Iz kineskog laboratorija: svila čvršća od svile - Monitor.hr
27.01. (12:00)

Silk milk

Iz kineskog laboratorija: svila čvršća od svile

Postupak je sasvim jednostavan. Sirovu su svilu, nakon čišćenja od voska i drugih neželjenih sastojaka, otopili u koncentriranoj otopini (9,8 mol/L) litijeva bromida (LiBr) zaluženu sodom (natrijevim karbonatom). Svila, točnije fibroin, u toj se otopini potpuno otopio. Kako iz nje opet dobiti svilu? Starom metodom: u otopinu su dodali amonijev sulfat – poznato sredstvo za taloženje („isoljavanje“) proteina – uz još jedan važan dodatak: cinkov sulfat. Ta struktura ne pridonosi čvrstoći proteina, pa tako ni fibroina. Njegovoj čvrstoći pridonose plosnate strukture, beta-ploče (β-sheets) jer su kompaktnije, a osim toga se slažu jedna na drugu i tako učvršćuju lanac. Da je upravo to uzrok povećanja čvrstoće svile nakon regeneracije pokazala su mjerenja. Konačan rezultat: prekidna čvrstoća svile povećala se na 2,0 GPa. Time je regenerirana svila kineskih znanstvenika nadmašila za 60 – 70 % najčvršću prirodnu nit – vlakno paučine (dragline). Nenad Raos za Bug.


Slične vijesti

Nedjelja (18:00)

Da bar možemo sav taj CO2 samo tako popiti...

Raos: Umjetnim enzimom protiv globalnog zatopljenja

Netko je došao na genijalnu ideju – postupak koji rješava najveći problem čovječanstva, naime kako ukloniti višak ugljikova dioksida iz atmosfere te tako spasiti rodni nam planet od uništenja, od posvemašne propasti. Sav ugljikov dioksid treba, kaže, otopiti u vodi, a dobivenu otopinu – soda-vodu – piti i popiti! U kombinaciji s vinom, što ne bi činilo popularni gemišt, već – špricer! No, tako što trpjeti i pretrpjeti bilo bi posve uzaludno, jer – znamo – ugljikov dioksid će kad-tad izaći iz našeg tijela (jer ne asimiliramo poput biljaka), pa će se vratiti u zrak. Ali ipak: nema boljeg načina da ga se pohrani, jer voda je dakako najjeftinija industrijska sirovina. Novi znanstveni rad uključuje jedan umjetni enzim.

Membrana s tim enzimom (ZC-HNPs-E@XLPEO) pokazala se slabo propusnom za druge plinove, poglavito za dušik, metan i vodik, pa će moći poslužiti i za odvajanje CO2. Stoga se za budućnost ovog znanstvenog dostignuća ne trebamo brinuti: služit će za sve, od čišćenja industrijskih plinova i hvatanja ugljikova dioksida iz atmosfere do obnavljanja zraka u podmornicama i svemirskim stanicama. Nenad Raos za Bug

08.12. (11:00)

Prirodni laboratorij

Najnovija teorija kaže: život je možda nastao u pukotinama vrućih stijena

U eksperimentu s otopinama aminokiselina između safirnih pločica na različitim temperaturama, dokazali su da toplina uzrokuje razdvajanje i koncentriranje molekula. Glicin se koncentrirao pri vrhu, a veće aminokiseline na dnu. Toplinski gradijenti također potiču povezivanje molekula: uz razliku temperature od 10 °C, glicin je prelazio u diglicin. Prve molekule života možda su nastale u vrućim pukotinama kroz koje je strujala voda – prirodni laboratorij drevnog planeta. Nenad Raos za Bug

30.11. (12:00)

Kad gustoća vodika zadaje glavobolju: Tanko je, ali nije lako

Budućnost na čekanju: Vodik i grafen u borbi s gustoćom

Vodik, čisto i energetski bogato gorivo, suočava se s izazovima pohrane zbog svoje male gustoće. Iako je ukapljeni vodik učinkovit, zahtijeva ekstremne uvjete (-253 °C), dok tlačenje dodaje težinu spremnicima. Rješenja poput “ukrašenog” grafena s metalima ili dopiranja litijem omogućuju vezivanje vodika, ali su još uvijek ograničena. Najjednostavnija opcija, stvaranje šupljina u grafenskoj mreži, daje obećavajuće rezultate. Iako laboratorijski uspjesi dosežu ciljeve za 2025., energetska gustoća i dalje zaostaje za tekućim vodikom. Zaključak? Pravi cilj ostaje izazov, no tehnologija napreduje korak po korak. Optimizam je ključ. Nenad Raos za Bug.

23.11. (15:00)

Kad se otrov pretvara u lijek za planet

Amonijak kao čistač otrovnih plinova – revolucionarna tehnologija za čist zrak

Kineski znanstvenici razvili su katalizator na bazi titanijeva dioksida (TiO2) s dodatkom mangana (Mn) i disprozija (Dy), koji učinkovito pretvara otrovni dušikov monoksid (NO) u bezopasni dušik (N2) uz pomoć amonijaka (NH3). Ovaj katalizator djeluje već pri niskim temperaturama, što ga čini energetski učinkovitijim i primjenjivim u industriji i transportu. Tehnologija obećava čišći zrak i smanjenje emisije štetnih plinova, a može se koristiti i na brodovima koji koriste amonijak kao gorivo, čime bi se eliminirala potreba za ispušnim dimnjacima. Nenad Raos za Bug.

16.11. (21:00)

Priroda uvijek ima rješenje

Raos: Pustinje spašavaju oceane

Prašina iz pustinjskih oluja raznosi se diljem svijeta i na kraju najvećim dijelom završava u morima i oceanima. To nije bez posljedica: pustinjski pijesak gnoji more. Što se iza blagotvornog učinka pustinjskog pijeska na zdravlje koralja krije otkrila je analiza kemijskog sastava koralja nakon obavljenog eksperimenta. Dodatkom pustinjske prašine udio litija u koralju povećan je, najviše, pet puta, mangana četiri puta, željeza tri puta, magnezija 1,3 puta i molibdena do 1,5 puta. Da ti metali ne utječu  izravno na koralje, nego na njihove fotosintetske simbionte (čitaj: jednostanične alge) vidjelo se po tome da je dodatkom pustinjske prašine došlo do povećanja sadržaja klorofila (do 1,5  puta) i, još više, do povećanja brzine fotosinteze. Koralji imaju dovoljno vode i svjetla, ali nemaju dovoljno minerala – ako minerale ne dobiju iz pustinje. O koraljima pak ovisi život u moru, pa zato dolazimo do zaključka iz naslova, kaže Nenad Raos za Bug

09.11. (18:00)

Ne može dosaditi ni mješalici

Cement iz mora inspiriran morem, koji se može reciklirati unedogled

Kako se diljem svijeta stalno nešto gradi i to ponajviše upotrebom cementa, ne treba nas čuditi da 7,1 % emisije CO2 potječe baš iz njegove proizvodnje. Građevine se usto stalno ruše, a to znači da bi beton trebalo na neki način reciklirati. Može ga se razbiti, smrviti i izmrviti – i što onda? Inspirirani jednom vrstom morskih crva znanstvenici su napravili novu vrstu betona. Za te je morske životinje karakteristično da grade kolonije i to tako da se čvrsto međusobno povežu ljepilom. To prirodno ljepilo privlači pozornost znanstvenika kojima dugo nije bilo jasno kako i zašto lijepi. Kako se u pripremi ovog veziva ništa ne peče, jasno je da se je ono ekološki mnogo povoljnije od običnog, silikatnog cementa. Nakon dva sata stajanja prah betonskog bloka se pretvara u malter od kojeg se opet, lijevanjem i sušenjem, mogu dobiti blokovi. I taj postupak može trajati unedogled, jer se pri njemu ne gube mehanička svojstva građevnog materijala. Nenad Raos za Bug

03.11. (15:00)

Nisu ni travari bili ludi

Dragoljub – panaceja iz našeg vrta

San o lijeku za sve bolesti, ili kako bi se to grčki reklo o panaceji, star je valjda koliko i čovjek. U Kini su imali eliksir besmrtnosti, a u Europi su tragali za kamenom mudraca koji sve metale pretvara u zlato, a liječi  i sve bolesti. Pa kao što savršenstvo metala treba tražiti u zlatu, tako i savršenstvo čovječjeg tijela treba tražiti u zdravlju. U milijunima godina dugoj borbi za opstanak biljke su razvile osebujne načine obrane od parazita, bakterija i virusa, a ta se obrana na kraju svodi na smjesu organskih spojeva koji u sinergiji djeluju protiv svih neprijatelja s kojima se biljka susretala i još se susreće. Jedna takva biljka je dragoljub, od čijeg su dijelova naši znanstvenici napravili čaj – i to ne bilo kakav, i to uz pomoć mikrovalne pećnice, odnosno upotrebu mikrovalnih zračenja. Razlika se vidjela već na prvom i, rekao bih najvažnijem testu, testu citotoksičnosti prema stanicama raka grlića maternice (HeLa), raka debelog crijeva (HCT116) i raka kostiju (U2OS), a djelotvornima su se pokazali i u borbi protiv bakterija. Nenad Raos za Bug

26.10. (15:00)

Kad sunce radi prekovremeno

Novi fotokatalizator pretvara Sunčevu svjetlost u metanol i struju

Znanstvenici su razvili inovativni fotokatalizator, nazvan MCN-CA, koji pod sunčevom svjetlošću pretvara ugljikov dioksid i vodu u metanol i proizvodi električnu energiju. Uz 70% iskoristivosti, jedan gram katalizatora generira 352 mg metanola i 4,9 W/m² struje na sat. Ovaj uređaj, temeljen na kompleksu polimera i kobalta, obećava trajniju i komercijalno održivu metodu za proizvodnju metanola, korisnog kao gorivo i industrijska sirovina. Nenad Raos za Bug.

19.10. (19:00)

Klor je vrag, ali bez kojeg se ne može

Pametni mobitel protiv klora: Testirajte vodu kao znanstvenik

Klor je vrlo korisno, ali opasno sredstvo. Njegova dvostruka narav očituje se u svakodnevnom životu, gdje je istovremeno nezamjenjiv za dezinfekciju, ali može uzrokovati trovanja ako se ne koristi ispravno. Klor je bio prvi bojni otrov, a njegova prisutnost u vodi za piće može izazvati ozbiljne zdravstvene probleme poput astme ili čak raka. Uz sve to, klor se koristi i za čišćenje, a nespretna kombinacija s nekim kemikalijama može stvoriti smrtonosni plin. No, napredne tehnologije, poput kineskog mobilnog testa, pomažu nam u kontroliranju njegove prisutnosti u vodi. Nenad Raos za Bug

12.10. (14:00)

Brod bez dimnjaka - iluzija čistog pogona

Nova tehnologija hvatanja CO2 iz zraka – stvarna revolucija ili moguća energijska zamka?

Unatoč senzacionalnim tvrdnjama o brodu na fosilna goriva koji ne emitira ugljikov dioksid, stvarnost je daleko složenija. Sustav koristi kalcijev oksid za vezanje CO2 iz dimnih plinova, no njegova proizvodnja zahtijeva energiju i ispušta onoliko CO2 koliko se kasnije hvata. Tehnološki proces zatvaranja kružnog toka nije postignut, a energijski trošak dovodi do povećane potrošnje energije. Inovativniji, ali skuplji sustavi poput kaliksarena pokazuju potencijal u hvatanju CO2, ali primjena na velikoj skali tek treba biti procijenjena. Nenad Raos za Bug