Stanislav Mihulka

Elastomery z kapalných krystalů, které se používají na výrobu umělých svalů pro roboty, nalezly nové využití. Je z nich velice pevný a zároveň superlehký materiál, který výtečně absorbuje energii rozmanitých nárazů. Těšte se na nové přilby, osobní pancíře i ochranné prvky pro nejrůznější dopravní či sportovní prostředky.

V srpnu 2021 opět explodovala „klasická“ rekurentní nova RS Ophiuchi. Astronomové na ni namířili Čerenkovovy teleskopy observatoře H.E.S.S. Bylo to poprvé, kdy jsme pozorovali novu v oblasti vysokoenergetického gama záření. A stálo to za to. Ukázalo se, že exploze urychlila částice okolní hmoty až teoretickému limitu.

Představte si vodní elektrárnu. Přehrada, nádrž se spoustou vody a turbíny. Tohle všechno je možné nahradit opovážlivě ambiciózním systémem Electric Truck Hydropower, který je založený na nonstop konvoji elektrických náklaďáků, co vozí dolů z kopce cisterny s říční vodou a nabíjí při tom baterie.

Na severozápadním pobřeží Grónska se skrývá pořádný impaktní kráter Hiawatha o průměru 31 kilometrů. Leží na něm kilometr ledu a řada záhad. Díky dvěma nezávislým datováním impaktového materiálu, který vynesla voda z tajícího ledu, už podle všeho známe jeho stáří. Kosmický náraz ho vyhloubil na sklonku paleocénu, před zhruba 58 miliony let.

V čínském technologickém parku Zoucheng testují zařízení pro výrobu benzínu z oxidu uhličitého a vodíku. Je to jako zabíjet dvě mouchy jednou ranou. Technologie odčerpává oxid uhličitý a zároveň nabízí cenné produkty, jako je třeba benzín. Výsledky testů jsou potěšující, vyhlídky technologie slibné.

Hydrogel obsahuje spoustu vody a další vodu může nasávat ze vzduchu. Bývá to ale pomalé a nepříliš efektivní. Průlom by měl přinést „slaný“ hydrogel obsahující zwitteriontové molekuly, které v hydrogelu udrží hygroskopické soli. Výsledkem je velmi žíznivý hydrogel, který vytěží spoustu vody z dost suchého vzduchu.

Dnešní extrémní elektromagnety ve fúzních experimentech sice vytvoří monumentální magnetická pole, jsou ale velice zranitelné vysokoenergetickými částicemi, jakých se při fúzi objevuje spousta. Provoz ve fúzní elektrárně by takové elektromagnety moc dlouho nepřežily. Nové elektromagnety se supravodiči z niobu a cínu to zvládnou.

Výrobce bezpilotních letounů General Atomics Aeronautical Systems přichází s plnohodnotným bojovým autonomním tryskáčem, který by měl doprovázet do vzdušných bitev letouny s lidskou posádkou. Gambit ohlašuje novou éru, ve které budou inteligence létat na mise po boku lidských pilotů.

Gravitační vlny ze srážek neutronových hvězd by mohly prozradit, jestli existuje temná energie nebo naopak rozehnat její stíny a nahradit je temnou gravitací, která představuje modifikace obecné relativity. Výsledkem extrémně náročných superpočítačových simulací byla plichta mezi temnou gravitací a obecnou relativitou. Rozhodnout by mohly příští generace gravitačních observatoří.

Nanovlákna vtrhla do vývoje ochranných materiálů jako velká voda. Materiáloví vědci vyvinuli nový materiál s pozoruhodnými vlastnostmi, který tvoří nanovlákna Kevlaru smíchaná s mnohostěnnými uhlíkovými nanotrubičkami. Je výjimečně lehký a zároveň skvělý v absorbování energie projektilů. Poradí si i s extrémními teplotami na obou stranách stupnice.

Jak zařídit, aby bylo možné provozovat vlak s elektrickým pohonem na baterie a přitom nebylo nutné tyto baterie nabíjet z vnějšího zdroje energie? Australská těžební společnost Fortescue plánuje využívat topologie krajiny Západní Austrálie a nabíjet baterie vlaku Infinity Train když pojede naložený z kopce. Podle jejich propočtů by to mělo fungovat.

V lednu 2020 jsme detekovali rychlé rádiové záblesky, které jsou asi milionkrát kratší, než by měly být a přiletěly z místa, kde by neměly vznikat. Vřeští jen pár nanosekund a pocházejí z kulové hvězdokupy na periferii blízké spirální galaxie Messier 81. Jako by si vesmír griloval astrofyziky na pomalém ohni.

Koronaviry jsou na mutování líné. To stále platí. Jak je ale možné, že nové varianty vznikají v takovém tempu? Podle rozsáhlé detailní analýzy genomů viru SARS-CoV-2 dokáže původce pandemie občas pořádně dupnout na plyn rychlosti mutací, chvíli ho tlačit k podlaze a pak zase vypustit tempo a mutovat pohodovou rychlostí. Důvody toho jsou nejasné, výzkum pokračuje.

Americké letectvo a NASA v 50. letech zvažovaly použití boranových paliv, ale nakonec od nich ustoupili, kvůli technickým potížím. Dnes jsme možná na prahu jejich renesance v „bezuhlíkovém“ pohonu raket, která zahrnuje úpravu boranu amonného do formy nanočástic, řešící problémy doprovázející spalování boranů.

V současné době víme lépe, co je pod ledem v Antarktidě, než co se skrývá pod ulicemi našich měst. Dramatickou změnu by mohl přinést kvantový gravitační gradiometr, který je levnější, rychlejší a spolehlivější než dostupné alternativy. Nedávno prošel úspěšným testem v terénu, při němž odhalil tunel ukrytý metr pod zemí.

Je to příjemně ambiciózní nápad. Americký spin-off Quiase hodlá vrtat do hloubky 20 kilometrů s využitím gyrotronu, čili maseru milimetrového záření. Tam narazí na teplotu kolem 500 °C, která zajistí superkritickou vodu. Superkritická geotermální elektrárna „vyždímá“ z každé kapky vody 10krát víc energie. Superhorká geotermální energie také nabízí konverzi pro uhelné elektrárny, které by tím našly nový smysl života.

Perovskit nejspíš čeká slibná kariéra v solární energetice. Tím ale jeho možnosti nekončí. Jeho pozoruhodné vlastnosti využili v saúdskoarabské techniky KAUST při vývoji elektronické sítnice. Jejími uživateli by přitom neměli být lidští pacienti, ale roboti a pokročilé kamerové systémy.

Beton je fajn, ale má podstatné slabiny. Vědci se snaží vylepšit jeho složení, aby byl odolnější. Co ale s již existujícím betonem. Odpověď nabízí nanotmel, který je založený na oxidu grafenu a montmorillonitovém nanojílu. Jeho aplikace zahušťuje mikrostrukturu betonu a vede k jeho vyšší odolnosti vůči pronikání vody i plynů, stejně jako proti posypovým solím.

Miniaturní mikroelektronika je k ničemu, pokud nemá zdroj energie. Zmenšování baterií ale není tak snadné. Němečtí odborníci z TU Chemnitz vytvořili nejmenší baterii světa s „roládovým“ designem, která by mohla pohánět nepatrné elektronické čipy pro biomedicínu nebo třeba mikrorobotiku.

Kalifornský startup Epirus pokračuje ve skvělé jízdě se svým mikrovlnným systémem Leonidas, který je velmi účinný proti celým hejnům dronů. V nové variantě Leonidas Pod lze tento systém instalovat na menší drony nebo i další podobné platformy, s jejichž pomocí bude možné vytvořit masivní obranu proti obávaným hejnům.

Ve shluku ultrachladných atomů se za určitých podmínek vytvoří domény, mezi nimiž se objeví doménové stěny (domain walls). Doposud jsme je pozorovali jen náhodou, teď už existuje recept na jejich přípravu. Výzkum „ochočených“ doménových stěn přispěje k rozvoji kvantových technologií.

Fyzici amerického institutu JILA dokázali detekovat naprosto nepatrnou relativistickou dilataci času na vzdálenost pouhého jednoho milimetru. Chtělo to ultrachladné atomy stroncia, hodně laserů a ultrapřesné atomové hodiny. Do budoucna by podobné atomové hodiny mohly být ještě přesnější, což by snad konečně umožnilo propojit relativitu s kvantovou mechanikou.

DeepMind už se svými umělými inteligencemi porazili hráče Go, počasí nebo 3D strukturu proteinů. Teď se pustily do fúzních experimentů. Jak se zdá, jde jim to k duhu. Fúzní inteligence ovládá tokamak a tvaruje extrémně žhavé plazma, které musí zůstat tam, kde je. Jak se zdá, DeepMind si zaslouží další skalp.

Radioteleskopy sítě LOFAR objevily velmi nezřetelné, ale o to více obrovské rádiové laloky, které, jak se ukázalo, patří eliptické galaxii Alkyoneus. S těmito laloky činí její velikost 16,3 milionů světelných let. Potíž je v tom, že jinak je galaxie Alkyoneus zcela průměrná, možná až nudná. Stále nevíme, proč některé galaxie vytvářejí tak omračující rádiové laloky.

Kovy se při zahřívání obvykle roztahují a zároveň měknou, čímž ztrácejí pružnost. Výjimkou jsou elinvary, které při zahřívání víceméně zůstávají pružné. Nový elinvar s vysokou entropií zachází ještě dál a jeho pružnost se po zahřátí nad cca 727 °C dokonce začíná mírně zvyšovat. Něco takového jsme u kovu zatím ještě nepozorovali.

Britský superpočítač DiRAC COSmology MAchine (COSMA) se pořádně zapotil a spočítal simulaci SIBELIUS-DARK, která je největší a nejvíce přesnou simulací vesmíru svého druhu. Nejde přitom o simulaci náhodného kusu virtuálního vesmíru, ale konkrétní simulaci našeho vesmíru do vzdálenosti 600 milionů světelných let od Země, která zahrnuje přes 130 miliard simulovaných „částic“.

Ve středu planety máme vnitřní jádro ze železa. Podle seismických vln je z pevné hmoty, která ale není pevná tak, jako by šlo o kouli železa. Podle nových analýz by to mohla být superionická slitina železa, ve které mřížkou atomů železa protéká kapalina tvořená atomy vodíku, kyslíku a uhlíku.

Hypersonické hrozby jsou stále hmatatelnější. Obrana proti nim je komplikovaná a jen málo soudobých protivzdušných systémů má alespoň šanci na zásah proti hypersonickému útoku. Vývoj nové generace sofistikovaných obranných systémů nějakou dobu potrvá. Američtí analytici navrhují do té doby nasadit jednoduchou a účinnou obranu s hypersonickým flakem, která zneužívá extrémní rychlost hypersonického útoku.

Radary bývají na letištích. Spoustu jich mají vojáci, k obraně i k útoku. Ale nový fotonický radar, který pracuje v ďábelském rozlišení a přitom je levný, ten je na lidi. Tenhle radar bude zachraňovat životy a zdraví pacientů. První aplikace by se mohly objevit v dohledné budoucnosti.

Za mlhou hustou tak, že by se dala krájet, se Filipínská tektonická deska zasouvá pod Japonsko. Na dně oceánu se v těch místech táhne příkop Nankai, pod kterým sedí v hlubinách zemské kůry hustý a pevný pluton Kumano, jako pecka v medu. Jeho tajemství vyčetl ze seizmických vln superpočítač LoneStar 5.

Polymery jsou pozoruhodné. Mají ale slabinu. Je nesmírně obtížné z nich udělat 2D materiál, tedy velmi tenký film, který by si udržel zajímavé vlastnosti. V MIT to dokázali a vyrobili 2D materiál z melaminu. Je nesmírně tenký, nesmírně lehký a zároveň velice pevný, odolný vůči proražení, a také velmi neprostupný pro plyny a kapaliny.

Svět se noří do bažiny emocí. Není to ale jen pár nepovedených let, nýbrž dlouhodobý trend. Zhruba od roku 1850 do roku 1980 se v knihách objevovalo stále více slov spojených s rozumem a uvažováním. Pak se to z nejasných příčin zlomilo a od roku 1980 čelíme prudkému nástupu individuality, intuice a emocí. S touhle osudovou houpačkou nemá moc smysl bojovat, spíš je nutné se adaptovat a držet maják rozumu i v přízračné realitě emocí.

V dávné minulosti se nad superkontinenty Země tyčily superhory. Vysoké jako Himálaje a dlouhé zhruba 8 tisíc kilometrů. Shodou okolností se objevily v době, kdy vznikaly eukaryotní organismy a také v době, kde se objevili první živočichové, kteří stáli za řeč. Nebo to nebyla tak úplně náhoda?

Nový programovatelný metamateriál představuje gumu prošpikovanou maličkými magnety. Tyto magnety ovládají fázové přechody metamateriálu, což mu umožňuje pohltit nebo naopak vychrlit extrémní spoustu energie. Magnetogumu uvítají ve spoustě odvětví, od tvůrců robotů až po výrobce ochranných prostředků.

Jihoafrická soustava radioteleskopů MeerKAT vytrvale pozorovala oblast centra Mléčné dráhy. Výsledkem je unikátní rádiový snímek, který odhalil velké množství pozoruhodných magnetických filamentů, o délce až 150 světelných let. Jejich povaha a původ zůstávají tajemstvím.

Leidenfrostův jev není jen obtížný a komplikující. Je to jako kdyby se fyzika spikla a pak se vám smála do očí. To kvůli tomuto jevu až doposud nebylo možné účinně chladit horký povrch kapalinou. Nový strukturovaný materiál může být chlazen při teplotách 100 až 1 150 °C. Úžas je veliký, možné aplikace nezměrné.

Věříte v realitu? Že prostě vidíte svět, takový, jaký je? Chyba lávky. Náš mozek věnuje podstatnou část svého každodenního výkonu opravování a vylepšování toho, co ve skutečnosti vidíme. Divili byste se, jak velice odlišně vnímáme svět – oproti tomu, co bychom viděli „doopravdy“, bez filtrování reality mozkem. A pak má člověk něčemu věřit.

Nesmírně výkonný systém na zpracování sekvencí Serratus v rámci projektu Open Virome prohledal 5,7 milionů přečtených sekvencí získaných na nejrůznějších místech planety. Trvalo mu to 11 dní a za tu dobu objevil téměř desetkrát tolik RNA virů, než jsme doposud znali. Nově objevené RNA viry představují velmi užitečnou zbraň proti virům samotným i proti budoucím pandemiím.

Všude kolem nás jsou horké trubky. Energie, která v nich proudí, často zmizí jen tak, bez užitku. Pozoruhodný nositelný modulární termoelektrický generátor lze navléknout na prakticky jakoukoliv horkou trubku a potrubí, kde poté velmi efektivně těží elektřinu z rozdílu teplot.

Tohle jsme ještě nikdy neviděli. Ve vzdálenosti 4 tisíce světelných let, tedy docela blízko v Galaxii, se v lednu až březnu 2018 ozval nesmírně zvláštní rádiový zdroj GLEAM-X J162759.5-523504.3. Vysílal extrémně jasné, až minutu dlouhé rádiové vlny, každých 18,18 minut. Mizel a zase se objevoval. Pak ztichl a od března 2018 nevydal ani pípnutí. Radioastronomové to nevzdávají a doufají, že se zase ozve. Mohl by to být třeba unikátní magnetar či zmagnetizovaný bílý trpaslík.

Kvark-gluonové plazma představuje divoký chaos částic, sil a energií. Podle toho, co víme, právě takhle vypadaly první mikrosekundy vesmíru po Velkého třesku. Detailní simulace něčeho takového přesahují možnosti nejvýkonnějších superpočítačů. Proto nastupují speciální fyzikální umělé inteligence, které si s chaosem kvark-gluonového plazmatu poradí.

Kosmoplán Radian One s delta křídlem a třemi raketovými motory vzlétne horizontálně s pomocí raketových saní, které ušetří spoustu paliva. Poletí až na orbitu, kde stráví až pět dní. Po návratu přistane jako letoun či raketoplán, na jakékoliv ranveji o délce minimálně 3 kilometry.

Jestli temná hmota tvoří větší struktury, tak by mohla svištět vesmírem v podobě temných planetek. Ty by se mohly čas od času srazit s hvězdou, Slunce nevyjímaje, a vyvolat hvězdnou erupci, bohužel velmi podobnou běžné hvězdné erupci. S trochou snahy by ale mělo být možné erupce po zásahu temných planetek rozeznat díky charakteristickému spektru záření.

Když kapalnou slitinou EGaIn, zahřátou na 100-120 °C, probubláváte plynný oxid uhličitý, molekuly skleníkového plynu se rozpadají a vznikají vločky pevného uhlíku. Ty pak jen stačí sesbírat z hladiny kapalného kovu, pohřbít pod zem do zapomenutí anebo z nich vyrobit něco užitečného.

Spočítat černé díry není vůbec jednoduché. Nejsou vidět. Astrofyzici mají ale obvykle i jiné možnosti. Italský tým na základě modelů i pozorovaných dat odhaduje, že v pozorovatelném vesmíru máme asi 40 trilionů černých děr hvězdného původu. Měly by obsahovat zhruba 1 procento běžné hmoty vesmíru.

Startup BiteLabs hodlá prodávat luxusní uzeniny, vyrobené ze svalových kmenových buněk slavných celebrit, které je budou ochotné poskytnout. Technologie syntetického masa již dospěly do bodu, kdy je něco takového technicky zcela reálné. Ochutnali byste svého oblíbeného herce, sportovce nebo třeba vědce?

Kvantové jevy jsou jako přízraky, které na nás vykukují z mikrosvěta. Když už tam ale jsou, proč je nevyužít? Kvantové baterie, které těží a skladují světelnou energii, s využitím kvantového jevu superabsorpce, by se mohly stát novým typem praktických a výkonných zdrojů energie.

Hypersonix Launch Systems sázejí na hypersonický scramjetový pohon a na trojstupňový systém Wirraway, který by měl rychle, levně a opakovaně vozit na orbitu malé satelity o celkové hmotnosti až 50 kilogramů. První stupeň Boomerang a druhý stupeň Delta Velos Orbiter se vrátí zpět na kosmodrom, odkud pak zase vzápětí vyrazí do vesmíru.

Chcete odstranit z ovzduší všechen metan, skleníkový superplyn? Potřebujete zeolit obohacený mědí. Když se zahřeje na 310 °C, sežere veškerý metan v okolí. Háček je v tom, že zeolit udělá z metanu oxid uhličitý, tedy jiný skleníkový plyn. Přesto se to prý vyplatí, protože metan je mnohem více skleníkový než oxid uhličitý.

Melanom je nádor, s nímž by se chtěl potkat jen málokdo. Přitom je to ale bohužel docela snadné. Někdy stačí přehnat opalování. Naštěstí jsou tu mRNA vakcíny, jejichž přímo raketový rozmach by mohl dosáhnout i do léčby této obávané rakoviny. BioNTech vyvíjejí terapeutickou vakcínu pro léčbu melanomu a časem by se mohla objevit i preventivní vakcína, která bude chránit před vznikem melanomu.