Międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z University of Texas w Dallas odkrył, że zwykłe żyłki i nici do szycia można tanio przekształcić w bardzo silne, "sztuczne mięśnie". Odpowiednio skręcone i zwinięte włókna z polimeru o stosunkowo dużej wytrzymałości mogą zrewolucjonizować robotykę, a być może kiedyś nasze własne ciała.

Najnowsze gadżety technologiczne zwykle są zwiastunem egzotycznych i drogich materiałów. Jednak nie tym razem. W tym przypadku, badacze wykorzystali m.in. stosowane powszechnie oraz dobrze poznane materiały polimerowe, a mianowicie włókna polietylenowe i poliamidowe. Określenie "sztuczne mięśnie" odnosi się tutaj do materiałów, które m.in. dzięki termicznej aktywacji (np. po podgrzaniu) kurczą się i skręcają. Po odjęciu bodźca wracają one do pierwotnego kształtu. Inżynierowie pracujący wcześniej nad podobnymi konstrukcjami lecz z nanorurek węglowych uznali, że mogą zmniejszyć koszty przez zaprojektowanie prostszego procesu produkcyjnego i użycie materiałów, które za niewielką cenę można nabyć w prawie każdym sklepie sportowym. Szczegółowe wyniki badań zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Science, 21 lutego 2014 roku.

Jednymi z bardziej popularnych materiałów na syntetyczne mięśnie są tzw. materiały z pamięcią kształtu (np. stopy niklowo-tytanowe Ni-Ti, popularny Nitinol). Niestety, tego typu stopy mogą kosztować nawet 5000 dolarów za kilogram. Natomiast potężniejsze konstrukcje złożone z jednościennych nanorurek węglowych (z ang. single-wall carbon nanotubes, SWCNTs) są póki co nieosiągalne, ze względu na brak odpowiedniej metody wytwarzania na skalę przemysłową.

Odpowiednim rozwiązaniem według naukowców mogą być konwencjonalne tworzywa sztuczne o konkretnej budowie. Polimery krystaliczne i półkrystaliczne zawierają obszary z uporządkowanym upakowaniem makrocząsteczek oraz obszary amorficzne, bezpostaciowe (cieczy przechłodzonej). Poszczególne łańcuchy polimeru układają się równolegle do osi włókna z tworzywa sztucznego. Polimerowe nici, np. z poliamidu 6 i 6,6 (nylonu) lub polietylenu są anizotropowe. Zapewniają skurcz termiczny w kierunku osi włókna i dużo większą rozszerzalność cieplną w kierunku promieniowym podczas ogrzewania. Wcześniej przygotowane zwoje z nici lub żyłek, poddane ogrzewaniu ulegały skurczeniu w kierunku osi i rozszerzeniu w kierunku promieniowym. Doprowadzenie ciepła do cewki powodowało zmianę długości nawet o 49%, czyli ponad dwa razy więcej niż skurcz w naturalnych mięśniach (około 20%). Po ochłodzeniu "plastikowe" mięśnie wracały pierwotnej długości. Połączenie w przędzę kilku polietylenowych żyłek (o łącznej średnicy tylko około 10 razy większej niż posiada ludzki włos) skutkowało wytworzeniem mięśnia, który mógł przenieść bez uszkodzeń przedmiot ważący 7,2 kilograma. Jak twierdzą badacze, siatka ze stu takich elementów podniosła element o masie 725 kg.

Sztuczne mięśnie mogą być uruchamiane przez szereg bodźców (napięcie elektryczne, absorpcję światła lub reakcje chemiczne), ale wspólnym mianownikiem aktywacji jest ciepło. Aby przyspieszyć transfer ciepła można użyć metalowej powłoki lub rdzenia. Zespół badawczy wykazał możliwości wykorzystania włókien w automatycznym otwieraniu i zamykaniu okien i drzwi w szklarniach. W odpowiedzi na zmiany temperatury otoczenia, mięśnie regulowały dopływ chłodniejszego powietrza, eliminując w ten sposób konieczność stosowania głośnych i kosztownych napędów zasilanych przez prąd. Włókna zostały wykorzystane również do kontroli kleszczy chirurgicznych.

Przez splatanie i skręcanie nici ze sobą na różne sposoby, można utworzyć ogromny poziom zmienności cech mięśni. Prawdopodobnie najważniejszymi ich zaletami są cena (5 dolarów za kilogram) oraz skalowalność procesu produkcji. Przekłada się to na szerokie pole realizacji od nano do makroskali. Możliwe zastosowania wymieniane przez inżynierów, to: syntetyczna muskulatura dla humanoidalnych robotów, projektowanie realistycznych mięśni twarzy, tekstylia, z możliwością zmiany porowatości, protetyka tkankowa, filtry gazu lub cieczy, otwierające się i zamykające w zależności od temperatury, sterowanie protez i urządzeń medycznych oraz produkcja bardziej wydajnych "laboratoriów na chipie" (z ang. Lab on a Chip - LoC, skomplikowanych mikrosystemów umieszczonych w chipie układu scalonego).

Badacze są przekonani, że wszechstronne, niedrogie i łatwe do odtworzenia narzędzia szybko pojawią się w rzeczywistych aplikacjach. Zespół skupia się obecnie na zwiększeniu efektywności swoich sztucznych mięśni. Naukowcy zastanawiają się również nad przyspieszeniem działania siłownika przez chłodzenie w cieczy.

MaterialyInzynierskie.pl

Czternaście uczelni z Polski, Czech i Słowacji, skupionych w konsorcjum Progres 3, chce razem sięgać po unijne pieniądze na badania i innowacje. W poniedziałek w Opolu uczelnie powołały zespoły tematyczne, które mają razem wypracować konkretne projekty.

Wśród obszarów badawczych, nad którymi powołane w poniedziałek międzyuczelniane zespoły mogłyby wspólnie pracować, i na które uczelnie zrzeszone w konsorcjum chcą pozyskiwać unijne pieniądze, wymieniano szeroko rozumianą energetykę - zwłaszcza rozpatrywaną w kontekście efektywnego, bezpiecznego i ekologicznego wykorzystywania energii. Pojawiły się także takie propozycje tematów jak logistyka, zaawansowane materiały do przemysłu czy budownictwa, a nawet badania nad napędami hybrydowymi.

Kierownik Działu Współpracy Naukowej z Zagranicą Politechniki Śląskiej w Gliwicach Jerzy Mościński wskazywał np. na takie tematy jak technologie informacyjno-komunikacyjne; inżynieria biomedyczna, inżynieria materiałowa oraz właśnie energetyka. "Tematy te dotyczą zagadnień, które są w grupie najczęściej poruszanych przez pracowników naukowych naszej uczeni i takich, które owocują największą liczbą publikacji, wdrożeń i projektów badawczych oraz w których uzyskujemy największe sukcesy" - powiedział PAP.

Prorektor ds. współpracy i rozwoju Politechniki Opolskiej prof. Krzysztof Malik, pełniący też obecnie funkcję przewodniczącego konsorcjum Progres 3, wyjaśnił w rozmowie z PAP, że konsorcjum oraz powołane zespoły, które będą zajmować się konkretnymi projektami, mają zwiększyć szanse zrzeszonych w nich uczelni na uzyskanie grantów badawczych w latach 2014-2020.

Prof. Malik podał, że w poniedziałek powołano jedenaście zespołów tematycznych - biorąc pod uwagę zarówno obszary badawcze zgłaszane przez uczelnie, jak i poszczególne osie unijnego programu Horyzont 2020, z którego mają być finansowane projekty naukowe i badawcze. Zaznaczył jednak, że ostateczna liczba zespołów może być jeszcze wyższa, bo uczelnie chcą poszerzyć problematykę, która ma być rozpatrywana jako możliwa do tworzenia wspólnych projektów. Zaznaczył też, że aby mieć szansę na unijne pieniądze wszystkie zespoły muszą być międzynarodowe.

"Daliśmy sobie czas do połowy marca, by ewentualnie poszerzyć zakres tematów oraz dobrać zagranicznych partnerów. W kwietniu chcemy się już spotkać, by pracować w podzespołach. Każdy zespół ma wypracować jeden wspólny temat, o który oprze projekt naukowo-badawczy, a potem będzie aplikował o unijne pieniądze" - wyjaśnił prof. Malik.

Obecna na poniedziałkowym spotkaniu dyrektor Departamentu Koordynacji Programów Operacyjnych opolskiego urzędu marszałkowskiego Karina Bedrunka chwaliła ideę współpracy konsorcjum. "Tak właśnie trzeba się teraz uczyć działać, bo im więcej zrealizowanych w latach 2014-2020 projektów międzynarodowych, tym będzie lepiej odnaleźć się w kolejnej unijnej perspektywie, która takich wspólnych działań będzie wymagała" - mówiła Bedrunka.

Konsorcjum Progres 3 powołano w październiku 2011 r. w siedzibie Technicznego Uniwersytetu w Ostrawie. W jego skład wchodzą obecnie dwie uczelnie słowackie, trzy czeskie i 9 polskich - z Opola, Katowic, Gliwic, Bielska-Białej i Dąbrowy Górniczej.

Program Horyzont 2020 to największy w historii unijny program ramowy na rzecz badań naukowych i innowacji. W latach 2014-2020 w ramach tego programu dostępne będzie ok. 78 mld euro. Horyzont 2020 połączył programy znane z poprzedniej perspektywy finansowej: 7 Program Ramowy, Program CIP oraz Europejski Instytut Innowacji i Technologii.

PAP - Nauka w Polsce

1. freedigitalphotos.net

Istnienie zapór ogniowych - które według pewnych teorii miałyby istnieć wokół czarnych dziur - jest właściwie wykluczane przez teorię grawitacji Einsteina - uważają badacze z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie

Wyniki badań profesorów Marka Abramowicza, Włodzimierza Kluźniaka i Jeana Pierre'a Lasoty-Hirszowicza z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie ukazały się 28 lutego w czasopiśmie "Physical Review Letters". O badaniach poinformowano w komunikacie na stronie CAMK.

Niektóre teorie sugerowały, że wokół czarnych dziur istnieją zapory ogniowe, które unicestwiać miałyby wszystkich obserwatorów, którzy do dziury by wpadali. Jak jednak pokazali badacze z CAMK, takie zapory ogniowe mogą istnieć jedynie wokół mikroskopijnych czarnych dziur o masie mniejszej niż masa Plancka (dwadzieścia mikrogramów), a nie wokół masywniejszych czarnych dziur.

Teoria zapór ogniowych miała wyjaśniać paradoks informacji w czarnych dziurach. Paradoks ten wynika ze sprzeczności pomiędzy mechaniką kwantową, gwarantującą, że (dla czystych stanów) żadna informacja nie ginie, a ogólną teorią względności, przewidującą istnienie czarnych dziur, w których informacja jest tracona na zawsze.

Przez ostatnie dwadzieścia lat sądzono, że paradoks ten można rozwiązać - spodziewano się, że informacja wydostaje się z czarnej dziury w postaci subtelnych korelacji występujących w promieniowaniu Hawkinga. Niedawno wskazano jednak, że takie wyjaśnienie prowadzi do nowych problemów i zasugerowano istnienie wokół czarnych dziur zapór ogniowych.

"Promieniowanie Hawkinga, emitowane we wczesnych fazach ewolucji czarnej dziury miałoby być splątane kwantowo-mechanicznie z promieniowaniem emitowanym później. Jednocześnie byłoby też splątane z promieniowaniem wpadającym do czarnej dziury. Jak się okazuje, obserwator wpadający do czarnej dziury miałby wtedy za dużo informacji" - informują przedstawiciele CAMK.

Jako sposób rozwiązania tego problemu proponowano rozplątanie stanów promieniowania wychodzącego z czarnej dziury i promieniowania wpadającego do niej. To z kolei prowadzi do powstania w pobliżu horyzontu klasycznej czarnej dziury ściany ognia o gęstości równej gęstości Plancka, w której obserwator zostaje unicestwiony.

Badacze z CAMK wyliczyli jednak, że istnienie takich zapór ogniowych w większych czarnych dziurach byłoby niezgodne z teorią grawitacji Einsteina. A z tego wynika, że fizycy powinni szukać innego wytłumaczenia dla paradoksu informacyjnego.

Szczegóły na stronie CAMK

PAP - Nauka w Polsce

Mutacja może spowodować, że pewne białka w błonie komórkowej zaczynają przeciekać i do komórek dostaje się za dużo sodu. To prowadzić może do nadciśnienia. Mechanizmy działania pompy sodowo-potasowej zbadał doktorant z Polski.

Badania pozwolą lepiej zrozumieć niektóre mechanizmy, które prowadzą do nadciśnienia. Być może w przyszłości badania te pomogą też w profilaktyce i leczeniu tej choroby.

Wojciech Kopeć, polski doktorant Uniwersytetu Południowej Danii w Odense z wraz z zespołem zbadał pompę sodowo-potasową, a szczególnie jedno z białek, które ją tworzy. "Jest ono obecne we wszystkich komórkach człowieka. Jego podstawowe zadanie polega na odpowiednim utrzymywaniu różnicy stężeń jonów sodu i potasu wewnątrz i na zewnątrz komórki" - mówi w rozmowie z PAP Wojciech Kopeć. Zadaniem białka jest usuwanie z komórki nadmiaru sodu, a wtłaczanie do niej potasu. Badacz wyjaśnia, że białko jest tak powszechne i niezbędne, że wydawało się, że jakakolwiek mutacja w genie kodującym to białko powodowałaby śmierć komórki.

Jednak kilka miesięcy temu duńscy naukowcy (zespół z Uniwersytetu Aarhus) odkryli, że takie mutacje charakterystyczne są dla guzów nadnercza i związek mogą mieć z nadciśnieniem. Może to dotyczyć nawet 5 proc. osób z nadciśnieniem.

Cały czas nie było jednak wiadomo, co się dzieje w komórkach guzów nadnercza i jak mutacje, do których tam dochodzi, wpływają na funkcjonowanie komórek. Wojciech Kopeć opracowywał symulacje komputerowe, które pozwoliły na lepsze zrozumienie tych mechanizmów. "Udało nam się potwierdzić to, co sugerowały eksperymenty. W wyniku tych mutacji białko - które znajduje się w błonie komórkowej - zaczyna przeciekać" - mówi Kopeć. Przez membranę - jaką jest błona komórkowa - przedostaje się do wnętrza komórki woda z protonami albo z jonami sodu. Uruchamia to kaskadę zdarzeń, które prowadzić mogą do nadciśnienia.

Chociaż znana jest ogólna zasada działania pompy sodowo-potasowej, nie wszystko o niej jeszcze wiadomo. "Pompa w jednym momencie jest zdolna do przyłączania sodu, który usuwany jest na zewnątrz komórki, a potem przyłącza się do niej potas. Nie wiadomo, jak białko jest w stanie wykazać selektywność między sodem a potasem. Chcemy to zbadać" - opowiada Kopeć.

Doktorant opowiada, jak wygląda tworzenie symulacji komputerowych funkcjonowania białek. Badacze uzyskali od innych zespołów strukturę krystalograficzną białka. "To są jakby +zamrożone+ zdjęcia białka w danym stanie. Natomiast w komórce to wszystko się porusza i podlega fluktuacjom" - mówi Kopeć. Wyjaśnia, że symulacja ma wprowadzić dynamikę do układu i pomóc zrozumieć, do jakich zjawisk w tym miejscu dochodzi. "Kiedy otrzymałem plik ze strukturą, musiałem wymyślić, jak symulować działanie białka" - wyjaśnia badacz z duńskiego uniwersytetu. Opracował więc model błony komórkowej, wpasował w nią białko, dodał odpowiednie warunki i sprawdzał, jak zachowywać się będzie białko. Dzięki temu okazało się, że białko produkowane przez zmutowany gen przepuszcza wodę z jonami do wnętrza komórki.

Odkrycie mechanizmów związanych z wadliwym białkiem było możliwe dzięki wykorzystaniu jednego z najpotężniejszych w Danii klastrów komputerowych Horseshoe 6, który należy do Uniwersytetu Południowej Danii.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

Badania archeologiczne na stanowisku w Tel Erani w Izraelu to kluczowe przedsięwzięcie w ramach projektu Trade Routes of the Near East (TRoNE), realizowanego przez pracowników Instytutu Archeologii UJ w Krakowie.

Naukowcy podsumowali pierwszy sezon prac, który odbył się w sierpniu 2013 roku. To jedyny projekt wykopaliskowy realizowany obecnie przez Polaków w Izraelu.

"Naszym celem jest ustalenie przebiegu szlaków handlowych łączących Egipt z Bliskim Wschodem w okresie wczesnego brązu I, czyli w IV tysiącleciu p.n.e." - wyjaśnia PAP dr Joanna Dębowska-Ludwin, koordynatorka przedsięwzięcia.

Członkowie ekspedycji TRoNE

Jednym z głównych elementów projektu są wykopaliska na stanowisku Tel Erani w okolicach Aszkelonu w Izraelu - to jedno z najważniejszych stanowisk pradziejowych w tym kraju. Miejsce uważane jest przez specjalistów za klucz do rozwiązania kwestii dotyczących tzw. wczesnej kolonizacji egipskiej na obszarze Lewantu. Do tej pory nie doczekało się kompleksowych badań. Jak wyjaśniają archeolodzy, zjawisko "wczesnej kolonizacji" polegało rozbudowywaniu przez Egipcjan na terenach dzisiejszego południowego Izraela oraz Strefy Gazy sieci faktorii handlowych. Z tych wysuniętych placówek importowano nad Nil w okresie formowania się państwa egipskiego, czyli ponad 5 tys. lat temu surowce i produkty tam nieosiągalne. Wśród nich była miedź, ale również wino, które było traktowane jako wyrób luksusowy.

"Nie wiemy, czy były to stale zamieszkałe osady egipskie, co potwierdzałoby tezę o częściowej kolonizacji tego rejonu przez Egipcjan, czy też były to bardziej przedstawicielstwa handlowe, do których raz na jakiś czas docierały karawany prowadzone nadmorskim szlakiem przez Synaj z Egiptu. Do tej pory dowody świadczące o takiej działalności obserwowaliśmy z drugiej strony szlaku, prowadząc badania w Tell el-Farcha w Delcie Nilu, gdzie odkryliśmy liczne importy z Palestyny. Teraz, jako jedyna misja na świecie, mamy możliwość skonfrontowania naszej wiedzy z Egiptu z nowymi danymi pozyskiwanymi podczas prac w Izraelu" - dodaje Marcin Czarnowicz, jeden z archeologów zaangażowanych w projekt.

To nie pierwsze badania w Tel Erani, ale stanowisko nie zostało rozpoznane na szeroką skalę i naukowcy dotychczas nie otrzymali wszystkich odpowiedzi.

"Jednym z sukcesów tego sezonu jest potwierdzenie obecności muru miejskiego, wzniesionego z cegły mułowej i określenie jego grubości na blisko 8 m. Czekamy na szczegółowe określenie daty jego powstania. Niewątpliwie jednak widoczne są podobieństwa w strukturze muru do ceglanej architektury egipskiej w porównywalnym okresie" - przekonuje dr Dębowska-Ludwin.

W drugim rejonie badań polskim archeologom udało się odkryć ślady obecności egipskiej pod koniec IV tysiąclecia p.n.e., co potwierdzają również wcześniejsze na tym stanowisku znaleziska oryginalnej ceramiki znad Nilu.

"Znaleźliśmy piece o typowej egipskiej konstrukcji i duże ilości fragmentów form do wypieku egipskiego chleba. Oznacza to, że przynajmniej chwilowo - zamieszkiwali badane przez nas osiedle ówcześni Egipcjanie - do tej pory była to jedna ze spornych kwestii" - dodaje archeolog.

Zdaniem naukowców już pierwszy sezon prac zanegował popularny pogląd, wedle którego 5000 lat temu Erani zostało zdobyte przez wojska egipskie króla Narmera.

"Do takiego wniosku doszli izraelscy badacze prowadzący prace w tym rejonie w latach 50. ubiegłego wieku. Jednak podczas naszych badań nie natrafiliśmy na żadne ślady zniszczeń, które musiałby wywołać taki najazd" - przekonują krakowscy badacze.

Przedsięwzięcie jest finansowane z grantu Narodowego Centrum Nauki. W zespole polskich badaczy znajdują się również: Agnieszka Ochał-Czarnowicz i Karolina Rosińska-Balik - zatrudnione w Instytutu Archeologii UJ, oraz liczna grupa studentów Instytutu Archeologii UJ. Wykopaliska realizowane są we współpracy i przy współudziale archeologów z Uniwersytetu Ben Guriona w Ber Szewie. Kolejny sezon prac odbędzie się na jesieni tego roku.

PAP - Nauka w Polsce, Szymon Zdziebłowski

Zespół naukowców pod kierunkiem archeologów z Instytutu Archeologii UJ w Krakowie wykonał trójwymiarowe rekonstrukcje starożytnych budowli badanych w Nakum w Gwatemali. Podczas poprzednich sezonów wykopaliskowych Polacy odkryli w jednej z nich m.in. niewyrabowany królewski grobowiec Majów. Trójwymiarowe rekonstrukcje wykonał współpracujący z polską misją gwatemalski architekt Breitner González, na podstawie rysunkowej i fotograficznej dokumentacji przygotowanej przez Wiesława Koszkula - jednego z kierowników prac wykopaliskowych. Kilka dodatkowych wizualizacji powstało siłami studentek Politechniki Krakowskiej - Anny Kaseji oraz Anny Kozińskiej, które w roku 2012 brały udział w pracach badawczych w Nakum. Wykonanie wszystkich rekonstrukcji możliwe było dzięki subwencji z Fundacji na rzecz Nauki Polskiej w ramach programu Exterius "Poza szlakiem".

Ostatnie stadium architektoniczne piramid 14 i 15, VIII wiek n.e., rys. B. González.

W ciągu kilku lat prac archeologicznych polskiej ekspedycji udało się przebadać i odsłonić konstrukcje architektoniczne o różnej funkcji - od grobowej po świątynną i pałacowo-mieszkalną. To właśnie w celu lepszego zobrazowania ich wyglądu oraz rozwoju architektonicznego wykonane zostały rekonstrukcje przy zastosowaniu nowoczesnych programów komputerowych (AutoCad oraz Photoshop). Główne wizualizacje odnoszą się do piramid 14 i 15 - najbardziej intensywnie badanych przez polski zespół. Obie w momencie rozpoczęcia prac archeologicznych były zupełnie zarośnięte przez dżunglę.

Obecny stan piramidy X, fot. Projekt Archeologiczny NAKUM

Krakowscy archeolodzy, dr Jarosław Źrałka i Wiesław Koszkul, badają starożytne miasto Majów - Nakum położone w departamencie Peten w północnej Gwatemali od 2006 roku. Mogą pochwalić się szeregiem spektakularnych sukcesów w postaci odkryć, które rzucają nowe światło na historię cywilizacji Majów. Ich prace skupiają się na południowej części miasta, mającej charakter świątynno-reprezentacyjny, badaniami objętych jest jednak ponadto kilka innych kompleksów architektonicznych stanowiska.

Tzw. Grupa Północna w Nakum. Rekonstrukcja wykonana przez Annę Kaseję i Annę Kozińską z Politechniki Krakowskiej na podstawie dokumentacji archeologicznej z badań dr. Jarosława Źrałki.

Wśród najciekawszych odkryć są m.in. unikatowe w skali ziem Majów depozyty ofiarne z późnego okresu preklasycznego (ok. 300 p.n.e.-250 n.e.), zawierające m.in. dziewięć glinianych głów przedstawiających bóstwa Majów, dyski z ceramiki, zawieszki z ludzkich kości oraz cylindryczną tubę z dwoma wiekami. Najbardziej spektakularnym sukcesem było odnalezienie w 2006 roku w piramidzie nr 15 nieobrabowanego grobowca królewskiego datowanego na VII lub przełom VII i VIII wieku n.e. Wewnątrz, obok pozostałości szkieletu, znaleziono szereg ozdób, wśród których wielkością i bogactwem wyróżniał się zwłaszcza pektorał z jadeitu. Szczególnie ważna jest inskrypcja wyryta na pektorale, zawierająca imię nieznanego do tej pory władcy o imieniu Ixim Chan.

Rekonstrukcja piramidy X wykonana przez Annę Kaseję.

Podczas kolejnych sezonów prac krakowscy badacze natknęli się na znaleziska, które ukazały nieznane aspekty dotyczące rozwiązań architektonicznych stosowanych przez Majów. W tym przypadku była to budowla z kamiennym kanałem odprowadzającym wodę z górnych tarasów piramidy - to odkrycie niezwykle rzadkie, nie posiadające żadnych analogii w kulturze Majów. Obecnie polscy archeolodzy prowadzą prace wykopaliskowe w rejonie Piramidy X oraz przylegających do niej platform. Celem są poszukiwania śladów najstarszego osadnictwa związanego z najwcześniejszymi populacjami Majów, jakie zasiedliły Nakum po ok. 1000 r. p.n.e. Badania te są finansowane z grantu Narodowego Centrum Nauki.

Obecny stan piramid 14 i 15, fot. Projekt Archeologiczny NAKUM

PAP - Nauka w Polsce

Istnieje ogólna zgoda co do tego, że jeśli stek - to najlepiej z dobrym winem. Zdaniem autorów publikacji w "Current Biology" cierpkość wina i tłusty posmak mięsa leżą dokładnie na przeciwnych krańcach zmysłowego spektrum. Dlatego tak dobrze się uzupełniają.

Naukowcy badają nie tylko wartość dietetyczną różnych produktów spożywczych. Są i tacy, których najbardziej interesują wrażenia, jakie poszczególne pokarmy zostawiają w naszych ustach. Wyniki takich badań pozwalają w nowy sposób zdefiniować pojęcie "zbilansowanego posiłku". Tłumaczą też nasze żywieniowe nawyki - korzystne i niezbyt zdrowe.

Lekko cierpkie napoje (np. wino zawierające związki pochodzące z pestek winogron, herbata z garbnikami czy składniki napojów gazowanych), systematycznie popijane, powodują w ustach uczucie "ściągania" - zauważa Paul Breslin z Rutgers University i z Monell Chemical Senses Center i jego współpracownicy. Jednocześnie tłuszcze (wieprzowina, ryba czy frytki) sprawiają wrażenie czegoś śliskiego.

Oba te smaki wydają się odmienne. Nie było jednak dotąd jasne, jak na siebie oddziałują. Breslin sugeruje, że w zestawieniu z mięsem cierpkie napoje zapobiegają uczuciu śliskości. "Takie przeciwieństwo odczuć ułatwia nam zjadanie potraw tłustych, z którymi sięgamy po smaki cierpkie, ściągające" - mówi Breslin.

Badacz dodaje, że taka naturalna tendencja do poszukiwania równowagi w ustach może dawać korzyść, gdyż dzięki niej nasza dieta staje się bardziej różnorodna. Niewykluczone, że zjawisko to może też tłumaczyć nasze upodobanie do orzechów i pestek. Wiele z nich jest jednocześnie bogatych w tłuszcz i ma cierpki posmak. "Są one wewnętrznie 'zbilansowane'" - dodał.

"Wnętrze ust to szalenie wrażliwy organ zmysłowy, prawdopodobnie najbardziej wrażliwy w całym ciele" - zauważa Breslin. Jego zdaniem sposób, w jaki pokarm daje się nam w ustach odczuwać, ma spory wpływ na nasze pokarmowe wybory".

Może to tłumaczyć pociąg większości ludzi do sosów do sałatek, których cechą charakterystyczną jest jednoczesny posmak kwaskowaty i oleisty. Analogiczny kontrast tworzą płatki imbiru podawane obok sushi czy napoje gazowane towarzyszące hamburgerom i frytkom. (PAP, ilustracja: freedigitalphotos.net)

Gen apetytu na wieprzowinę

Gen, od którego zależy wrażliwość na niektóre zapachy, może odpowiadać za to, czy wieprzowina nam smakuje, czy nie - informuje pismo "PLoS ONE".

Norwescy i amerykańscy naukowcy badali reakcję na próbki wieprzowiny osób z różnymi wersjami genu OR7D4, odpowiedzialnego za receptor, który pozwala wyczuwać androstenon. Związek ten występuje w mięsie knurów - niekastrowanych samców świni. Zarówno zapach, jak i smak były odczuwane jako bardziej lub mniej przyjemny zależnie od wersji genu.

W badaniach wzięły udział 23 osoby, które wcześniej podzielono na dwie grupy: wrażliwych i niewrażliwych na specyficzną woń knura. Grupa wrażliwa miała dwie funkcjonalne kopie receptora zapachowego - w ich opinii mięso o większej zawartości androstenonu miało mniej apetyczny zapach.

Dwie działające kopie genu receptora androstenonu ma około 70 proc. ludzi. Androstenon występuje w wydzielinach ciała ssaków - pocie, moczu, ślinie. Szczególnie dużo jest go w ślinie knura. Niektóre knury kumulują androstenon w tkance mięśniowej - takie mięso przy podgrzewaniu wydziela charakterystyczną "woń knura". Zapach ten nie przeszkadza osobom z jedną aktywną kopią lub pozbawionym funkcjonalnych kopii OR7D4 Natomiast właściciele dwóch aktywnych kopii mogą odczuwać pewien niesmak.

Wyniki badań mają znaczenie praktyczne - jeśli zakazana zostanie kastracja samców, wzrośnie poziom androsteronu w dostępnym na rynku mięsie, co pogorszy - zdaniem sporej części populacji - jego jakość. Niewykluczone również, że wegetarianizm niektórych osób może mieć podłoże genetyczne.

Wieprzowina dla alergika

Nie zawierają dodatków sojowych, są więc przyjazne dla alergików. Zespół dr hab. Agnieszki Wierzbickiej z warszawskiej SGGW opracował innowacyjny sposób wytwarzania wędlin wieprzowych o podwyższonej wartości odżywczej i obniżonej alergenności. Wyprodukowane zgodnie z ich wytycznymi wędliny są doprawione naturalnymi przyprawami, ekstraktami z bazylii, tymianku i morskich alg. W smaku trudno je odróżnić od dobrych wędlin tradycyjnych.

PAP - Nauka w Polsce. Ilustracja: freedigitalphotos.net

Odpowiednio przetworzone światło słoneczne może być niewyczerpanym źródłem energii elektrycznej. W warszawskim Centrum Zaawansowanych Technologii i Materiałów (CEZAMAT) naukowcy będą chcieli wycisnąć ze Słońca jak najwięcej energii, zwiększając wydajność baterii słonecznych.

Słońce, dzięki dokonaniom specjalistów w dziedzinie fotowoltaiki, może stać się znakomitym, niewyczerpanym źródłem energii elektrycznej. Ogniwa fotowoltaiczne absorbują promieniowanie słoneczne, a w efekcie generują energię elektryczną. "Już teraz pokrycie zaledwie 0,5 proc. powierzchni Polski ogniwami fotowoltaicznymi pozwoliłoby w całości zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną" - informują w przesłanym PAP komunikacie specjaliści z Centrum Zaawansowanych Technologii i Materiałów (CEZAMAT).

Zwiększenie wydajności baterii słonecznych przy jednoczesnym zmniejszeniu ich ceny to wyzwanie, przed którym stoją obecnie badacze z największych i najlepszych laboratoriów świata. "Już niedługo technologia ta będzie również rozwijana w jednym z najnowocześniejszych ośrodków badawczych w Europie - warszawskim Centrum Zaawansowanych Technologii i Materiałów" - czytamy w przesłanym PAP komunikacie.

Panele fotowoltaiczne najnowszej generacji przekształcają od 15 do 21 proc. pochłoniętego promieniowania słonecznego. Oznacza to, że przez ostatnie pół wieku wydajność tej technologii nie zwiększyła się znacznie i w dalszym ciągu są to urządzenia niezwykle mało efektywne. Uważa się nawet, że badania nad ogniwami krzemowymi I generacji osiągnęły maksimum swoich możliwości.

Wyzwaniem dla inżynierów jest opracowanie taniej technologii wytwarzania baterii słonecznych, aby możliwie szeroko je upowszechnić. Z kolei dla naukowców, ogromną szansą na zwiększenie wydajności ogniw fotowoltaicznych jest rozwój fizyki materiałowej i poszukiwanie możliwości efektywniejszego łapania światła słonecznego i wydajniejszego wzbudzania energii elektrycznej.

Obecnie około 85 proc. ogniw dostępnych na rynku jest zbudowanych z krzemu. Od powierzchni płytek krzemowych odbija się jednak nawet 30 proc. światła słonecznego co zmniejsza ich wydajność. Instytuty naukowe na całym świecie pracują nad zwiększeniem efektywności poprzez wykorzystanie różnego rodzaju materiałów półprzewodnikowych i materiałów bazowych, w zależności od ich struktury, grubości czy rodzaju złącza półprzewodnikowego.

"Największą szansę na rozwój fotowoltaiki widzę w zastosowaniach nowych materiałów, a w szczególności nanomateriałów oraz materiałów dwuwymiarowych, w tym grafenu" - mówi profesor Uniwersytetu w Amsterdamie Tomasz Gregorkiewicz, który prowadzi badania podstawowe w dziedzinie własności optycznych nanomateriałów oraz ich możliwych zastosowań praktycznych w fotonice i wysokowydajnych ogniwach słonecznych.

Photon pasting / materiał źródłowy prof. Tomasza Gregorkiewicza

W swoich badaniach koncentruje się na modyfikacji światła słonecznego na etapie poprzedzającym jego absorpcję w ogniwie słonecznym. Wyniki prac prowadzonych przez jego grupę wskazują, że ogniwa wyposażone w dodatkową warstwę specjalnie spreparowanych nanokryształów krzemu byłyby w stanie osiągać wydajność rzędu 70-80 proc., znacznie powyżej teoretycznego 32-procentowego limitu dla krzemu.

Własności optyczne nanomateriałów i ich możliwe praktyczne wykorzystanie w ogniwach fotowoltaicznych jest też jednym z kierunków badań, które będą prowadzone w Centrum Zaawansowanych Technologii i Materiałów (CEZAMAT). Laboratorium Centralne CEZAMAT-u powstanie w Warszawie już w 2015 roku. Jego twórcy chcą by dorównywało najlepszym światowym ośrodkom badawczym.

"Zaawansowane technologie pozyskiwania i magazynowania energii z odnawialnych źródeł będą jednym z priorytetów badawczych CEZAMAT-u. Nowoczesna aparatura, zaawansowana myśl technologiczna dzięki współpracy z kadrą światowej klasy specjalistów pozwoli realizować w Laboratorium Centralnym innowacyjne projekty - od pomysłu, aż do prototypu" - mówi prof. Jacek Kossut, wiceprezes ds. organizacji i współpracy zewnętrznej CEZAMAT-u.

Otrzymywanie energii elektrycznej ze światła słonecznego jest stosunkowo młodą dziedziną nauki. Pierwszy efekt fotowoltaiczny zaobserwował francuski fizyk Antoni Cezar Becquerel w 1839 roku w obwodzie dwóch oświetlonych elektrod zanurzonych w roztworze. Jednak droga do opracowania metody umożliwiającej wykorzystanie tej reakcji w codziennym życiu była długa.

Duży wkład w rozwój fotowoltaiki miał polski uczony Jan Czochralski, który na początku XX wieku opracował metodę umożliwiającą wytwarzanie bardzo dużych kryształów krzemu o wysokiej czystości. Jednak to dopiero w 1954 roku w Bell Laboratories w Stanach Zjednoczonych powstało pierwsze ogniwo fotowoltaiczne. Wówczas osiągało ono sprawność na poziomie zaledwie 6 proc. Krzemowe ogniwa zaczęto stosować początkowo w urządzeniach pokładowych satelitów kosmicznych. Jednak dynamiczny rozwój ogniw fotowoltaicznych połączony z ich komercyjnym wykorzystaniem trwa od początku lat 70. XX wieku, dzięki opracowaniu stosunkowo tanich metod wytwarzania kryształów krzemu i innych półprzewodników.

PAP - Nauka w Polsce.

Czytaj więcej: Jak najwięcej wycisnąć ze Słońca - przyszłość fotowoltaiki

Troskę o stan emocjonalny pacjenta onkologicznego powinno się traktować na równi z leczeniem - ocenia dr Katarzyna Kamińska. Dlatego zamierza wykazać, że istnieje bezpośrednie powiązanie pomiędzy stanem emocjonalnym pacjenta, poziomem beta-endorfin w jego organizmie, a odpowiedzią na leczenie onkologiczne.

Beta-endorfiny, zwane hormonami szczęścia, mają najmocniejsze działanie spośród całej rodziny endorfin. "Ich poziom podnosi się, gdy jesteśmy szczęśliwi, uśmierzają ból, pomagają walczyć ze stresem. W sytuacji choroby oddziałują na układ odpornościowy człowieka, stymulując go do walki z chorobą" - przypomina dr n. rol. Katarzyna Kamińska z Wojskowego Instytutu Medycznego w Warszawie.

Hormony te zwiększają też agresywność komórek układu odpornościowego, zwanych "naturalnymi mordercami", wobec nowotworu. "Beta-endorfina zwiększa ich agresywność, a one jako pierwsze znajdują się w miejscu rozrostu guza i walczą z nim" - mówi uczona.

Ta właściwość spowodowała, że grupa amerykańskich uczonych przedstawiła nawet pomysł leczenia nowotworów poprzez przeszczepianie do mózgu komórek nerwowych odpowiedzialnych za wydzielanie beta-endorfiny. W taki sposób miałyby one pomagać w walce z nowotworami.

"Ja chcę sprawdzić, czy istnieje bezpośrednie powiązanie pomiędzy stanem emocjonalnym pacjenta, poziomem beta-endorfin, a jego odpowiedzią na leczenie onkologiczne" - powiedziała PAP dr Kamińska. "Choć wpływ beta-endorfin na proces zdrowienia jest udowodniony naukowo, to jednak do tej pory nie było kompleksowych badań, które pokazałyby zależność między stanem emocjonalnym pacjenta, poziomem beta-endorfin, a jego odpowiedzią na leczenie" - zaznacza badaczka.

Swoje badanie przeprowadzi dzięki wygranym 100 tys. złotych (w tym 20 tys. złotych stypendium oraz subwencja w wysokości 80 tys. złotych) w konkursie INTER Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

Podczas badania stan emocjonalny pacjenta będzie określony na podstawie specjalnie przygotowanego testu psychologicznego. Składa się on z 25 pytań oceniających kondycję psychiczną pacjenta, np. "staram się nie myśleć o swojej chorobie", "jestem zatrwożony z powodu zachorowania". Przy każdym pytaniu pacjent może wybrać jedną z czterech możliwych odpowiedzi. Poziom beta-endorfiny będzie oznaczany we krwi osoby badanej. W dalszym etapie badań onkolog prowadzący danego pacjenta udzieli informacji, jak odpowiedział on na leczenie.

"Na podstawie testu będę znała stan emocjonalny i poziom beta-endorfiny, potem przekonam się, czy pacjent odpowiedział pozytywnie czy negatywnie na leczenie. Porównam ze sobą kilka grup pacjentów i będę próbowała z wykorzystaniem statystyki znaleźć korelację pomiędzy trzema składowymi" - opisuje badaczka.

Dr Kamińska chce zbadać pacjentów z kilku grup. Pierwszą będą stanowiły osoby, które niedawno dowiedziały się, że mają chorobę nowotworową. W drugiej grupie znajdą się pacjenci po operacji nowotworu jelita grubego. Wśród tych osób wyodrębnione zostaną dwie podgrupy: jedną z nich będą stanowili pacjenci, u których nowotwór został usunięty, a drugą podgrupę osoby z przerzutami do innych organów. Ostatnią grupę stanowią osoby w zaawansowanym stadium nowotworu, objęte opieką paliatywną. Naukowcy zakładają, że w każdej z grup znajdzie się 20 osób.

Badaczka przyznaje, że pomysł na projekt naukowy powstał w wyniku kontaktów z pacjentami onkologicznymi. "Zauważyłam, że pacjenci nie stosują się do zaleceń onkologa, aby zgłosić się do psychologa. Są podłamani i nie dbają o swój stan emocjonalny. Dlatego chcę udowodnić, że nawet pośrednie dbanie o poziom beta endorfiny poprzez troskę o stan emocjonalny z pomocą psychologa może mieć ogromny wpływ na proces leczenia. Troskę o stan emocjonalny pacjenta powinno się traktować na równi z leczeniem onkologicznym" - podkreśla dr Kamińska. "Jeśli pacjent jest pozytywnej myśli, to może przekładać się na wyższy poziom beta-endorfiny w jego krwi, a to z kolei na odpowiedź na zastosowane leczenie" - dodaje.

W drugiej części swojego projektu dr Kamińska chce sprawdzić bezpośredni wpływ beta-endorfiny na komórki nowotworowe. Zamierza podać ją bezpośrednio do hodowli komórek nowotworowych i sprawdzić, czy na poziomie genów działają jakoś na nowotwór, skutkując np. spowolnieniem lub zahamowaniem ich podziału.

Badania powinny się zakończyć w grudniu 2014 roku. "Mam nadzieję, że będą zalążkiem większego przedsięwzięcia, bo czas, w jakim musimy je przeprowadzić jest bardzo krótki" - zaznaczyła badaczka.

PAP - Nauka w Polsce. Ilustracja: freedigitalphotos.net

1. Jeden z genów, odkryty w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie, wykazuje silne działanie zapobiegające rozwojowi nowotworów skóry typu nieczerniakowego. (Źródło: Instytut Nenckiego, Grzegorz Krzyżewski) #amu Ramowego Unii Europejskiej.

Jeden z mysich genów wykazuje silne działanie zapobiegające rozwojowi nowotworów skóry typu nieczerniakowego, dowiodła grupa polskich i australijskich badaczy. Wyniki doświadczeń to obiecujący krok ku skuteczniejszym testom profilaktycznym i nowym metodom leczenia tej grupy nowotworów u ludzi.

Za powstanie, rozwój i funkcjonowanie organizmu ludzkiego odpowiada genom zawierający ok. 20 tysięcy genów kodujących białka. Podobna liczba genów występuje w genomie myszy. W tej puli tylko niektóre geny - nazywane antyonkogenami - mogą inicjować produkcję białek wykazujących działanie antynowotworowe. Polsko-australijska grupa naukowców z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w Warszawie i Monash University Central Clinical School w Melbourne wykazała, że jeden z genów, znany jako GRHL1, ma działanie zapobiegające nowotworom skóry typu nieczerniakowego.

"U ludzi znamy nieco ponad 700 antyonkogenów, lecz tylko kilka z nich przeciwdziała rozwojowi nowotworów skóry. My rozszerzyliśmy tę pulę o kolejny antyonkogen, którego uszkodzenie, przynajmniej u myszy, wyraźnie zwiększa ryzyko zachorowania", mówi dr hab. Tomasz Wilanowski z Instytutu Nenckiego.

Nowotwory są obecnie jednymi z najgroźniejszych i najpowszechniejszych chorób. Według statystyk Światowej Organizacji Zdrowia, rocznie na całym świecie umiera na nie ponad 8 mln ludzi. Zrozumienie przyczyn ich powstawania oraz opracowanie skutecznych metod zapobiegania i terapii nowotworów to w tej sytuacji zagadnienia o ogromnym znaczeniu społecznym.

W 1998 roku dr Wilanowski zidentyfikował, sklonował i opisał nowy ludzki gen. GRHL1 (Grainyhead-like 1) okazał się czynnikiem współodpowiedzialnym za formowanie największego ludzkiego organu: skóry. Odpowiednik genu GRHL1 występuje u myszy. Fakt ten pozwolił polsko-australijskim badaczom na przeprowadzenie doświadczeń nad wpływem genu na częstotliwość występowania nowotworów skóry.

"Testy, które niedawno przeprowadziliśmy w naszej pracowni, nie pozostawiają wątpliwości. Wśród myszy kontrolnych na poważne nowotwory skóry zapadało 7% populacji. U myszy z nokautem, czyli z wyłączonym przez nas genem GRHL1, takie nowotwory pojawiły się aż w 33% przypadków", stwierdza doktorant Michał Mlącki z Instytutu Nenckiego, główny autor pracy właśnie opublikowanej w znanym czasopiśmie naukowym PLOS ONE.

Naukowcy z Instytutu Nenckiego podkreślają, że liczb tych nie można automatycznie przenosić na populację ludzi. "Mimo że mysz i człowiek pod względem genetycznym i fizjologicznym są do siebie bardzo podobne, są to jednak inne organizmy. Myszy są tylko modelami badawczymi dolegliwości ludzkich i pozwalają na lepsze zrozumienie procesów chorobowych", mówi Michał Mlącki.

"Dziś nie możemy jeszcze jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie, czy ludzie z uszkodzonym genem GRHL1 będą zapadali na nowotwory nieczerniakowe pięciokrotnie częściej, jak myszy, czy też będzie to wzrost czterokrotny lub sześciokrotny. Badania nad ustaleniem skali tego wzrostu w ludzkiej populacji dopiero się zaczęły", zaznacza dr Wilanowski.

Znalezienie nowego antyonkogenu to pierwszy krok ku opracowaniu testów pozwalających wykrywać uszkodzony gen GRHL1 u dzieci i dorosłych. W przyszłości osoby świadome wady genetycznej mogłyby podejmować działania zapobiegawcze obniżające ryzyko zachorowania, na przykład unikać solariów, właściwie się ubierać w słoneczne dni czy stosować kremy skuteczniej blokujące promieniowanie ultrafioletowe.

"Sam gen to tylko nośnik informacji. Za antynowotworowe działanie genu GRHL1 odpowiada kodowane przez niego białko. Teraz, gdy znamy efekty działania tego białka, chcemy spróbować znaleźć sposób na stymulowanie jego aktywności w organizmie człowieka. A to już droga nie tylko do profilaktyki, ale także do przyszłych leków, które można byłoby podawać chorym", mówi dr Wilanowski.

Badania nad nowym antyonkogenem zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki, Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej i 7. Programu Ramowego Unii Europejskiej.

PRACE NAUKOWE: Loss of Grainy head-like 1 is associated with disruption of the epidermal barrier and squamous cell carcinoma of the skin; Michał Mlącki, Charbel Darido, Stephen M. Jane, Tomasz Wilanowski; PLOS ONE; DOI: 10.1371/journal.pone.0089247

Źródło: Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie

W ciągu czterech lat powstanie ok. 3,2 tys. pasiek w całym kraju - zakłada projekt rozwoju branży pszczelarskiej, opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie. Program ma być adresowany do absolwentów, bezrobotnych i osób z grupy 50+.

Jak poinformował PAP autor projektu dr Lesław Piecuch, pomysł ma wspomóc rozwój branży pszczelarskiej i równocześnie pomóc w walce z bezrobociem wśród absolwentów. Oferta skierowana będzie także do osób z grupy 50+ i osób niepełnosprawnych.

"W Polsce pszczelarstwo ma wielowiekowe tradycje. Obecnie branża jest rozdrobniona, wiele gospodarstw działa bardziej na zasadzie hobby, niż przedsięwzięć mających przynieść stały, realny dochód" - zaznaczył Piecuch.

Jak przypomniał, niewielkie pasieki liczące od 5 do 50 uli stanowią ponad 90 proc. tego typu gospodarstw w Polsce. 63 proc. osób działających w branży ma powyżej 50 lat, a jedynie 11 proc. to młodzi pszczelarze do 35. roku życia.

Według projektu model gospodarstwa pasiecznego, opracowany przy współpracy z Przedsiębiorstwem Pszczelarskim Apipol w Brzączowicach, składałby się z 60 uli. Planowana, docelowa wydajność każdego z nich została oszacowana na 110 kg produktów pszczelich rocznie w tym: 40 kg miodu oraz 70 kg ziołomiodów w perspektywie 5-7 lat.

W sumie dałoby to ponad 7,5 tys. ton miodu rocznie, czyli połowę obecnej polskiej produkcji. Dodatkowo pasieki będą wytwarzać inne wyroby: mleczko pszczele, wosk, kit pszczeli (propolis), jad pszczeli, pyłek kwiatowy, pierzgę.

Autorzy projektu planują, że w latach 2014-2018 w całym kraju powstanie ok. 3,2 tys. pasiek wyposażonych w jednolite ule oraz niezbędny sprzęt, średnio po 200 w każdym regionie. Główne założenia ich działania to standaryzacja organizacji i funkcjonowania pasieki, wysoka wydajność, możliwość odzyskania maksymalnej ilości produktów.

Proces zakładania pasiek poprzedzony będzie szkoleniami dla kandydatów na pszczelarzy. Zakwalifikowane osoby otrzymywałyby wsparcie finansowe ze źródeł rządowych i unijnych, m.in. funduszy na aktywną walkę z bezrobociem na terenach wiejskich.

Zaopatrywaniem pasiek w pożywienie dla pszczół w okresach dożywiania, w syropy do produkcji ziołomiodów oraz odbiorem miodu i innych produktów z pasieki zajmowałaby się specjalistyczna firma zewnętrzna - "pracownia pszczelarska". Za prace naukowo-badawcze i wdrażanie nowych technologii będzie odpowiadać nowa instytucja - "Ogólnopolski Klaster Miodowy".

"Obecnie import miodów do Unii Europejskiej wynosi około 140 tys. ton rocznie, istnieją więc olbrzymie możliwości zbytu tego produktu na wewnętrznym rynku unijnym" - zaznaczył dr Piecuch.

Produkty pszczelarskie mają też zbyt w takich przemysłach, jak m.in. spożywczy, kosmetyczny, farmaceutyczny czy chemiczny.

Według wyliczeń autora programu koszt założenia gospodarstwa pasiecznego z 60 ulami produkcyjnymi wyniesie ponad 88 tys. zł. Przychody roczne takiej pasieki oszacowano na prawie 100 tys. zł przy kosztach działalności na poziomie około 32 tys. zł.

"Daje to miesięcznie około 5 tys. zł dochodu, co na tereny wiejskie jest bardzo przyzwoite. Jest więc szansa, żeby zrobić z tego dobrą gałąź biznesu" - ocenił naukowiec.

Szanse powodzenia projektu widzi Janusz Kasztelewicz, prezes Związku Pszczelarzy Zawodowych i właściciel Gospodarstwa Pasiecznego "Sądecki Bartnik". "To projekt innowacyjny, wybiegający wiele lat do przodu. Oczywiście wymaga dyskusji i dopracowania szczegółów" - powiedział PAP.

Jak przypomniał, od kilku lat wzrasta spożycie miodu w Polsce, za którym nie nadążą krajowa produkcja. Obecny import wynosi około 5 tys. ton rocznie, a niedobór rodzin pszczelich szacowany jest na około 1 mln (obecnie jest ich ok. 1,3 mln). "Mamy więc sporą lukę do nadrobienia" - zauważył Kasztelewicz.

PAP - Nauka w Polsce

Naukowcy z Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) oraz Wyss Institute at Harvard University w Stanach Zjednoczonych dokonali istotnego kroku w kierunku drukowania trójwymiarowych, wzorzystych konstrukcji tkanek z wielu typów komórek i drobnych naczyń krwionośnych. Ich praca stanowi ważny etap w rozwoju inżynierii tkankowej. Ludzka tkanka wytworzona metodą 3D była odwzorowana tak dokładnie, że możliwe wydaje się testowanie na niej skuteczności i bezpieczeństwa leków. Być może w przyszłości uszkodzone lub chore tkanki skanowane za pomocą tomografii komputerowej będą następnie drukowane w 3D i używane do naprawy lub wymiany zużytych organów.

Umiejętność budowy trójwymiarowej, unaczynionej tkanki umożliwiłaby rozszerzenie technologii w inżynierii tkankowej, przesiewach leków oraz naprawie organów. W celu wytworzenia konstrukcji 3D naśladującej naturalne narządy, zachowanych musi być kilka kluczowych elementów. Wymagane jest odpowiednie połączenie i geometria m.in. macierzy pozakomórkowej (z ang. extracellular matrix, ECM), czyli mieszaniny wytwarzanej przez komórki, wypełniającej przestrzeń między nimi oraz naczyń krwionośnych. Każdy z tych elementów odgrywa istotną rolę w podtrzymywaniu funkcji życiowych biomimetycznej tkanki i jest konieczny do właściwego działania. Być może najważniejszym z tych składników są naczynia włosowate - bez ich udziału, zapewniającego transport składników odżywczych oraz odpadów, wzrost komórek i utrzymanie tkanki przy życiu nie byłoby możliwe. Inżynierowie przez lata próbowali opracować proces produkcji unaczynionych tkanek ludzkich służących jako zamienniki. Niektórym się to udało, ale były one ograniczone do cienkich plasterków. Kiedy podejmowano próby fabrykacji grubszych warstw tkanki, komórki we wnętrzu nie otrzymywały tlenu i substancji odżywczych, ani nie mogły usunąć dwutlenku węgla. Następowała wówczas martwica, czyli obumieranie.

To właśnie trójwymiarowe biodrukowanie ma zapewnić obecność naczyń w odpowiedniej odległości od każdej komórki. Do tej pory, ta technika była wykorzystywana głównie do tworzenia bezkomórkowych rusztowań i form 3D, na których dopiero po zakończeniu budowy zaszczepiano komórki. Nowa metoda zaprezentowana przez badaczy z Harvard Univeristy umożliwia przygotowanie unaczynionej tkanki z wieloma typami komórek oraz macierzą pozakomórkową. Powstanie skomplikowanych heterostruktur wymagało zdolności do precyzyjnego drukowania wielu materiałów. W związku z tym, naukowcy zaprojektowali niestandardową, wielkopowierzchniową (725 mm × 650 mm × 150 mm) biodrukarkę 3D z czterema niezależnie sterowanymi głowicami. W celu wytworzenia zróżnicowanych, trójwymiarowych konstrukcji testowano ją za pomocą barwionych tuszy z polidimetylosiloksanu (z ang. polydimethylsiloxane, PDMS). Każda wyprodukowana warstwa składała się z innego materiału. Następnie, naukowcy skupili się na sporządzeniu hydrożelowych "farb" z ładunkiem komórek, które musiały być stosunkowo niedrogie, kompatybilne z warunkami drukowania oraz nie mogły ulec uszkodzeniu. Szczegółowe wyniki badań zostały opublikowane w 18 lutego 2014, w internetowym wydaniu czasopisma Advanced Materials.

Biomimetyczna tkanka (naśladująca zachowanie naturalnej) została wydrukowana z kilku różnych "farb". Podłoże z atramentu PDMS, który jest biokompatybilnym polimerem z grupy siloksanów zostało naniesione przez dyszę stożkową o średnicy 200 mikrometrów. Następnie, osadzono na nim w temperaturze w 37°C matrycę w postaci cienkiej warstwy z żelatynowego hydrożelu metakrylanu (z ang. gelatin methacrylate, GelMA). Ochłodzono ją potem do temperatury 15°C w celu wywołania szybkiego żelowania. Matryca z GelMA była odpowiednikiem macierzy pozakomórkowej. Materiał ten został wybrany ze względu na niski koszt produkcji, ogólnodostępność, łatwość obróbki i biokompatybilność. GelMA to denaturyzowany kolagen modyfikowany fotopolimeryzacyjnym metakrylanem. Kolejnym krokiem było naniesienie atramentu z poloksamerem 407 imitującym naczynia krwionośne. Środek o handlowej nazwie Pluronic F-127 to kopolimer powierzchniowo czynny (hydrofilowy, niejonowy surfaktant). Co ważne, jest biologicznie obojętny względem różnych typów komórek w krótkim okresie czasu potrzebnym do zakończenia procesu wytwarzania tkanki. Ostatni pojemnik i głowica zawierały "tusz" GelMA na bazie komórek (z materiałem biologicznym), który został osadzony bezpośrednio na matrycy i przykrył poprzednie warstwy. Cała konstrukcja została naświetlona światłem UV (przez 60 sekund) w celu usieciowania. Tkankę ochłodzono potem do temperatury 4°C w celu skroplenia i usunięcia poloksameru 407. Pozostałe, puste mikrokanały gwarantowały pożądane trasy transportu jak w żywym organizmie. Zespoły z Harvardu testowały wszechstronność i wydajność tworów przez drukowane różnych typów trójwymiarowych konstrukcji. Zbudowano nawet tkankę zawierającą naczynia krwionośne i trzy różne typy komórek, czyli strukturę o zbliżonej złożoności do tkanek litych. Ponadto, wstrzyknięte do mikrokanalików ludzkie komórki śródbłonka odnowiły wyściółkę naczyń krwionośnych, co stanowi ważną informację jeśli chodzi o utrzymywanie tkanki przy życiu.

Obecnie naukowcy skupiają się na wyprodukowaniu funkcjonalnych tkanek 3D, do badania wpływu nowych leków. Jak twierdzą autorzy, to dziedzina, gdzie mogą one znaleźć natychmiastowe zastosowanie. Zdolność do wytworzenia działającej sieci naczyniowej to nie tylko możliwość fabrykacji grubszych tkanek, lecz także zwiększenie zakresu operacji w łączeniu naturalnego układu naczyniowego z tym wykonanym w laboratorium.

MaterialyInzynierskie

Zarówno jakość, jak i ilość wody stają się coraz trudniejszym wyzwaniem w wielu częściach Europy. Zmiana klimatu, szybki wzrost ludności i urbanizacja, malejące zasoby słodkiej wody i starzejąca się infrastruktura odbijają się niekorzystnie na zaopatrzeniu w wodę.

Podczas gdy liczebność naszej populacji dynamicznie się zwiększa, zasoby wody utrzymują się na stałym poziomie i są coraz bardziej zanieczyszczane. Podaż rozmija się z popytem i trend ten ma się utrzymać, bowiem szacuje się, że do roku 2025 globalne zapotrzebowanie na wodę przekroczy jej dostępność o 56%. Już teraz 18% mieszkańców Europy żyje w krajach borykających się z deficytem wody (gdzie zapotrzebowanie przekracza dostępność o ponad 20%). Zasadniczo problem w tym, że wszyscy zużywamy coraz więcej wody, a szokującym jest fakt, że jedna trzecia jest tak naprawdę spuszczana w toaletach.

Nie ma wątpliwości, że pilnie potrzebne są lepsze sposoby ochrony wody, metody zarządzania zapotrzebowaniem na nią i technologie ograniczające jej marnotrawienie. Podejmując próbę odpowiedzi na te potrzeby, w ramach dofinansowanego ze środków unijnych projektu TRUST (TRansitions to the Urban Water Services of Tomorrow) opracowano niedawno przewodnik dla interesariuszy z sektora wody zajmujących się tymi zagadnieniami. "Wytyczne w zakresie ewaluacji i wyboru zrównoważonych technologii zarządzania zapotrzebowaniem na wodę" (Guidance on evaluation and selection of sustainable water demand management technologies) zawierają wskazówki nt. ewaluacji i wyboru typu technologii zarządzania zapotrzebowaniem na wodę (WDM) w celu obniżenia jej zużycia.

Dr Aisha Bello-Dambatta i profesor Zoran Kapelan z Uniwersytetu w Exeter, Zjednoczone Królestwo, naczelni autorzy raportu, zauważyli: "Zasadniczym powodem opracowania wytycznych było umożliwienie lepszego zarządzania ogólnym zapotrzebowaniem na wodę od źródła poboru do punktu czerpalnego, tj. na wodę wyodrębnioną z naturalnego środowiska, uzdatnioną, przechowywaną, przesyłaną i wreszcie rozprowadzaną do odbiorców (...). Nasze wytyczne dostarczają wiele szczegółów technicznych i zawierają przewodnik po szerokiej gamie technologii oszczędzania wody zarówno w gospodarstwach domowych, jak i w przedsiębiorstwach, a także obejmują szerokie spektrum opcji WDM".

Autorzy dodają: "Konkretny odbiorca docelowy naszych wytycznych to podmioty świadczące usługi wodne, decydenci, władze lokalne i gospodarstwa domowe. Różni interesariusze mają różne cele i priorytety, których nie można rozważać w oderwaniu od siebie, a zatem w zasadzie wszyscy interesariusze z sektora wody mogą skorzystać z naszych wytycznych".

Wytyczne, przygotowane przy dodatkowym wsparciu kolegów z Uniwersytetu w Exeter, Fachhochschule Nordwestschweiz w Szwajcarii i Krajowego Uniwersytetu Technicznego w Atenach, Grecja, mają wzmocnić pozycję interesariuszy z sektora wody, działających na rzecz wydajnego i zrównoważonego korzystania z wody, aby ostatecznie zbilansować podaż i popyt oraz zapewnić bezpieczeństwo przyszłego zaopatrzenia w wodę. Projekt TRUST, w którym bierze udział 30 partnerów z siedmiu krajów, poświęcony jest także analizie szeregu innych innowacji i narzędzi w celu stworzenia bardziej zrównoważonej przyszłości zasobu, jakim jest woda.

Źródło: CORDIS, UE.

Więcej: film dokumentalny Blue Gold: World Water Wars

24 dzieła z XVI i początku XVII wieku stanowiące najcenniejszy fragment kolekcji Biblioteki SGH zostały udostępnione w internecie. Wśród starodruków znajdują się prace humanistyczne, ekonomiczno-społeczne i prawnicze, jak również dzieła geograficzne, przyrodnicze, filozoficzne, albumy oraz mapy.

Najstarszą pozycją wśród starodruków są komentarze wybitnego humanisty niemieckiego, teologa i reformatora Simona Grynaeusa do dzieła Arystotelesa "O świecie", które zostały wydane w 1533 r. w Bazylei. Wśród udostępnionych starodruków są m.in. wydany w 1558 r. "Traktat o handlu" - dzieło francuskiego prawnika Karola Molinaeusa, pioniera w rewidowaniu postawy o zakazie pobierania procentu, a także "Komentarze o lichwie" Jana Baptisty Lupiego z 1577 r. - poinformował rzecznik uczelni Marcin Poznań.

Znacząca część starodruków szesnasto- i siedemnastowiecznych to księgi z zakresu prawa i historii. Wśród wydań autorów polskich w kolekcji znajduje się m.in. dzieło Marcina Kromera "O pochodzeniu i czynach Polaków" z 1555 r., czy wydana niecałe 20 lat później, napisana również po łacinie, "Historia Polski" Jana Herburta. Obie księgi wydrukowano w Bazylei w sławnej oficynie Jana Oporina.

Zainteresowani mogą też zobaczyć dzieło, które wywarło wyjątkowy wpływ na współczesne instytucje prawa cywilnego - "Corpus Iuris Civilis" wydany w roku 1595 czy "Statuty Królestwa Polskiego", autorstwa prawnika i historyka Jana Herburta z 1597 r.

Umieszczenie dzieł w internecie poprzedził proces digitalizacji. "Starodruki są dziełami wyjątkowymi. Biorąc pod uwagę ich wiek, żadna z ksiąg nie jest w stanie idealnym. A to nie ułatwia zadania. Dziełu o objętości kilkudziesięciu stron w dobrym stanie zachowania trzeba poświęcić kilka godzin. Kilku dni wymaga zeskanowanie pozycji liczącej powyżej 200 kart, zaś opasłe tomy lub dzieła współoprawne (tzw. klocki) wymagają nawet dwóch tygodni pracy, polegającej na manualnym przenoszeniu tekstu karta po karcie na czytnik cyfrowy" - wyjaśnia Jarosław Bieńko, starszy mistrz odpowiedzialny za cyfryzację starodruków.

Podkreśla przy tym, że proces nie kończy się na zeskanowaniu dzieła. "Na potrzeby prezentacji, uzyskane po zdigitalizowaniu każdej księgi pliki, przetwarzane są z bezstratnego formatu TIFF na znacznie mniejszych rozmiarów pliki w formacie pdf. Ponadto, celem zabezpieczenia materiału, sporządza się dodatkowe kopie każdego zeskanowanego dzieła. Materiał rejestrowany jest na taśmach streamera zapewniających około piętnastoletnią trwałość zapisu danych. Wymienione czynności są nieodzownymi elementami profesjonalnej digitalizacji, jednak znacznie wydłużają proces" - tłumaczy Bieńko.

Proces cyfryzacji najstarszej części zbioru Biblioteki SGH rozpoczął się w 2012 r. Do digitalizacji pozostały jeszcze starodruki z XVII wieku. "W zbiorach posiadamy ponad 200 ksiąg wydanych drukiem w siedemnastym stuleciu. W najbliższym czasie sukcesywnemu procesowi binaryzacji chcemy poddać kilkadziesiąt starodruków, w pierwszej kolejności będą to księgi prezentujące myśl społeczno-ekonomiczną" - mówi Hanna Długołęcka, dyplomowany kustosz i zastępca dyrektora Biblioteki SGH.

Łącznie w księgozbiorze Biblioteki znajduje się blisko 4,5 tys. starodruków - dzieł wywodzących się z okresu od 1500 do 1830 roku.

Digitalizacja kolekcji stanowi część pracy naukowej, finansowanej w ramach programu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego - "Narodowy Program Rozwoju Humanistyki" w latach 2012-2015, pt. "Szkoła Główna Handlowa w Warszawie - spuścizna intelektualna i architektoniczna jako element tożsamości kulturowej Warszawy i Polski".

PAP - Nauka w Polsce

Starodruki SGH z XVI w.

Herb Zygmunta Augusta