Desetiletý experiment má ukázat, jak bezpečně skladovat vyhořelé radioaktivní palivo. Jako těsnící materiál slouží vědcům bentonit. Je to tatáž látka, která se pod názvem kočkolit používá jako stelivo pro tato zvířata. Její vlastnosti a odolnost výzkumníci studují nedaleko slapské přehrady.

Štola Josef vznikla v osmdesátých letech jako průzkumné dílo na ložiska zlata. Skýtá osm kilometrů chodeb desítky metrů pod povrchem.

Podle odborníků jde o ideální místo, kde se dají testovat technologie pro ukládání silně radioaktivního odpadu. Velkou část štoly totiž tvoří velmi tvrdé a odolné žulové horniny takzvaného krystalinika. „Krystalinikum je jednou z potenciálních geologických formací pro budoucí hlubinné úložiště,“ uvedl vedoucí Centra experimentální geotechniky Českého vysokého učení technického v Praze Jiří Šťástka.

Chránit okolí před únikem radioaktivity bude nejen hornina a samotný kontejner, ale i vrstva bentonitu okolo něj. „Bentonit je přírodní materiál, jedná se o jíl. Když se k bentonitu dostane vlhkost, tak začne bobtnat a utěsní všechny pracovní spáry a vytvoří takovou nepropustnou obálku,“ vysvětlila mineraoložka a geochemička ze Správy úložišť radioaktivních odpadů Irena Hanusová.

Místo vyhořelého paliva vědci v experimentu využili topidlo. Simulovalo vysokou teplotu, kterou bude palivo i po uložení stále mít. Topidlo obklopují bentonitové bloky. V kontaktu s nimi bylo celých deset let devadesát stupňů Celsia. To je maximální teplota, která by měla nastat i v budoucím hlubinném úložišti – až bude v kontejneru vyhořelé jaderné palivo.

Odborníci nyní budou zjišťovat, jak moc se změnily vlastnosti obalu po letech testování. Zajímá je také to, jaké mikroorganismy v bentonitu žijí. „Jestli dokáží svůj potenciál proměnit v riziko a tím urychlit biokorozi, anebo naopak ji třeba i trochu utlumit,“ přiblížil Martin Pusztai z katedry chemie Technické univerzity v Liberci.

Výsledné úložiště bude nejméně pět set metrů pod povrchem. Zatím jsou vytipované čtyři oblasti. O finálním místě by se mělo rozhodnout do deseti let.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

Vědci z Národního ústavu duševního zdraví (NUDZ) po nadějné mezinárodní studii léčby deprese lékem z lysohlávek spouštějí další studii, shánějí pro ni dobrovolníky. Odborníci zatím zkoumali optimální dávkování a možné vedlejší účinky, podle výsledků u části pacientů trvalo zlepšení příznaků deprese i dvanáct týdnů po podání látky. Teď se zaměří na účinky po opakované dávce, řekl mluvčí NUDZ Jan Červenka.

Mezinárodní studie zvaná COMPASS Pathways se zabývá léčbou rezistentní deprese pomocí psilocybinu, což je psychedelická látka obsažená například v lysohlávkách. Uskutečnila se v deseti zemích, je největší svého druhu a zapojilo se do ní 233 pacientů, z toho osm bylo z Česka.

U pacientů s rezistentní depresí nemají standardní formy léčby efekt. Vědci srovnávali účinky při podání různých dávek látky. „Dávka 25 miligramů má výrazně vyšší účinnost v čase oproti dávce jeden miligram: dvanáct týdnů po podání dávky 25 miligramů bylo výrazné snížení depresivních symptomů u dvaceti procent pacientů oproti deseti procentům těch, kterým byl podán jen jeden miligram,“ uvedl lékař Tomáš Páleníček z NUDZ.

Houby a terapie

Pacienti podle Páleníčka podávání látky obecně dobře snášeli, v den podání byly nejčastějšími nežádoucími účinky bolest hlavy, nevolnost a závratě.

„Ve všech skupinách byl bedlivě sledován výskyt sebevražedných myšlenek a úmyslného sebepoškozování. Jde o parametry, které se u populace s rezistentní depresí běžně sledují. Většina případů se objevila minimálně až po týdnu po podání psilocybinu, což poukazuje na okamžitý účinek,“ dodal lékař.

Ani v jedné léčebné skupině se nezhoršil faktor sebevražedných myšlenek. Účinky léků by navíc podle odborníků mohla ještě zlepšit dlouhodobá podpůrná psychoterapie. 

V nadcházející fázi, která začne koncem letošního roku nebo na začátku příštího, budou vědci dále zkoumat antidepresivní účinek psilocybinu a délku jeho trvání na velkém souboru pacientů. Budou též zjišťovat, jaký účinek bude mít jeho opakované podání.

Tři studie

V NUDZ aktuálně pokračují dvě významné studie srovnávající účinek psilocybinu, ketaminu (lék užívaný jako anestetikum) a midazolamu (lék používaný běžně jako sedativum nebo hypnotikum) v léčbě deprese.

Každá pojme šedesáti pacientů, dobrovolníci se stále mohou hlásit. První studie se zaměřuje na pacienty, kteří nereagují na standardní formy léčby, druhá pracuje s pacienty s diagnózou deprese rozvíjející se v souvislosti s jejich onkologickým onemocněním.

„Obě studie jsou velkou nadějí pro pacienty, kterým jiné formy léčby nezabírají. Pakliže se léčebný potenciál prokáže, můžeme předpokládat, že dojde ke zpřístupnění této formy léčby i běžným pacientům mimo rámec výzkumných studií,“ doplnil hlavní terapeut studie z českého výzkumného centra FIlip Tylš z NUDZ.

Velkou depresivní poruchou ve světě trpí podle odborníků více než 320 milionů lidí. Celosvětově jde o hlavní příčinu invalidity a jednu z nejrychleji rostoucích duševních nemocí. Asi třetině těchto pacientů standardní léčba nepomáhá. Až třicet procent z nich se kvůli tomu alespoň jednou za život pokusí o sebevraždu.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

Fotovoltaika, tedy přeměna slunečního záření na elektřinu, patří v současnosti k velmi žádaným obnovitelným zdrojům energie. Přibližně 97 % solárních článků se ovšem dováží z Asie, zejména z Číny. Projekt PILATUS, na kterém spolupracuje tým pod vedením Martina Ledinského z Fyzikálního ústavu AV ČR, má tuto situaci změnit. V plánu je instalace výrobních linek na inovativní křemíkové solární panely, a to na území Evropy.

V roce 2020 se v Evropě vyrobilo méně než 1 % celosvětové produkce solárních článků. Nainstalovala se ovšem více než pětina globální fotovoltaické kapacity. Závislost na dovozu solárních článků z Asie se však v kontextu současné geopolitické situace jeví jako energetický hazard.

„Nejvíce fotovoltaiky se dnes vyrábí v Číně, přibližně 97 procent, což je poměrně nebezpečná závislost. Fotovoltaika totiž začíná být důležitou součástí energetického mixu každého státu,“ upozorňuje Martin Ledinský. Cílem Evropské unie je získávat do roku 2030 téměř jednu třetinu (32 %) vyrobené elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Česká republika je v energeticko-klimatickém plánu skromnější, cílí na 22 %.

Rozvoj fotovoltaiky je proto logickým krokem a posílení výrobních možností na území Evropy rovněž. Pomoci má projekt PILATUS, podpořený evropským grantem Horizon Europe ve výši 10,5 milionu eur. Na tříletém projektu se podílí tým z Fyzikálního ústavu AV ČR pod vedením Martina Ledinského společně s kolegy z Belgie, Itálie, Německa, Nizozemí, Norska, Švýcarska a Velké Británie.

Cílem je zvýšit výrobní kapacitu fotovoltaických článků v Evropě a současně snížit dopad na životní prostředí. Odborníci plánují využít moduly s vysokou účinností, vyrobené s ohledem na recyklaci použitých materiálů, které splňují nejpřísnější evropské ekologické požadavky. Do roku 2025 vzniknou tři pilotní linky, pokrývající celý výrobní cyklus inovativních křemíkových solárních panelů.

„Plánovaná pilotní linka na výrobu fotovoltaických modulů zvýší současnou celkovou kapacitu výroby fotovoltaických článků v Evropě o třicet procent,“ uvádí Martin Ledinský. Roční výrobní kapacita pilotního provozu dosáhne minimálně 170 MWp. Bude-li projekt životaschopný, přijde na řadu druhá fáze – továrna s roční kapacitou 3–5 GWp.

Výkonnější solární články

Projekt PILATUS využije patentovanou technologii křemíkových solárních článků s kontakty na zadní straně článků, na jejíž tvorbě se tým českých vědců podílel. „Články mají oba kontakty na zadní straně. Přední strana je tedy úplně volná a my můžeme zvýšit efektivitu fotovoltaické přeměny na maximální možné hodnoty,“ vysvětluje Martin Ledinský.

Osvětlenou stranu článku v tomto případě nestíní žádné neprůhledné kovové kontakty, což v kombinaci s optimální pasivací (tvorbou ochranné vrstvy) povrchových defektů umožní vyrobit sluneční články s účinností fotovoltaické přeměny vyšší než 26 %. Běžně používané články vyráběné v Číně mají účinnost okolo 22 %.

Na zadní straně desky křemíkového krystalu se nanesením jen několik nanometrů tenkých proužků amorfního křemíku připraví kladné a záporné elektrody. Tato varianta výroby je sice technicky náročnější, ale umožňuje využít i světlo dopadající na spodní stranu panelu, odražené od plochy pod panelem. Díky tomu se elektrický výkon dodávaný do sítě zvýší až o 15 %.

Další výhodou používané technologie je možnost kolmé instalace článků. Takové panely by se v budoucnu mohly využívat v zemědělství, a na jedné ploše tak kombinovat jak výrobu elektřiny, tak i pěstování plodin. Zajímavá je rovněž možnost umístit panely na protihlukové bariéry.

Nové solární články budou efektivnější a ekologičtější. Vyšší účinnost ve spojení s menší plochou potřebnou pro instalaci představují oproti čínské konkurenci ekonomicky šetrnější variantu. „Pokud chceme být konkurenceschopní, musíme přijít s novou vysoce účinnou technologií, díky které bude fotovoltaika cenově dostupná a zároveň bude splňovat i přísné ekologické požadavky. Proto budeme využívat z velké části energii z norských vodních elektráren a minimalizovat uhlíkovou stopu,“ uzavírá Martin Ledinský.

Zdroj: AV ČR
Ilustrační obrázek: freepik.com

Česko-americký tým popsal změny uspořádání vodivých pletiv, které před stovkami milionů let pomohly rostlinám zvládat sušší prostředí na pevnině. Poznatky z výzkumu mohou podle vědců v současnosti přispět k lepšímu šlechtění rostlin odolných vůči suchu. Studii vydal prestižní časopis Science.

Vodivá pletiva podle odborníků mimo jiné zajišťují zásobování nadzemních částí rostlin vodou. Pokud je ale rostlina vystavena suchu, šíří se pletivem embolie – podobná té, která zabíjí lidi. Vzduchové bubliny tok vody nevratně přeruší a začne vysychání, které rostlinu zabíjí.

„První suchozemské rostliny, které se z vody dostaly na břeh, byly velmi malého vzrůstu a přežívaly jen v bezprostřední blízkosti vody. Asi před 400 miliony let se ale jejich vzrůst začal zvyšovat, vznikaly rozmanitější formy a zároveň začaly osidlovat sušší stanovišťě. Zaujalo nás, že zatímco první cévnaté rostliny soustředily svá vodivá pletiva ve válci uprostřed stonku, skoro žádné žijící rostliny si toto uspořádání neudržely,“ uvedl k počátkům výzkumu vedoucí autor studie Martin Bouda.

Právě tento fakt byl podle vědce klíčem k rozluštění evoluční kapitoly.

Bouda, který působí v Botanickém ústavu Akademie věd, s Craigem Brodersenem z Yaleovy univerzity a dalšími americkými vědci zkoumal uspořádání vodivých pletiv žijících i vyhynulých rostlin reprezentujících více než 400 milionů let evoluce.

Ze zkamenělin zjistili, že rostliny začaly uzpůsobovat svá vlákna krátce poté, co se na pevnině vyskytly větší druhy, a různost uspořádání vodivých pletiv přetrvala dodnes.

Adaptační zbraň proti změně klimatu 

Tým pak podle Boudy pomocí simulací šíření embolie potvrdil, že období sucha přežívají spíše rostliny, které mají vodivá pletiva uspořádaná do úzkých vláken.

„Pokud jsou cévice shluklé pohromadě, poskytují jejich stěny četná spojení, a tedy spoustu nezávislých příležitostí pro šíření embolie. V úzkém vlákně jsou cévice seřazeny jedna za druhou, takže embolie musí překonávat každou jednotlivou stěnu mezi nimi. Je tedy mnohem vyšší pravděpodobnost, že se někde zastaví a rostlina přežije,“ vysvětlil botanik.

Uzpůsobení pletiv tak bylo jedním ze zásadních faktorů, které umožnily liniím zvětšujících se rostlin šíření dále od vodních zdrojů.

Výsledky výzkumu mohou být přínosem při současném šlechtění plodin odolných vůči suchu. Vyšších výnosů bylo podle expertů u řady plodin dosaženo za cenu snížení jejich odolnosti. V období změny klimatu však může být odolnost vůči suchu stejně důležitá jako výnos.

„Když teď lépe rozumíme tomu, jak jsou vodivá pletiva uspořádána a jak to ovlivňuje schopnost rostliny snášet sucho, můžeme na to uspořádání zacílit šlechtitelské programy. To znamená, můžeme se pokusit vytvořit lepší cévní systém rostlin,“ uvedl Brodersen.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

Jsou velké zhruba jako Austrálie a zamořují tři největší oceány světa. Na fenomén odpadkových skvrn se zaměřili vědci z Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Odborníci aktuálně řeší, jak v těchto skvrnách efektivně likvidovat nežádoucí plasty a mikroplasty. Využít chtějí speciální sinice, které by ve vodě mohly plasty požírat.

„Odpadkové skvrny jsou takové ostrovy plastového odpadu. Dva se nacházejí v Tichém oceánu, dva v Atlantském a jeden v Indickém. Zdrojem znečištění jsou vnitrozemské řeky, pobřežní oblasti, ale také rybáři, kteří odpad zahazují přímo do moře,“ popisuje Ondřej Pěnčík z Ústavu chemie a biochemie AF MENDELU. Vlivem proudění se odhozené plasty shlukují na jednom místě a vznikají tak pomyslné odpadkové ostrovy.

Výhodou pro vědce je, že se v místech odpadkových skvrn vyskytuje zároveň velké množství mikroorganismů. Jenom sinice jsou v oceánech přítomné v množství přibližně 100 tisíc buněk na mililitr vody. Právě díky jejich přirozenému a bohatému zastoupení se je odborníci rozhodli využít.

Aktuálně se soustřeďují na dva možné přístupy, jak plasty z vody odstranit. První z nich je založený na použití geneticky modifikovaných organismů. „Už poměrně dlouho se ví, že existují bakterie, které vylučují enzymy schopné rozkládat plastové polymery. Izolované byly například ze skládek odpadu. Problém je, že tyto bakterie ve vodním prostředí nežijí. Naopak tam ale žijí sinice,“ vysvětluje Pěnčík. Cílem vědců je proto přenést geny tohoto typu bakterií do sinic, které by pak byly schopné shodně vylučovat potřebný enzym z buněk a rozkládat tak plastové polymery na dílčí komponenty, až by ve vodě nezbylo prakticky nic.

Legislativně je ale použití GMO problematické. Vědci se proto soustředili také na variantu využívající sinice v jejich přirozené podobě. „Některé druhy sinic jsou charakteristické tím, že vytvářejí ohromně silné slizové vrstvy. To má zajímavý aplikační potenciál díky tomu, že by takto mohly vychytávat nejenom mikroplasty, ale i ostatní kontaminanty z vody, například různé mikročástice a nanočástice,“ říká vědec.

Slizové vrstvy sinic by se mohly používat přímo v čističkách odpadních vod, kde by odpad protékal přes bioreaktor. „Ukazuje se, že zdrojem až 80 % plastového odpadu v oceánech jsou suchozemské řeky. Kdyby se zlepšil management čističek odpadních vod především v zemích třetího světa, dala by se situace výrazně zlepšit,“ upozorňuje Pěnčík. Podle něj je navíc technologie cenově dostupná, protože organismy se pěstují snadno. Aplikace v rozvojových zemích by tak neměla být problematická.

„Už máme za sebou nějaká měření, technologie zatím vypadá velmi slibně. Sinice vytvářejí doslova chumly a voda je pak prakticky čistá,“ dodává Pěnčík. Zatímco tedy řešení bez GMO je spíše prevencí vzniku dalších plastových ostrovů, přímo ve skvrnách by se musela využít technologie modifikovaných sinic se schopností požírat plast rovnou ve vodě.

V přírodě se různé typy plastů rozkládají od několika stovek až po desetitisíce let. Voda se ale chová jako konzervant a přirozený rozklad zastavuje. I proto může být zapojení běžně se vyskytujících mikroorganismů dobrým podpůrným mechanismem.

Zdroj: MENDELU
Ilustrační obrázek: freepik.com

Vědci z Česka objevili a popsali protein, který hraje důležitou úlohu v imunitní odpovědi organismu a rozvoji některých autoimunitních nemocí. Výsledky výzkumu by v budoucnu mohly pomoci v léčbě některých z těchto onemocnění, oznámila Akademie věd ČR. 

Každý správný superhrdinský tým je víc než složením jednotlivých členů. Aby porazili padoucha, musí dokonale koordinovat svou činnost. Stejně se chovají i buňky při Imunitní odpovědi. Všechny se musí ladit tak, aby došlo k potlačení infekce v těle a zároveň k co nejmenším škodám v podobě poškození tkání.

Bílé krvinky, které jsou součástí imunitního systému, komunikují s ostatními buňkami v organismu tím, že si vysílají signály. Tím klíčovým signálem je protein interleukin 17 (IL-17), který je uvolňovaný imunitními buňkami. Jeho rolí je uvádět buňky do „bojové pohotovosti“.

Ta, která signál zachytí, pak podle vědců spustí specifický typ zánětlivé odpovědi pro potlačení některých kvasinkových a bakteriálních infekcí kůže a sliznic. Jako by velitel superdinského týmu dal rozkaz ostatním – jenže se při tom nesmí dopustit jediné chyby.

Pokud totiž koordinace imunitních buněk nefunguje dobře, může dojít k „palbě do vlastních řad“. Situace, kdy imunitní systém zaútočí místo na nepřátelskou bakterii nebo virus  na vlastní organismus, je příčinou autoimunitních nemocí. K nim se řadí například lupénka nebo psoriatická artritida a právě u tohoto druhu nemocí má zmíněný IL-17  důležitou roli.

Každá buňka vnímá prozánětlivý signál proteinu IL-17 jen tehdy, když má na svém povrchu receptor pro tento protein. Dosud neznámou, a přitom důležitou součást tohoto receptoru  nyní objevily týmy Ondřeje Štěpánka z Ústavu molekulární genetiky AV a Petera Drábera, který pracuje na 1. lékařské fakultě UK.

„Jedná se o protein s téměř komiksovým názvem ‚CKLF-like MARVEL transmembrane domain-containing protein 4‘, zkráceně CMTM4. Následný výzkum ukázal, že CMTM4 je nezbytný pro složení receptoru pro IL-17, a tedy pro vnímavost buněk k tomuto signálu,“ popsal Dráber. Jeho studie vyšla v odborném časopise Nature Immunology.

Pomocí takzvaných molekulárních nůžek CRISPR-Cas9, které umožňují editovat genetickou informaci v DNA, vědci připravili buněčné linie a později i geneticky upravené myši, jimž příslušný gen pro nově objevený protein chybí. „Buňky bez CMTM4 ztratily schopnost reagovat na IL-17. Obdobně myši, které postrádaly CMTM4, byly do značné míry ochráněny před autoimunitní lupénkou,“ uvedl Štěpánek.

Podle vědců studie výrazně rozšířila poznání o důležitých molekulárních mechanismech imunitního systému. Vzhledem k zásadní roli IL-17 v některých autoimunitních nemocech se nabízí zatím hypotetická možnost, že CMTM4 by mohl sloužit jako cíl pro budoucí terapii těchto onemocnění.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

Vědecká pozorování černé díry o hvězdné hmotnosti v souhvězdí Labutě odhalují nové detaily o uspořádání extrémně horké hmoty v bezprostředním okolí této černé díry, pojmenované Cygnus X-1. Oznámil to americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA). Na objevu se podílejí i čeští odborníci z Astronomického ústavu Akademie věd ČR.

Při padání do černé díry se hmota zahřívá na miliony stupňů, tento horký plyn vyzařuje rentgenové záření.

Vědci používají měření polarizace těchto rentgenových paprsků, aby otestovali a zlepšili stávající modely, které popisují, jak černé díry polykají hmotu a jak se z nich stávají jedny z nejsvítivějších zdrojů rentgenového záření ve vesmíru.

Nová měření Cygnus X-1, publikovaná ve čtvrtek v odborném časopise Science, představují vůbec první taková pozorování černé díry vtahující hmotu. Byla pořízena rentgenovou vesmírnou observatoří Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), mezinárodní misí NASA a italské kosmické agentury ASI.

Jeden z nejjasnějších rentgenových zdrojů

Systém Cygnus X-1 je jedním z nejjasnějších rentgenových zdrojů v naší Galaxii, připomíná NASA. Tvoří jej černá díra o hmotnosti 21krát větší, než je hmotnost Slunce, v oběhu s doprovodnou hvězdou o hmotnosti 41násobku hmoty Slunce.

„Předchozí rentgenová pozorování černých děr měřila pouze energii, směr a čas příletu rentgenových paprsků z horkého plazmatu stáčejícího se do černé díry,“ popsal hlavní autor studie Henric Krawczynski, profesor fyziky na Washingtonově univerzitě v St. Louis a člen univerzitního centra McDonnell pro kosmické vědy.

„IXPE měří také jejich lineární polarizaci, která nese informaci o tom, jak byly rentgenové paprsky vyzářeny a zdali a kde se odrazily od látky v blízkosti černé díry,“ dodal.

Žádné světlo, ani to rentgenové, neunikne zpod tzv. horizontu událostí černé díry. Rentgenová emise detekovaná IXPE je vyzařována horkou látkou neboli plazmatem, v oblasti o průměru dvou tisíc kilometrů kolem 60kilometrového horizontu událostí černé díry.

Zkombinování dat z IXPE se souběžnými rentgenovými pozorováními ze sond NICER a NuSTAR americké NASA letos v květnu a červnu umožnilo autorům určit uspořádání, tedy tvar a polohu plazmatu kolem černé díry v Cygnus X-1.

Vědci zjistili, že plazma se rozpíná kolmo na oboustranný úzký plazmový výtrysk, tzv. jet. Odpovídající uspořádání směru polarizace rentgenového záření se směrem jetu silně podporuje hypotézu, že procesy v rentgenově jasné oblasti blízko černé díry hrají podstatnou roli při spouštění těchto výtrysků.

Odhalit, jak k sobě černé díry přitahují hmotu

Pozorování se shodují s modely, které předpovídají, že tzv. koróna horkého plazmatu buď nahrazuje vnitřní část disku hmoty vinoucí se směrem k černé díře, nebo tento disk obklopuje „jako sendvič“.

Lepší porozumění struktuře plazmatu kolem černé díry může odhalit hodně o tom, jakým způsobem černé díry k sobě přitahují hmotu. „Tyto nové pohledy umožní vylepšené rentgenové studie, jak gravitace zakřivuje prostor a čas v okolí černých děr,“ poznamenal Krawczynski.

„Pozorování IXPE odhalují, že tok hmoty navíjející se na černou díru je viděn více zboku, než se dříve myslelo,“ vysvětlil spoluautor studie Michal Dovčiak z Astronomického ústavu AV ČR.

„To by mohla být známka nesouladu mezi orientací rotace černé díry a celého binárního systému,“ doplnila spoluautorka studie Alexandra Veledinová z univerzity ve finském Turku. „Této rozdílné orientace mohl systém nabýt, když hvězdný předchůdce nynější černé díry explodoval.“

Příspěvek českého týmu k objevu

• vytváření unikátních modelů pro rentgenová polarimetrická data
• analýza a interpretace naměřených spektrálních a polarizačních dat
• plánování pozorování s družicemi IXPE, NICER a NuSTAR
• simulace pozorování pro odhad délky expozičního času při jeho přípravě

Zdroj: novinky.cz
Ilustrační obrázek: freepik.com

Chodci, cyklisté a jezdci na elektrokoloběžkách patří mezi nejzranitelnější účastníky provozu, a to zvláště ve tmě. Na silnicích jich přibývá a zároveň s tím roste i počet nehod. Zvýšit jejich bezpečnost se rozhodla Katedra oděvnictví Fakulty textilní Technické univerzity v Liberci společně s Výzkumným ústavem bavlnářským (VÚB) v Ústí nad Orlicí. Vyvinuly prototyp oděvů a doplňků s fotoluminiscenčními a retroreflexními vlastnostmi, které výrazně zvyšují viditelnost.

Představení prototypů, které vznikly v rámci projektu Vidtex, na kterém se podílely Technická univerzita v Liberci a společnost VÚB v Ústí nad Orlicí.

Právě textilie svítící ve tmě patří v současnosti mezi nejperspektivnější předměty výzkumu a vývoje v textilním průmyslu. Běžně užívané retroreflexní prvky na oblečení nejsou užitečné pro chodce, kteří se pohybují mimo obrazec paprsků světlometů blížícího se auta. „Pro tyto situace a pro zlepšení viditelnosti ve tmě a zvýšení bezpečnosti nositele v tmavých obdobích dne jsme vyvinuli pleteniny s fotoluminiscenčními vlastnostmi, tedy pleteniny svítící ve tmě po nasvícení denním či umělým světlem,“ představil výsledky projektu Vidtex vedoucí katedry oděvnictví Zdeněk Kůs.

Ve výzkumu cílili vedle chodců a cyklistů také na profesionální řidiče, pracovníky na silnicích či ve skladech. „Vyvinuli jsme prototypy oděvů a doplňků pro pasivní i aktivní ochranu těchto cílových skupin,“ upřesnil Kůs.

Pomohou zachránit životy

Podle Tomáše Neřolda z Besipu za loňský rok v Česku evidují 90 úmrtí chodců a 43 úmrtí cyklistů. „Pro nás je velkou prioritou řešit ochranu zranitelných účastníků silničního provozu a podstatný díl toho představuje viditelnost těchto účastníků, k čemuž smart textilie velkou měrou přispějí. Pomohou zachránit životy,“ zdůraznil.

Na vývoji nových typů pletenin, který trval tři roky, se podílel VÚB v Ústí nad Orlicí. Ten pod obchodní značkou Clevertex už na obchodním trhu nabízí další speciální textilní výrobky, jako jsou například nehořlavé spodní prádlo, outdoorové termoprádlo či výrobky podporující zdraví. „Tuto novinku plánujeme uvést na trh během příštího roku,“ nastínil budoucí plány Miroslav Tichý ze společnosti VÚB, která se problematikou smart textilií zabývá více než 15 let.

Pleteniny vedle fotoluminiscenčních vlastností nabízí vysoký fyziologický komfort díky kombinaci s viskózovou přízí s obsahem chitosanu. Novinku představuje vložení fotoluminiscenčního pigmentu přímo do příze a nikoliv jen na povrch. Jsou vyrobeny ve standardní bílé nebo mentolově zelené barvě. „Pleteniny po absorpci světla vyzařují ve tmě zelené světlo i několik hodin,“ zdůraznila Katarína Zelová z katedry oděvnictví.

Funkční pleteniny mají dobrou odolnost vůči praní, působení světla a potu, jsou netoxické a zdravotně nezávadné. Nabízí pestré využití a zásadním přínosem je zvýšení viditelnosti, a tím i bezpečnosti na silnicích. „Viditelnost prototypů našich oděvů je v úplné tmě na vzdálenost 150 metrů a další výhodou fotoluminiscenčních pletenin je to, že nepotřebují napájení ani světelný zdroj ze světlometů aut,“ podotkl další člen vývojového týmu Antonín Havelka. Svítivé pleteniny vědci zkombinovali s prvky aktivní signalizace pomocí LED diod. „Kdo takovou vestu oblékne, je vidět až na 200 metrů za tmy nebo snížené viditelnosti,“ dodal Havelka.

Zdroj: deník.cz
Ilustrační obrázek: freepik.com

Přes dvacet let sbírají vědci z Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT) vzorky kolem jaderné elektrárny Temelín. Svými poznatky tak doplňují běžný systém monitorování radiace. I ve světovém měřítku jsou taková data ojedinělá. Poslední analýza potvrdila, že okolí reaktorů je bezpečné.

Vědce zajímá kůra borovic, zvláštní druh mechů nebo i houby a borůvky v lese vzdáleném tři kilometry od jaderné elektrárny. Podobných míst okolo Temelína sledují devětadvacet a sesbírat vzorky na nich každý rok trvá zhruba deset dní.

„Houby a borůvky se dělají proto, že to je potravina. Mechy se dělají proto, že máme speciální typ,“ zdůvodnil Ondřej Kořistka z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské. Jde o Travník Schreberův. „Je unikátní tím, že má vzdušné kořeny, které akumulují cesium, u kterého měříme aktivitu,“ doplnil student stejné fakulty Čeněk David.

Vzorky se ukládají do speciálních nádob; ty obklopí detektor, který měří jejich radioaktivitu. „Každý radionuklid vyzařuje specifickou energii, což je jako otisk prstů. Díky tomu můžeme poznat, že se jedná o cesium 137,“ uvedl další ze studentů David Strnad.

Radiace z Černobylu

Tento prvek odborníci zvolili proto, že se v přírodě přirozeně nevyskytuje. Vzniká v reaktorech nebo při jaderných explozích. Cesium naměřené v okolí Temelína ale z této elektrárny nepochází.

„To cesium je z Černobylu – po jeho explozi, když šel ten mrak Evropou. My měříme, že cesium ubývá z přírody podle fyzikálních zákonů a že to černobylské cesium mizí a že tu není žádné nové,“ řekl Kořistka.

Vědci tak potvrzují, že z Temelína žádná radioaktivita neuniká. Množství cesia z černobylské havárie je v české přírodě sice měřitelné, ale pro člověka i další organismy neškodné.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

Půda v oblastech zasažených suchem ztrácí své charakteristické vlastnosti – není schopna absorbovat vodu a vytrácí se z ní živiny i organismy potřebné pro úspěšné vzejití zasetých či zasazených rostlin. V důsledku toho se rapidně snižuje biodiverzita a pomalu zaniká život v okolí. Aby tomuto trendu zabránili, podíleli se vědci Zahradnické fakulty MENDELU na vytvoření technologie, která zlepšuje schopnost půdy absorbovat vodu a pomáhá osivu vyklíčit. Pomůže tak revitalizovat zemědělskou půdu ohroženou suchem. Projekt se stal vítězem prestižní ceny Technologické agentury ČR za rok 2022 v kategorii Společnost jako projekt s největším významem pro společnost.

Vědci stanovili dva základní postupy. Prvním byla aplikace pomocných látek do půdy. Klíčovou látkou jsou pro vědce hydroabsorbenty, tedy látky, které zadržují vodu v půdě. „Pro experimenty byly využity dva typy pomocných půdních látek s touto vlastností – přírodní lignit, jehož zdroje jsou snadno využitelné, a hydroabsorbent s názvem Hydrogel,“ nastínil Petr Salaš ze Zahradnické fakulty MENDELU. V druhé fázi využili technologii WASP (water absorbing seed process), ve které je hydroabsorbent součástí směsi, do které ve spolupráci s německou firmou vědci obalili osivo vybraných jetelovin a travin. Díky obalení směsí bude mít porost na začátku klíčení dostatek vody. „Když se obalené osivo vyseje do půdy, zaprší nebo se zaleje, hydroabsorbent nabobtná, a když semeno začne klíčit, má k dispozici ihned zdroj vody. Kořínky totiž okamžitě vyhledají hydroabsorbent, napojí se na jeho strukturu a čerpají vodu,“ přiblížil Salaš.

Pro zlepšení degradovaných půd testovali vědci různé kombinace hydroabsorbentů a přírodního lignitu jak v dílčích experimentech, tak i v rámci poloprovozních pokusů ve spolupráci se soukromým zemědělcem. Využili jihomoravský lignit neboli hnědé uhlí, který je blízko rašelině. Není příliš vhodný ke spalování, ale dobře se hodí k využití v zemědělství, i lignit totiž působí jako přírodní hydroabsorbent. „Dvacet let jsme u nás na fakultě věnovali neenergickému využití lignitu, který se donedávna těžil na jižní Moravě. A jedním z možných využití je právě použití v zemědělství jako podpůrného prostředku pro rozvoj půdní organické hmoty,“ uvedl Miloslav Pekař z Fakulty chemické VUT.

Projekt poukazuje na to, že je třeba brát ohled na nedostatek vody, a změnit určité postupy v zemědělství. „Poslední roky máme velice intenzivní projevy sucha na mnoha místech, i v letošním roce najdete právě na jižní Moravě podniky, které mají nižší výnosy. Bez zásahů, na které poukazuje tento projekt, udržet výnosy bohužel nedokážeme. Jediným zdrojem vody jsou u nás srážky, takže zemědělec už nemůže sázet jen na to, že zaprší, ale musí kalkulovat s tím, aby vodu měl. Bez vody žádná plodina nedá výnos,“ upozornil klimatolog Jaroslav Rožnovský ze ZF MENDELU, který se zabývá suchem.

Polní pokusy probíhaly v horizontu několika let na travních a jetelovinotravních porostech na čtyřech místech s odlišnými půdními i klimatickými podmínkami, v Hodoníně, Lednici, Troubsku a Zubří. Výsledky využijí nejen zemědělci, ale i správci zeleně a lidé, kteří obhospodařují extenzivní travnaté plochy. „Extenzivní znamená v tomto případě, že nemáme zabezpečenou závlahu nebo máme extrémní plochy. Škála je velmi široká. Podmínky, které byly na pokusné ploše v Hodoníně, dnes existují třeba i ve městech, kde je velmi složité udržovat a dělat management travních porostů,“ objasnil Salaš.

Projekt Revitalizace zemědělské půdy v oblastech ČR ohrožených suchem koordinovala Zahradnická fakulta MENDELU. Spolupracovala s Fakultou chemickou Vysokého učení technického v Brně a s firmami OSEVA vývoj a výzkum s.r.o. Zubří a Zemědělský výzkum, spol. s.r.o. Troubsko. Zástupci týmu převzali ocenění v historické budově Národního muzea v Praze v rámci gala večera 10. ročníku Dne TA ČR 2022, tento ročník nesl podtitul Výzkum bez předsudků. Ocenění si převzali koordinátor projektu a vedoucí týmu řešitelů z Ústavu šlechtění a množení zahradnických rostlin ZF MENDELU Petr Salaš a zástupci partnerů projektu Jan Frydrych, Miloslav Pekař a Tomáš Vymyslický.

Zdroj: Mendelu
Ilustrační obrázek: freepik.com