A tudomány mai állása – november 3. 9:00

Tudományos műsorunk e heti tartalmából…

1. https://www.origo.hu/tudomany/20231014-gomba.html

A gombák biztonságosabbá teszik a tűzálló anyagokat

Létrehoztak tudósok egy meglepő fajtájú anyagot, az ostya-vékony gombalemezeket. Tűzgátló lemezekbe növesztik a micéliumot, hogy biztonságosabb és nem toxikus módon védjék az épületeket. Minden gomba alatt micélium van: gyökérszerű burjánzó, elágazó struktúrák hálózata. Ausztrál tudósok most ezeket a hálózatokat sikeresen belenövesztették lemezekbe, amik az épületekben tűzgátló anyagként működhetnek. A micéliumnak óriási előnye, hogy nem áraszt ártalmas vegyületeket, amikor tűznek van kitéve. Az új micélium lemezek, melyek egy műanyag tartályban növekednek egyedi alakjukban és néhány milliméter vastag védő szőnyeggé halmozódnak fel, megakadályozhatják, hogy az építő anyagok először égjenek. A micélium sötétben nő, ami azt jelenti, hogy az energia szükséglete viszonylag minimális – és a csapat a prototípusát közönséges melasszal táplálja. Ráadásul a micélium biológiai anyag és bármely hulladék, amit maga után hagy komposztálható. A tudósok évek óta tudnak a micélium égésgátló tulajdonságairól, de ez az első eset, hogy építőanyaggal egyesítik. A micéliummal lecserélhető lehet a sok kereskedelmi épület szigetelő anyaga, a tűzgátló hab, ami égésekor szén-monoxidot és más toxikus terméket produkál.

2. https://ng.24.hu/tudomany/2023/10/16/uranhalaszat/

Könnyebbé válik az uránhalászat

Nagyban megkönnyíthető az a folyamat, amellyel a tengervízből kivonják az uránt, egy újonnan fejlesztett anyagtípus segítségével. Egy ausztrál vezetésű kutatás eredménye szerint az új anyagok erősen szelektíven és hatékonyan vonják ki az uránt, emellett költséghatékonyak is. Rengeteg urán van a tengervízben, ezerszer több, mint a földben, azonban rendkívül felhígult formában, így nagyon nehéz kivonni. A legfőbb kihívást a tengervízben lévő további anyagok jelentik, mint a só, vagy az olyan elemek, mint a vas vagy a kalcium, amelyek sokkal nagyobb mennyiségben találhatóak meg. A kutatásban rétegelt dupla hidroxidokkal kísérleteztek. Ezek a viszonylag könnyen előállítható anyagok hatékonyan tudják kivonni a különféle fémeket. A rétegek pozitív és negatív töltést hordoznak és bizonyos fémek, például az urán kivonásához lehet hangolni őket különféle hozzáadott anyagok segítségével. A vizsgálatok során a neodímium bizonyult a legjobbnak, ez igencsak elősegítette, hogy az uránra váljon érzékennyé az anyag. Amikor a dupla hidroxid réteget neodímiummal bővítették, vonzotta az uránt.

3. https://raketa.hu/ice-xix-a-kulonos-jeg-amelyet-csak-legextremebb-forrosag-kepes-megolvasztani

Forró, fekete és nehéz jég, amely ráadásul egyszerre szilárd és folyékony

Csak a legextrémebb forróság képes megolvasztani azt a különös jeget, amely olyan bolygókon található, mint a Neptunusz vagy az Uránusz. A víz a különböző égitesteken uralkodó rendkívüli nyomás és hő hatására bizarr módon kezd viselkedni. A szuperionos jég, a víz egy furcsa formája, ahol az oxigénatomok egy szilárd köbös rácsba záródnak, miközben az ionizált hidrogénatomok szabadon áramlanak, mint az elektronok a fémekben. Öt évvel ezelőtt laboratóriumi kísérletekben már sikerült is létrehozni ezt az egzotikus jeget, amelyet szuperionos jégnek neveznek; négy évvel ezelőtt pedig megerősítették létezését és kristályos szerkezetét. A közelmúltban a kutatók azonban felfedezték ezen szuperionos jég új fázisát. Ami ennek kapcsán igazán fontos, az a jobb vezetőképesség, ez ugyanis magyarázhatja az olyan égitestek, mint az Uránusz és a Neptunusz különös mágneses mezőjét. A víz egy nagyon egyszerű, könyök alakú molekula, egy oxigénatomból áll, amely két hidrogénhez kapcsolódik és rögzített helyzetbe kerülnek, amikor a víz megfagy. A szuperionikus jég azonban nem ilyen és bár számunkra egzotikum, mégis az Univerzum legelterjedtebb vízformái közé tartozik, amely feltételezhetően nemcsak az Uránusz és a Neptunusz belsejében található meg, hanem a hasonló exobolygókéban is. Ezeknek a bolygóknak a nyomása a Föld atmoszférájának kétmilliószorosa, a belsejük pedig olyan forró, mint a Nap felszíne – ebben a környezetben pedig a víz is rendkívül fura lesz. A szuperionos jég a hagyományos jégtől eltérően ionizált hidrogénatomokat tartalmaz, amelyek oxigénatomok szilárd rácsán áramlanak át, így egyedülálló vezető tulajdonságokkal és magas olvadásponttal rendelkezik. A vezetőképesség azért különösen fontos, mert a mozgó töltött részecskék mágneses teret alakítanak ki és ez az alapja a dinamóelméletnek, amely leírja, hogy a kavargó vezető folyadékok, például a Föld köpenyében vagy egy másik égitest belsejében miként hoznak létre mágneses mezőket. Ha pedig egy Neptunusz-szerű jégóriás belsejében több lenne a pépes állagú szilárd anyag, mint a kavargó folyadék, akkor megváltozna a keletkező mágneses mező is.

4. https://index.hu/techtud/2023/10/18/vilag-legsotetebb-folyoja-kongo-ruki-kutatas-svajc-elemzes-vizsgalat/

Meglepő anyagokat találtak a világ egyik legsötétebb folyójában

A Kongói Demokratikus Köztársaságban található folyó vize azért olyan sötét, mert medrének enyhe lejtése miatt alig hordoz üledéket, viszont nagy mennyiségű oldott szerves anyag található benne. Vize négyszer több szerves szénvegyületet tartalmaz, mint a Kongó folyó és másfélszer többet, mint az Amazonas mellékfolyója. A kutatók szerint a széntartalmú anyagok főként az esővízzel kerülnek a folyóba. A dzsungelt áztató eső ugyanis az elhalt növényzetből szerves vegyületeket old ki. A folyó az esős évszakban el is árasztja az erdőt. A víz ilyenkor gyakran hetekig derékmagasságban áll az erdőben és csak nagyon lassan folyik el. Ez a folyamat szintén szerves anyagokkal gazdagítja a folyó vizét. Az egy kilométer széles folyó a Kongóba torkollik. Vízgyűjtő területét, amely négyszer akkora, mint Svájc, érintetlen mélyföldi esőerdő borítja. A folyó mentén nagy tőzeglápok húzódnak, amelyek a le nem bomlott növényi anyagok miatt jelentős szén-dioxid-elnyelők. A folyó szezonális vízszintadatait az 1930-as évek óta jegyzik fel, de mindeddig nem készült róla tudományos kutatás, így a víz kémiai összetételét is először elemezték.

5. https://qubit.hu/2023/10/18/az-mit-uj-reaktorrendszere-megotszorozne-a-napenergiaval-termelheto-zoldhidrogen-mennyiseget

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X23005935

Megötszörözné a napenergiával termelhető zöldhidrogén mennyiségét az új reaktorrendszer

Kizárólag a Nap energiájából képes teljesen zöld, szénmentes hidrogén üzemanyagot előállítani az a reaktorrendszer, melyet amerikai kutatók fejlesztettek. A vízből a Nap hőjének segítségével kiválasztott hidrogén képes hosszú távon hajtani teherautókat, hajókat és repülőgépeket, üvegházhatású gázok kibocsátása nélkül. A világon ma előállított hidrogén nagy része csak szürke energiaforrás, mivel azt földgáz és más fosszilis tüzelőanyagok felhasználásával termelik ki. Ezzel szemben a kutatók által bemutatott termokémiai szoláris hidrogén teljesen kibocsátásmentes alternatívát kínál. Becslések szerint az új rendszer a Nap hőjének akár 40 százalékát is képes hasznosítani, ami óriási lépést jelent az így előállítható hidrogén mennyiségében, miközben a hatékonyság növelése csökkenti a rendszer összköltségét is. A rendszert a tervek szerint egy már létező energiaforrással, például egy koncentrált naperőművel kötnék össze, ami egy több száz tükörből álló, köralakú tömb, amely összegyűjti és visszaveri a napfényt egy központi fogadótoronyba. A rendszer ezután elnyelné a koncentrált hőt, amit vízbontásra és hidrogén előállítására irányít. A rendszer egy körpályán futó, doboz alakú reaktorokból álló vonathoz hasonlít, ami egy naphőforrás körül fut. A reaktorok először egy forró állomáson haladnak át, ahol ki vannak téve a Nap hőjének, akár 1500 Celsius-fokos hőmérsékleten. Az extrém hő hatására a reaktorban található fém redukált állapotba kerül, vagyis készen áll arra, hogy a gőzből oxigént vegyen fel. Hogy ez megtörténhessen, a reaktor egy hűvösebb, 1000 fok körüli állomásra kerül, ahol gőz segítségével megkezdődik a hidrogén előállítása. A kutatók továbbá egy második reaktorcsoportot is létrehoztak, amelynek egységei az első vonat körül, ellentétes irányba keringenek. Ez a külső reaktorsor hűvösebb hőmérsékleten működik és a belső reaktorokból szívja el az oxigént és rozsdamentesíti az eredeti fémet, így nincs szükség energiaigényes mechanikus szivattyúkra. A kutatók jövőre építik meg a rendszer prototípusát, amit amerikai laboratóriumokban található koncentrált naperőművekben tesztelnek majd.

6. https://24.hu/tech/2023/10/17/repulogep-razkodas-turbulencia-megoldas-becs-osztrak-ceg/

Megszűnhet a turbulencia a repülőkön

Bár már számos tanulmány megállapította, hogy a turbulencia a klímaváltozás hatására növekszik, egy osztrák vállalkozás mégis azt állítja, hogy kifejlesztett egy olyan rendszert, amely képes minimalizálni ezt a problémát. A bécsi cég érzékelők, valamint repülésirányító szoftverek segítségével figyelné meg, jelezné előre és kezelné a sokak számára ilyesztő rázkódást. A rendszer képes az utasok által érzékelt turbulenciát több mint 80 százalékkal csökkenteni, kihasználva a vezérlőfelület ellenhatásaként fellépő elhajlásokat. A rendszer alapvetően két méter hosszú, érzékelőkkel ellátott rudakból áll, amelyeket a repülőgép szárnyára erősítenek. Ezek érzékelik a légnyomásingadozást a repülőgép törzsének különböző részein, amely alapján a szárnyakat is képesek beállítani. Az adatokat egy programon viszik át, amely milliszekundumok alatt képes döntést hozni a repülőgép vezérlőfelületeinek kiegyensúlyozásáról. A beérkező adatokból pontosan ki tudják olvasni a légáramlás irányát, amely alapján meg tudják jósolni, milyen irányú és erősségű lesz a turbulencia. A rendszer a pilótáktól függetlenül működik, így nincs szükség továbbképzésre, ám egyelőre csak sportrepülőkön tesztelték, így hosszú évekbe telik majd, mire az utasszállítókat is eléri a fejlesztés.

7. https://ng.24.hu/tudomany/2023/10/13/igy-hat-a-feny-a-mentalis-egeszsegre/

A fény mentális egészségre gyakorolt hatása

A nappali és az éjszakai fények mentális egészségre kifejtett hatásait mérték fel kutatók. Ismert, hogy a napi bioritmus zavara is együtt jár a pszichiátriai rendellenességek sokaságával, így arra voltak kíváncsiak a szakemberek, hogy befolyással lehet-e a fény arra, hogy valaki fogékony-e pszichiátriai betegségekre. Arra jutottak, hogy az éjszakai fény növekedésével gyarapodtak, erősödtek a pszichiátriai tünetek, a depresszió esetében például 30 százalékos növekedést tapasztaltak. Azonban a nagyobb nappali fényhatás jótékony következményeire is bizonyítékot találtak: mintegy 20 százalékkal csökkent a depresszió esélye. Ez azt jelenti, hogy az éjszakai fények kerülésével és a minél több nappali fénnyel e betegek állapotát gyógyszermentesen is lehet javítani. A vizsgálatok során számos egyéb tényezőt is figyelembe vettek, mint az adott személyek életkora, neme, fizikai aktivitása, vagy épp az évszak, illetve az illetők foglalkoztatottsága, ám ezek semmiféle összefüggést nem mutattak. A kutatók szerint hatalmas társadalmi hatása lehet a kutatási eredményeiknek. Ha az emberek megértik, hogy az őket érő fényhatások befolyásolják a mentális egészségüket, máris tehetnek néhány egyszerű lépést a saját jóllétük érdekében. Az eredmények azonosak voltak akkor is, ha figyelembe vették az alvásidőt, a több műszakos munkarendet, a városi vagy vidéki lakhelyet, illetve a szív- és anyagcsere-rendszer egészségi állapotát is. A modern, iparosodott világban az ember szó szerint megfordította a természetes életritmusát, miközben az agyunk, evolúciója során a nappali életmódhoz alkalmazkodott. Ma viszont az időnk 90 százalékát épületekben töltjük, mesterséges fényben, ami nappal túl kevés, éjjel viszont túl sok – a természetes fény ciklusaihoz viszonyítva.

8. https://ng.24.hu/tudomany/2023/10/13/a-pingponglabda-mint-hangszigetelo/

Pingponglabda újragondolva, vagyis a sporteszköz felhasználása hangszigetelőként

Egyszerű pingponglabdák felhasználásával készített zajszűrőt egy francia–görög kutatócsoport. Az így előállított szigetelő panelek olcsók, hatékonyak és az újrahasznosítás szempontjának is megfelelnek. Utak, repterek, vagy csak maguk a városok folyamatosan morajló zajukkal vesznek minket körül. Bár ezt az esetek elsöprő többségében már észre se vesszük, attól, hogy nem tudatosul a zaj, még zavarja életminőségünket és sok esetben az egészségünket is. Vannak olyan embertársaink is, akik az átlagnál érzékenyebbek a zajhatásokra, így valamit kellene tenni a nemkívánatos hangok ellen. Az alacsony frekvenciás zajszennyezés sokféle forrásból ered, így a forrásokat megszüntetni nem igazán tudjuk, ezért a hangszigetelés a kivitelezhetőbb megoldás. A kutatók a labdákba meghatározott pontokon kis lyukakat fúrtak, ezzel egy rezonátort hoztak létre. A kilyukasztott labdák egymás mellé illesztésével és az érintkezési pontok kilyukasztásával a kutatók azt érték el, hogy a környezeti zajok igen széles skáláját nyelte el ez az akusztikai metafelületnek tekinthető szigetelő panel. A lyukak számával és az összeillesztett labdák mennyiségével szabályozható az, hogy milyen frekvenciatartományban szigeteljen az így készülő modul.

9. https://qubit.hu/2023/10/18/a-moszatok-es-algak-tobb-ezer-evig-alapveto-reszei-voltak-az-europai-ember-etrendjenek

https://www.nature.com/articles/s41467-023-41671-2

A moszatok és algák több ezer évig alapvető részei voltak az európai ember étrendjének

Európa tengerparti területein már évezredek óta fogyasztanak tengeri moszatot az emberek, derült ki egy friss kutatásból, amelyben 28 különböző part menti lelőhelyről gyűjtött foglepedékmintákat vizsgáltak. Bár a tengeri moszatok egyes fajait ma az egészséges étrend részének tekintik – főként Ázsiában, ahol a több ezer moszatfaj közül mintegy 150-et fogyasztanak rendszeresen –, arra eddig kevés bizonyíték létezett, hogy már az ókorban vagy még korábban ilyen táplálékhoz fordult volna az ember. A régészek elsőként neolitikus temetkezési helyen talált emberi maradványok között kezdtek kutakodni: a fogak meszes lepedékében nagyjából 5000 éve megkövült tengeri moszat nyomait fedezték fel. A felfedezés után úgy döntöttek, kiterjesztik a kutatást Európa többi részére, így összesen 28 ősi lelőhelyről (többek közt Spanyolországból, Portugáliából vagy Litvániából) és 74 személytől gyűjtöttek lepedékmintát. Közülük 33 ember foglepedékében bukkantak tengeri moszatok vagy édesvízi növények nyomaira – attól függően, hogy part menti területeken vagy a kontinens belsőbb részein élő emberek maradványait vizsgálták. Az eredmények alapján az emberek a mezolitikumtól kezdve egészen a középkor kezdetéig, 1500 évvel ezelőttig fogyasztottak moszatokat és más tengeri növényeket, vagyis ez a fajta táplálék több évezreden keresztül az európai őseink étrendjének alapvető részét képezhették. Bár azóta az ehető moszatok és algák fogyasztása visszaszorult Európában, a szakemberek örülnének, ha a tanulmányuk segítene abban, hogy újra szélesebb körben elterjedjenek ezek a superfoodnak tartott, bőségesen elérhető, megújuló és tápláló növények.

10. https://ng.24.hu/tudomany/2023/10/19/ezert-is-rajongunk-a-zsiros-etelekert/

Mi teszi az ember számára vonzóvá a zsíros ételeket?

Agyi képalkotó eljárás segítségével sikerült kiderítenie egy kutatócsoportnak, hogy mi teszi az ember számára oly vonzóvá a zsíros ételeket. Az már ismert, hogy ezeket, mint például egy tejszínes fagylaltot, vagy egy tejes turmixot azért is szeretjük, mert a benne lévő zsír selymes érzetet kelt a szájban. Most azt sikerült megtalálni, hogy mely agyterület használja fel ezt, az étel textúrájára jellemző információt ahhoz, hogy még többet együnk ezekből. A kutatók különböző, pontosan meghatározott zsírtartalmú és cukortartalmú turmixitalokat készítettek. A kis adag kóstolókat követően az alanyoknak meg kellett mondaniuk, mennyi pénzt volnának hajlandóak költeni egy-egy teli pohárra az egyes turmixokból. A kísérlet közben funkcionális MRI agyi képalkotás révén kiderült az is, hogy milyen agyterület aktiválódik a turmix elfogyasztásakor és az érte való fizetség felajánlásakor. Az eredményekből kiderült, hogy az agyunk egy speciális régiója reagált az ital selymességére, amely a jutalmazási folyamatokért felelős. Az aktivitása azt is tükrözte, hogy mennyit fizetne az adott alany a kóstolt turmixért, vagyis ez az agyterület jelenti az összeköttetést is a szájbéli érzet és az ételnek tulajdonított érték között. A felfedezés ahhoz is hozzájárulhat, hogy becsapva ezt az agyterületet olyan ételek készülhessenek, amelyek ugyan selymesség érzetét keltik, de nem magas a zsírtartalmuk, így egészségesebbé tehető velük az étel anélkül, hogy az élvezeti értékéről le kéne mondani.

11. https://ng.24.hu/tudomany/2023/10/17/elkeszult-az-agysejtek-reszletes-atlasza/

Leltárba vették kutatók agyunk sejtjeit

Elkészült az agysejtek részletes atlasza. A munka nagyságát mi sem jellemzi jobban, mint az, hogy az agyunkban 86 milliárd idegsejt és kb. ugyanennyi egyéb sejt található. A tanulmányok feltárták a különbségeket és a hasonlóságokat, amelyek a sejtek szerveződésében és a genetikai irányításban fennállnak az ember és a főemlős agyában. Ezekből kiderült, hogy egészen csekély génkifejeződési változások elegendőek voltak ahhoz, hogy az emberi agy rugalmasabbá, plasztikusabbá váljon, mint a főemlősök agya. Számos, az agyfejlődés során lezajló folyamatra is fény derült. Az is világossá vált, hogy az emberi agykéreg kifinomult képességeket vezérlő régiója evolúciós forrópont, vagyis nagyon sok változás színhelye volt. A projekt fő célja az volt, hogy olyan leltárt készítsen az agyunkról, annak sejtjeiről, amelyből kiderül, melyik sejt hol van, miként fejlődnek, miként kapcsolódnak egymáshoz és működnek együtt, s mi szabályozza az aktivitásukat. Ezen információkkal forradalmasítani lehet az idegtudományt és új megoldásokat találhatunk az agyműködés rendellenességeire.

12. https://ng.24.hu/tudomany/2023/10/19/uj-rakellenes-hatoanyag-az-elte-laborjabol/

Új rákellenes hatóanyagot fejlesztettek ki egy magyar laboratóriumban

Két fluor- és egy klóratommal speciális módon helyettesített származékot fejlesztettek ki magyar kutatók, mint minden eddiginél hatékonyabb rákellenes hatóanyagjelöltet. Az utóbbi években kiemelkedő szerep jutott az úgynevezett célzott onkológiai terápiás eljárásoknak, amelyek során a felhasznált szer a sejtciklus szabályozásában hibásan működő rákos sejtek kontrollálatlan osztódását molekuláris szinten gátolva leállítja a daganatsejt növekedését. Ezek a kezelések meghatározott sejten belüli molekuláris célpontokra, például fehérjékre irányulnak. Az új magyar szer hatása az összehasonlító tesztek szerint jelentős mértékben meghaladja az amerikai fejlesztők legígéretesebb hatóanyagjelöltjeként tekintett szerét. A vegyület nemzetközi szinten is bizonyított, a magyar kutatókkal együttműködő torontói kutatócsoport vizsgálata is igazolta hatékonyságát.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.