Stanislav Mihulka

Metamateriály se opět předvedly. Nový metapovrch s niobátem lithia je klíčovým prvkem nové technologie, která v podobě velmi tenkého filmu konvertuje fotony infračerveného záření přímo na viditelné světlo. Jen tak. Brýle s takovým filmem by umožnily vidět v noci podobně dobře jako s dnešním drahým a těžkým vybavením.

Indický astrofyzik Naman Kumar hodil do kalných vod věd o temné energii kámen v podobě exotické hypotézy. Zahrnuje sice partnerský antivesmír, v němž čas plyne opačným směrem vzhledem k našemu vesmíru, ale nepotřebuje žádnou formu temné energie ani modifikování gravitace.

Tvůrci legendárních mrakodrapů Burdž Chalífa v Dubaji nebo třeba Willis (Sears) Tower v Chicagu společně s konstruktéry gravitačních baterií Energy Vault navrhují postavit mrakodrapy až kilometrové výšky s bateriemi, které by byly založené na pohybech velkých závaží anebo přečerpávání vody.

Představte si, že by se velké bojové nebo průzkumné drony nemusely vracet na základnu, kde by čerpaly energii nebo palivo. Pozemní systém by jim posílal energii bezdrátově, na velkou dálku, v podobě elektromagnetických vln. Drony by mohly operovat skoro donekonečna. Přesně na tomhle teď DARPA pracuje.

Těžký průmysl často využívá teploty nad 1 000°C, má ohromnou spotřebu energie a přitom stále jede na fosilní paliva. Co kdyby ho ale pohánělo Slunce? Převratná solární tepelná past, založená na křemeni a karborundu, velkolepě prolomila hranici 1 000°C pro tento typ zařízení. Těšte se na solární ocel, cement nebo sklo!

Ačkoliv důvody zatím nejsou příliš jasné, srdce dětí předškolního věku si při učení získají spíše roboti než lidé. Děti by je raději měli za důvěrníka, který zná jejich tajemství, za kamaráda a také za učitele. Právě robotům více tolerují chyby a nedomnívají se, že by to roboti dělali schválně. Pedagogové mají každopádně nad čím přemýšlet.

Nanoinženýři vytvořili rekordně tenké čočky, jejichž výška činí pouhých 0,6 nanometrů. Dosavadní rekordně tenké čočky z roku 2016, jejichž tloušťka byla 6,3 nanometrů, předčí více než desetkrát. Ohýbají jen červené viditelné světlo, což otevírá prostor pro zajímavé aplikace, jako je rozšířená realita.

Produkt genu USAG-1 blokuje dorůstání nových zubů. Když ho vypnete, může vyrůst nový zub. Japonský expert Katsu Takahashi a jeho kolegové to dotáhli do praktické podoby. Už umějí nechat narůst nové zuby myším a fretkám. V září zahajují klinické testy na lidech. Těšíte se na nové zuby?

Přicházejí organoidní čipy. FinalSpark vyvinuli biopočítač s lidskými mozkovými organoidy o velikosti asi poloviny zrnka máku. Zařízení Neuroplatform, které je možné odměňovat dopaminem, je připojené k cloudu a můžete si koupit jeho počítačový čas. Je to úsvit éry brainoware a svět už nikdy nebude jako dřív. Mají mozkové organoidy vědomí? A kdo nemá?

Nový metamateriál exceluje v tom, co mají metamateriály nejraději. Dělá si legraci ze selského rozumu. Téměř přes něj není vidět, ale přitom propustí ještě více světla, než obyčejné sklo. Jeho důmyslná mikrostruktura interpretuje fyzikální zákony vyloženě zlomyslným způsobem.

Pozorování supermasivních černých děr odhalilo asi u třetiny z nich nesrovnalosti mezi směrem jejich výtrysků a polohou stop po jejich předchozí aktivitě. Zdá se, že některé supermasivní černé díry jsou jako Hvězdy smrti a mohou změnit směr paprsků smrti, jimiž žhaví okolní vesmír.

Revoluční raketový pohon aerospike pracuje v širokém rozmezí nadmořských výšek. Mohl by dostat kosmoplán ze startovací dráhy až na orbitu. Zatím se nejdál dostal startup Polaris, který zahájil úplně první letový test s lineárním aerospike pohonem. Prototyp MIRA I se ale zřítil při startu, ještě před spuštěním pohonu aerospike. Polaris zamáčkl slzu a jede dál.

Webbův dalekohled opět předvedl, proč stálo za to ho poslat do vesmíru. Pozoroval nejranější galaxie, jak vznikají ve vesmíru, který je starý jen asi 400 až 600 milionů let. Vědci se tak poprvé stali takřka očitými svědky procesu, který doposud znali jenom z počítačových simulací.

Recyklace betonu je svízelnější, než by člověk myslel. Tým odborníků z Cambridge vyvinul nový postup, díky němuž lze důmyslně recyklovat starý beton v elektrické obloukové peci pro recyklaci oceli. Pokud se k tomu použije energie z obnovitelných zdrojů, je výsledkem zázrak, čili uhlíkově neutrální cement.

Tým společnosti Anthropic vymyslel důmyslný algoritmus, s jehož pomocí lze do jisté míry zkoumat, které skupiny umělých neuronů inteligence Claude 3 Sonnet mají sklon být aktivní při určitých zadáních. Je to sonda do myšlení pokročilé generativní inteligence střední velikosti.

Termosolární elektrárny obvykle ukládají získané teplo do tavených solí. Mají sice vhodné fyzikální vlastnosti, ale také řadu nevýhod. Pozoruhodnou alternativu tavených solí představuje sopečný popel. Mohl by se stát novým praktickým materiálem pro uložení termální energie. Stačí si ho nasbírat někde u sopky.

Spoofingové útoky představují vážnou, potenciálně smrtící hrozbu letecké i námořní dopravě. Velká Británii vyvíjí účinnou obranu v podobě kvantového systému Quantum Inertial Navigation System (Q-INS), který by se měl stát záložní navigací. V současné době probíhají testy na palubě letounu RJ100 Airborne Technology Demonstrator.

Lithium se stalo jedním z nejvíce problematických prvků dnešní doby. Poptávka stoupá, vývoj alternativních řešení zabere nějaký čas. Nouzovým řešením se mohou stát nové zdroje tohoto alkalického kovu, s nimiž jsme původně nepočítali. Nedávno se překvapivě ukázalo, že masivním zdrojem lithia může být odpadní voda z frakování zemního plynu v oblasti Pittsburghu.

Warpový pohon je sice možné spočítat z Einsteinových rovnic gravitačního pole, ale jeho realizaci nejspíš věřil jen málokdo. Až doposud to vypadalo, že bychom potřebovali exotické částice či mechanismy, které nejspíš ani neexistují. Časy se ale mění. Objevil se návrh warpového pohonu, který nevybočuje z mainstreamové fyziky.

Sestřelovat laciné drony za pár tisíc dolarů sofistikovanými protivzdušnými střelami, jejichž cena se pohybuje v milionech dolarů, je ekonomicky i vojensky sebevražedné a dlouhodobě neudržitelné. Jedním z řešení jsou energetické zbraně jako vyvíjený britský systém Radio Frequency Directed Energy Weapon (RFDEW), který (poněkud netradičně) operuje v oblasti rádiových vln.

Australská společnost Hysata vyvinula extrémně účinný kapilární systém pro elektrolýzu vodíku, který je mnohem účinnější než jiné srovnatelné technologie. Technologie je založená na eliminaci bublin, které jinak sabotují elektrolýzu vodíku navyšováním elektrického odporu. Hysata teď směřuje k výrobě vodíku ve velkém.

Tvůrci proudového létajícího motocyklu P2 Speeder Mayman Aerospace nahradili lidského pilota pokročilou inteligencí Skyfield. Vznikl autonomní letoun Razor VTOL, s nímž se počítá pro vojenské účely. Může fungovat jako šikovný náklaďák, sofistikovaný cvičný cíl, výkonný průzkumný letoun, levná střela s plochou dráhou letu anebo autonomní bitevník s protitankovými střelami.

Nevěřili byste, co všechno se vejde do kousíčku mozku o velikosti zrnka máku. 57 tisíc mozkových buněk, 230 milimetrů krevních cév a 150 milionů synapsí. Detailní mapa něčeho takového by jen tak nevznikla bez zapojení výkonné umělé inteligence. Výsledkem je doposud nejrozsáhlejší 3D rekonstrukce struktury lidského mozku.

Modifikovaná newtonovská dynamika (MOND) se déle než čtyři desetiletí pokouší zaujmout místo životaschopné alternativy standardního kosmologického modelu s temnou hmotou. V poslední době ale dochází k vývoji, který je pro MOND spíše studenou sprchou. Temná hmota je sice stále temná, ale vesmír vysvětluje obstojně.

Pokud jsou v Mléčné dráze technologicky vyspělé civilizace, mohli bychom nalézt stopy jejich aktivity. Vědci v projektu Hephaistos pátrají po nekompletních Dysonových sférách, které by měly vyzařovat infračervené záření středních vlnových délek. Z 5 milionů zdrojů záření vybrali 7 slibných kandidátů. Jde o červené trpaslíky se zvláštním zářením. Stojí za pozornost, ať to jsou Dysonovy sféry nebo ne.

Minihra Borderlands Science! zdařile propojila vědce, herní vývojáře a obrovskou masu hráčů, kteří se stali občanskými vědci a ani to moc nebolelo. Úspěšný projekt ukazuje cestu pro popularizaci výzkumu a sbližování odborníků s veřejností. Jak je vidět, klíčem je odvaha zkoušet nové věci.

Hadrony, jako třeba protony či neutrony, jsou tvořeny kvarky, které drží pohromadě gluony, elementární částice, co zprostředkovávají silnou interakci. Když se k sobě slepí několik gluonů, měla by vzniknout svérázná částice glueball. Fyzici je doposud lovili bez úspěchu. Dokázali to na experimentu BES III?

Izraelská společnost BaroMar navrhuje uskladňovat energii pro rozvodné sítě v bateriích se stlačeným vzduchem. Díky ponoření do několikasetmetrové hloubky mohou být jednoduché a tím pádem velmi levné. Vhodných lokalit u pobřeží je prý spousta. Brzy by měli spustit pilotní projekt na Kypru.

Anduril Industries představili celou novou rodinu systémů pro elektronický boj Pulsar. Je vybavená umělou inteligencí, která používá algoritmy rychlého radiofrekvenčního učení (RFML), pro co nejrychlejší analýzu nových typů hrozeb na elektronickém bojišti. Vývoj proběhl z valné části ve skrytu, Pulsary již prý mají k dispozici vybrané americké jednotky.

Tvoří temnou hmotu primordiální černé díry? Ta šance se neustále snižuje. Experimenty, důmyslné paleodetektory a pozorování gravitačních mikročoček neustále ukrajují prostor, v němž bychom mohli primordiální černé díry najít. Nejnovějším nápadem jsou ultralehké primordiální černé díry. Je to ale s tolika otazníky, že to připomíná spíš hospodský kvíz než vědeckou hypotézu.

Atomy nebo molekuly je možné poměrně snadno excitovat laserem. S atomovými jádry je to mnohem obtížnější. Je k tomu nutná obrovská energie a konvenční postupy s lasery nestačí. Fyzici sice dlouho věděli o výjimečném jádru thoria-229, s nímž to mělo být mnohem snazší než s jinými jádry, ale i to se ukázalo jako extrémně tvrdý oříšek. Nicméně, je hotovo.

Pátrání po WIMPech, masivních kandidátech na částice temné hmoty, v podstatě selhalo. Projekt BREAD loví ultralehké kandidáty, temné fotony a axiony. Pomocí speciální antény (coaxial horn antenna) hodlají detekovat signály, které by takové částice měly vytvářet. Pokud existují.

Studie 30 tisíc let historie lidských populací na 16 místech planety odhalila, že když jsou lidé více zkoušeni osudem, jsou pak jejich populace více odolné proti katastrofám, a když už jsou zasaženy neštěstím, snadněji se z toho dostanou. Co nás nezabije, to nás posílí, i když pro konkrétní lidi postižené neštěstím je to jen malá útěcha.

Američtí vojenští vývojáři DARPA vyvinuli velké autonomní podmořské plavidlo Manta Ray, které svým názvem ani designem nezapře podobnost s elegantními parybami. Informací je poskrovnu, ale Manta Ray se nejspíš připravuje na náročné dlouhodobější mise pod mořskou hladinou. Takové plavidlo přijde velmi vhod.

Přírodní diamanty rostou věky a syntetické diamanty několik dní. V obou případech jsou nutné extrémní teploty a tlaky. Nový postup výroby diamantů v kapalném kovu vystavenému metanu a vodíku, to zvládne za desítky minut. Sice stále vyžaduje vysokou teplotu, ale zároveň probíhá při normálním tlaku.

Létající robot BionicBee společnosti Festo připomíná včelu o délce a rozpětí křídel přes 20 centimetrů. Do včelího úlu by se nevešla, zato umí autonomně létat v hejnu, přičemž hejnové chování řídí centrální počítač. Je to významný milník ve vývoji autonomního letu i hejnových inteligencí.

Na téhle planetě je pro lidi jenom málo patogenů horších než naeglerie, nenápadná měňavka se zálibou v mozcích. Ale i naeglerie se někoho bojí. Velkého DNA viru, který ji dokáže infikovat, ovládnout a zničit během pár hodin. Jak je u těchto virů vcelku obvyklé, objevili ho ve vodárenském zařízení. Ničil naeglerie v jedné čističce odpadních vod u Vídně.

Iontronický memristor je umělá synapse o velikosti 150 krát 200 mikrometrů, která napodobuje prostředí, v němž probíhají kouzla nervové soustavy, tedy v podstatě solný roztok. Tento typ synapse by mohla využít slibně se rozvíjející neuromorfní iontronika, která sází právě na fyziologický rozměr biomimetických výpočetních systémů.

Počítačové simulace chování těles Sluneční soustavy s dlouhou oběžnou periodou, které kříží oběžnou dráhu Neptunu a jejich pohyb vykazují nepravidelnosti, ukazují na přítomnost velké planety, tedy „Devítky,“ na periferii Sluneční soustavy. Na přímý důkaz její existence si ale ještě musíme počkat.

Vojenští vývojáři DARPA a US Air Force poprvé vypustili letoun pilotovaný umělou inteligencí program ACE. Nad leteckou základnou Edwards se inteligence střetla v simulovaném souboji s lidským pilotem. Pilotní inteligence obstála skvěle a otevřela cestu k dalšímu vývoji pilotních inteligencí.

Sodík je mnohem běžnější než lithium. Mohl by se stát ingrediencí pro novou generaci nabíjitelných baterií, ale parametry sodík-iontových baterií zatím nebyly příliš přesvědčivé. Nová sodík-iontová baterie spojuje anody typické pro baterie s katodami vhodnými pro superkapacitory.

Když děláte míchaná vajíčka, musíte nejdříve vajíčka rozbít a až pak si pochutnáte. Dlouhodobé vzpomínky se vytvářejí podobně. Neurony v hippokampu nejprve vyvolají zánět a rozbíjejí DNA a poté ji opravují, aby se mohla vytvořit seskupení neuronů, která uchovají vzpomínku na dlouhou dobu. Matička Příroda opět improvizovala.

Americké námořnictvo by rádo co nejrychleji získalo účinný mikrovlnný systém pro obranu lodí. V roce 2026 by mělo dojít na námořní testy vyvíjeného systému METEOR. Měl by fungovat proti dronům a podobným levným cílům, ale také proti balistickým protilodním střelám, které lze očekávat od technologicky vyspělých protivníků.

Stavebnictví se topí v problémech. Řešení by mohly přinést robotické minitovárny s nízkými kapitálovými náklady, které nabízejí úspory na práci a ještě větší na dodavatelských řetězcích a logistice. Automated Architecture (AUAR) s nimi chtějí v roce 2030 stavět 75 tisíc nízkoenergetických domů ročně.

Mezinárodní tým fyziků vytvořil exotický materiál, jehož supravodivost lze ovládat vnějším magnetickým polem. Je to 2D topologický izolátor ze rtuti manganu a telluru, který spojuje výhody supravodiče s ovladatelností topologického izolátoru. Už teď se rýsují zajímavé aplikace v supravodivých technologiích.

Dvojice amerických fyziků vybudovala velmi exotický model vesmíru, který je založený na tachyonech, neblaze proslulých hypotetických částicích, které si nedělají hlavu z rychlosti světla ani z kauzality. K překvapení všech zúčastněných vyšlo najevo, že tachyonový model vysvětluje data pozorování supernov typu Ia stejně dobře jako standardní kosmologie.

Grafen je sice stále úžasný, ale o pozornost světa se perou další 2D materiály. Novinkou z výhně objevů materiálových vědců je zlaten od týmu švédské Linköpings universitet, 2D materiál z jediné vrstvy atomů zlata. Mohl by se uplatnit jako velmi výkonný katalyzátor rozmanitých procesů nebo třeba při výrobě elektroniky.

Prostá kokální sinice obsahuje fascinující strukturu, kterou je vytváření molekuly běžného enzymu citrátsyntázy. Elektronový mikroskop ukáže elegantní Sierpińského trojúhelníky, jednoduchý, ale uhrančivý fraktální tvar. Nejlepší na tom je, že to zřejmě vzniklo pár jednoduchými mutacemi a nejspíš to k ničemu neslouží. Čirá estetika na molekulární úrovni.

Astrofyzici prozkoumali rekordní gama záblesk GRB 221009A, přezdívaný B.O.A.T. a potvrdili, že šlo o supernovu, tedy kolaps a následnou explozi velké hvězdy. Zároveň se ale ukázalo, že šlo o běžnou, nikoliv výjimečně silnou supernovu a že při této explozi oproti očekávání zřejmě nevznikly velmi těžké prvky jako zlato či platina.

Finští Vantaan Energia vybudují masivní podzemní úložiště tepla Varanto, v hloubce kolem 100 metrů pod městem Vantaa. Tvoří ho 3 umělé jeskyně, které budou naplněné vodou, díky zvýšenému tlaku ohřátou až na 140 °C. Varanto udrží dostatek tepla na vytápění středně velkého finského města po dobu 1 roku.