawanych za jadalne [PDF], opublikowana w 2017 r. przez Katedrę Entomologii Uniwersytetu Wageningen w Holandii. Wśród jadalnych owadów wymienia się m.in. mrówki, szarańcze, termity, gąsienice motyli i ciem czy ważki. Można spożywać larwy albo formy dorosłe - surowe, smażone, pieczone albo zmielone na mąkę.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.