Sukcesy nauki 2015
Koniec roku sprzyja podsumowaniom – to nieuniknione. Na szczęście, podsumowanie osiągnieć nauki w minionych 12 miesiącach jest szczerze budujące. Przynajmniej w tym względzie, ludzkość pędzi w stronę świetlanej przyszłości.
Jak wynika z analiz, w ciągu ostatnich 100–150 lat ludzkość zdobyła więcej wiedzy niż w minionych tysiącleciach. Przyśpieszamy, a siła, która „wgniata” ludzkość w fotele w tym szaleńczym pędzie, rośnie wykładniczo. Rok 2015 był zaledwie nutą w przygrywce do symfonii nauki, która rozbrzmi w najbliższych latach; nie milleniach czy wiekach, ale w perspektywie zaledwie kilku dekad. To, jakie postępy odnotowuje nauka, ekscytuje. Nie tylko potrafimy wysłać ludzi w przestrzeń kosmiczną, ale eksplorujemy pobliską planetę. Co więcej, dokonujemy na niej wiekopomnego odkrycia. Potrafimy wykryć istnienie niemal bliźniaczej dla Ziemi planety, jak też zapobiegać wysychaniu jezior oraz budować „zielone” źródła energii elektrycznej dla każdego. Nie ma chyba takiej dziedziny nauki, dla której mijający rok nie okazałby się węższym lub szerszym pasmem sukcesów.
W tym natłoku wspaniałych informacji ciężko wskazać te „naj”. Bo jak zadecydować, które odkrycia są, na przykład, najistotniejsze, albo najbardziej spektakularne, czy też najdonioślejsze? Szczęśliwie, ktoś podjął się tego zadania. Portal „NowThis Future” opublikował niedawno krótki film z podsumowaniem najbardziej znaczących (zdaniem jego redaktorów) osiągnięć naukowych ludzkości w roku 2015. A my rozwinęliśmy opisy wybranych. Źródłowy film znajdziecie w nagłówku tego artykułu.
„Shade balls” – ochrona przed palącym słońcem
Kto by pomyślał, że piłki wykonane z polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE), czyli wytrzymałego tworzywa sztucznego, mogą zabezpieczyć życie milionów ludzi? Dzięki 96 mln „shade balls” wrzuconych do zbiornika retencyjnego Ivanhoe w południowym Los Angeles udało się to właśnie osiągnąć.
Wykonane z mocnego tworzywa zmieszanego z sadzą piłeczki mają kilkanaście centymetrów średnicy, a środku wypełnia je zwykłe powietrze, dzięki czemu unoszą się na wodzie, pochłaniają promieniowanie słoneczne (i ciepło), nie zanieczyszczają środowiska i bardzo łatwo usunąć je z powierzchni zbiornika wodnego, gdy upały miną. Ciekawostką jest, że podobne piłki wypełniają czasem stawy nieopodal lotnisk – by zniechęcić ptactwo do polowania na ryby zbyt blisko pasów startowych.
„Spragniony beton” – bezpieczeństwo na drodze
Co jest najgorsze w czasie jazdy w deszczu? To, że wszędzie na drodze jest woda. Co gorsza, opad „stoi” na betonowej lub asfaltowej nawierzchni i wyraźnie zmniejsza przyczepność kół samochodów. Każdy kierowca wie, o czym mowa. I tu pojawia się naprawdę genialny wynalazek – „spragniony beton”, czyli Topmix Permeable, tworzywo budowlane hitech firmy Tarmac. Stworzony, żeby zapobiegać skutkom powodzi na Wyspach Brytyjskich beton składa się z kilku warstw o zróżnicowanych właściwościach fizycznych. Wierzchnia jest twarda i odporna na ścieranie, ale zarazem przepuszczalna – niczym pumeks. Pochłania lejącą się po nim wodę i „porami” przepuszcza ją do podłączonych w niższej warstwie rur kanalizacyjnych. „Spragniony beton” jest bardzo spragniony – każdy metr kwadratowy tego budulca wchłania 600 litrów wody w ciągu minuty. W przypadku zwykłych warunków atmosferycznych oznacza to, że nawet ulewa nie będzie w stanie zamienić w rwącą rzekę ulicy z nawierzchnią Topmix Permeable.
Pianka życia – medycyna XXI wieku
Zatamowanie rozległego krwawienia z rany – powstałej na przykład po postrzale – jest nawet dla doświadczonego chirurga nie lada wyzwaniem. Z pomocą w takich dramatycznych sytuacjach przychodzi nowoczesna medycyna.
Rany postrzałowe na polu walki? Dzięki „piance życia” uratujemy wiele istnień. Choć lepiej nie wszczynać wojen…
Amfifilowy biopolimer i zmodyfikowany hydrofobowy chitozan, połączone w formie spreju, dzięki swoim właściwościom fizyko-chemicznym ratują życie.
Biopolimer składa się z bardzo długich cząstek, których jedna końcówka rozpuszcza się częściowo w wodzie, a druga wykazuje częściowy „wodowstręt”; w efekcie, pomiędzy hydrofilowymi i -fobowymi końcami cząstek powstaje szczelna warstwa. Z kolei zmodyfikowany chitozan – wielocukier, pochodna chityny, która tworzy pancerzyki wielu owadów – ma właściwości bakteriobójcze, zerową toksyczność, wysoką zdolność wchłaniania płynów i również wytwarza nieprzepuszczalną błonę. Obie te substancje po zmieszaniu i rozpyleniu na ranę rozprężają się, wypełniają ją szczelnie i natychmiast hamują krwawienie.
Dar nowego życia
Złamanie kręgosłupa jest dramatem. Oznacza paraliż, wobec którego medycyna pozostawała dotychczas bezradna. Być może już wkrótce zabieg łączenia przerwanego rdzenia kręgowego będzie osiągalny w równym stopniu, co inne zabiegi neurochirurgiczne.
Dr Paweł Tabakow przywrócił sparaliżowanemu mężczyźnie władzę w nogach – dzięki przeszczepowi komórek glejowych.
Za sprawą zespołu dr. Pawła Tabakowa, z Kliniki Neurochirurgii Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego we Wrocławiu, „dar nowego życia” nie jest już rozpaczliwym marzeniem sparaliżowanych, a realnym, medycznym rozwiązaniem.
Doktorowi Tabakowowi udało się postawić na nogi – i to dosłownie – pacjenta po przerwaniu rdzenia kręgowego; zespół pod kierownictwem doktora wszczepił choremu komórki glejowe do kręgosłupa, a one wytworzyły w miejscu, w którym był przerwany rdzeń – nowe połączenia między zerwanymi zakończeniami. Dziś, człowiek, który do niedawna nie miał władzy w nogach, przechodzi rehabilitację – o własnych siłach i co najważniejsze, na własnych nogach.
Życie w kosmosie
Oznak życia poza naszą planetą szukamy, od kiedy zdaliśmy sobie sprawę z istnienia innych światów. Co prawda, nasze wyobrażenia na temat obcych cywilizacji bywają przedziwne i oparte wyłącznie na spekulacjach, jednak co do jednego naukowcy nie mają wątpliwości – tam, gdzie jest woda, może być życie. W 2015 roku, po wielu latach domniemywań udało się znaleźć odpowiedź na jedno z najbardziej nurtujących świat nauki pytań – czy na Marsie (jedynej, oprócz Ziemi, planecie, na której potencjalnie mogłyby wystąpić warunki korzystne dla istot żywych) jest woda. Jest i to w całkiem imponujących ilościach. W formie lodu, ale też w stanie płynnym.
Marsjańska woda jest bardzo mocno zmineralizowana, dzięki czemu w niektórych rejonach Czerwonej Planety, w których temperatura spada do 94 stopni Celsjusza poniżej zera, nie zamarza. Jak podkreśla NASA – dzięki której staraniom udało się potwierdzić, że nawet na na czwartej planecie od Słońca „wszystko płynie” – trzy miliardy lat temu Mars przypominał Ziemię i był planetą oceanów, z nasyconą parą wodną atmosferą.
Na Czerwonej Planecie jest woda w stanie płynnym. Teraz pozostaje nam tylko odkryć dowody, że kiedyś istniało tam życie. Jest to w naszym zasięgu.
Drastyczny krach środowiskowy zmienił Czerwoną Planetę w zimną skałę. Czy jednak, zanim do tego doszło, życie (w formie odłamków wyrzucanych w stronę Ziemi przez zderzające się z Marsem ogromne kosmiczne „śmieci”) nie zostało „zaszczepione” u nas? To nie science fiction – to całkiem możliwe. Kto wie, czy wszyscy nie jesteśmy Marsjanami?
Ciekawe jest również inne odkrycie NASA – Kepler–452b. Pod tą enigmatyczną nazwą kryje się skalista planeta o wymiarach o 60 proc. większych od Ziemi, krążąca w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy i potencjalnie zdolna do utrzymania życia na swojej powierzchni. Odkryta przez Teleskop Kosmiczny Kepler planeta ma temperaturę podobną do tej na naszym globie, co oznacza, że prawie na pewno znajduje się tam płynna woda. Niestety, poza czysto fizycznym opisem nie wiemy nic więcej, a na pewno nie spojrzymy przez lunetę na powierzchnię Kepler–452b; oddalona jest ona bowiem o 1400 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Łabędzia. I jest to naprawdę daleko – 1400 lat świetlnych to ponad 13 biliardów kilometrów.
Powerwall – znowu Elon Musk
Wiadomo, że bez Elona Muska nie ma postępu. I oczywiście, o nim napiszemy. Po elektrycznych samochodach, ultraszybkiej tuby pasażerskiej i kosmicznych podbojach, przyszła pora na rewolucyjny wynalazek dla zupełnie zwykłych domów. Baterie słoneczne na dachach nie są niczym nadzwyczajnym – można je spotkać nawet na polskiej wsi. Ale problem zawsze pojawiał się przy magazynowaniu nadmiaru wytworzonej przez panele fotowoltaiczne energii.
Dzięki Muskowi i jego Tesli, sprawa jest w zasadzie rozwiązana. Powerwall, domowa bateria akumulująca energię słoneczną, magazynuje jej wystarczająco dużo, żeby można było nią zasilać gospodarstwo domowe w nocy lub przy niepogodzie, a przy okazji nie oddawać własnego prądu do publicznej sieci energetycznej. Po prostu, żaden foton zamieniony w elektron się nie marnuje. „Zielona” energia to nie mrzonka. To fakt o parametrach: 7 kWh, 350-450 V, 9,5 A, 92-procentowej efektywności i 10-letniej gwarancji.