Nierównomiernie starzejące się pigmenty na obrazach, toksyczne rozpuszczalniki do czyszczenia dzieł sztuki, wilgoć niszcząca stare budynki – konserwatorzy zabytków zmagają się z wieloma wyzwaniami. Z pomocą idą im badacze z Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii AGH, którzy opracowują nowoczesne nanomateriały.
To, że jakiś produkt używany jest od setek lat, nie znaczy, że jest najlepszy. A w konserwacji zabytków stosuje się wiele materiałów, które perfekcyjne nie są. Część z nich np. jest toksyczna albo trudno dostępna. Są też substancje, które nie najlepiej się starzeją albo nie są wystarczająco skuteczne. Nadzieję budzą nowe nanomateriały, które można zaprojektować tak, aby pod każdym względem przewyższały tradycyjne związki stosowane przez konserwatorów. Nad nowoczesnymi nanocząstkami dla malarstwa i konserwacji zabytków pracuje interdyscyplinarny zespół z Krakowa. Badacze pracują też nad nanocząstkami do znakowania obiektów, dzięki którym dzieła sztuki staną się nie do podrobienia.
Naukowcy w projekcie realizowanym w ramach programu TANGO NCN i NCBR będą syntetyzować m.in. nanocząstki i mikroemulsje do konserwacji i znakowania obrazów olejnych, materiałów...
Read more
Tag Archives: innowacje
Technologia pozyskiwania wody z mgły może pomóc przy walce z niedoborami zasobów
Dr inż. Urszula Stachewicz z Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej została laureatką 16. Edycji Nagród Naukowych POLITYKI w kategorii nauki techniczne. Dr Stachewicz prowadzi obecnie dwa projekty, jeden dotyczy wykorzystania nanowłókien polimerowych w inżynierii tkankowej, a drugi jest związany z zastosowaniem nanowłókien do kolektorów wody z mgły.
„W obu swoich projektach wykorzystuję nanowłókna polimerowe, które są milion razy cieńsze niż ludzki włos. Nanowłókna polimerowe produkujemy przy użyciu elektroprzędzarki, którą zakupiliśmy przy okazji pierwszego projektu NCN Sonata 8” – mówi dr Stachewicz. „Nanowłókna mają bardzo interesujące właściwości powierzchniowe i mechaniczne ze względu na to, w jaki sposób są wytwarzane. A ponieważ jest to skala nano, a my pracujemy w Międzynarodowym Centrum Mikroskopii Elektronowej dla Inżynierii Materiałowej przy AGH i mamy dostęp do świetnych mikroskopów, możemy badać integrację komórek z nanowłóknami dla zastosowań w inżynierii tkankowej oraz odkrywać nowe zjawiska związane ze zwilżaniem nanowłókien w kontekście pozyskiwania wody z mgły”.
Drugi projekt, niedawno rozpoczęty, dotyczy wykorzystania nanowłókien do zbierania wody. Aby...
Read more
Niewidzialne czołgi i leki na magnes, czyli nanorurki w akcji
Od kilku lat poszukiwaniami kolejnych zastosowań dla produkowanych już na masową skalę nanorurek węglowych, i badaniem ich właściwości zajmuje się zespół chemików z Politechniki Śląskiej pod kierownictwem dr hab. inż. Sławomira Boncla. Najnowszy pomysł śląskich naukowców to "niewidzialne nanorurki", które można zastosować w kamuflażu wojskowym. Realizowany jest wraz z Instytutem Technologii Bezpieczeństwa „Moratex” z Łodzi, Wojskowym Instytutem Technicznym Uzbrojenia w Zielonce k/Warszawy i Mirandą Sp. z o.o.
Jak to możliwe, że czarny z natury materiał, jakim jest węgiel, staje się niewidzialny? Nie chodzi o niewidzialność dla ludzkiego oka, ale dla „oka” radaru. Zgodnie z prawami fizyki sygnał radarowy padający na obiekt powinien zostać odbity, przepuszczony, rozproszony lub pochłonięty i wtedy zamienić się w ciepło. Pokrycie obiektu strukturą nanorurkową sprawia jednak, że sygnał wysyłany w jego kierunku nie wraca – zostaje pochłonięty lub rozproszony. Wytworzone ubocznie ciepło - dzięki wysokiemu przewodnictwu cieplnemu nanorurek – także jest rozpraszane. Ostatecznie, obiekt staje się "niewidzialny" dla radarów, noktowizorów i kamer termowizyjnych.
"Właściwości materiałów zmieniają...
Read more
Chemiczne szycie trwale łączy nanocząstki w monowarstwach
Podobnie jak atomy węgla w płachtach grafenu, tak nanocząstki mogą tworzyć trwałe warstwy o minimalnej grubości, równej średnicy pojedynczej nanocząstki. Nowatorską metodę zszywania nanocząstek w tak cienkie warstwy opracowano w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Tak chemiczny krawiec kraje, jak mu... nanocząstki pozwalają. Dotychczasowe sukcesy krawieckie naukowców zajmujących się wytwarzaniem warstw nanocząstek nie pozwoliłyby urządzić nawet najskromniejszego pokazu chemicznej mody. Nanocząstki udawało się bowiem porządkować w warstwy grubości pojedynczej drobiny – czyli w monowarstwy – lecz nie były to struktury trwałe. Nanocząstek w monowarstwie nie potrafiono bowiem ze sobą stabilnie powiązać. Do teraz.
„W ostatnich latach nasza grupa w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie pracowała nad stworzeniem uniwersalnej platformy syntezy trwałych monowarstw nanocząstek. Dziś mamy już dowód, że nasza 'krawiecka' metoda chemicznego wiązania nanocząstek w monowarstwach rzeczywiście działa”, mówi dr hab. Marcin Fiałkowski, prof. IChF PAN, i demonstruje maleńką, połyskującą płytkę o grubości najmniejszej z możliwych – bo równej średnicy pojedynczej nanocząstki złota. Monowarstwy chemicznie zszytych nanocząstek...
Read more
Rusztowania z peptydowych klocków Lego pomogą w projektowaniu nowoczesnych leków
Nowoczesne leki projektowane są na podstawie informacji o budowie struktury danego białka. Do przeszłości odeszły już czasy, gdy leku poszukiwano na oślep, testując setki przypadkowych związków. Dziś naukowcy najpierw muszą dowiedzieć się, jaką dokładnie strukturę posiada kluczowe białko np. wirusa, aby następnie zaatakować je precyzyjnie dopasowaną molekułą chemiczną, działającą jako precyzyjny lek. „Aby jednak dowiedzieć się jak wygląda struktura takiego białka - atom po atomie - musimy najpierw otrzymać kryształ białka i potem poddać go działaniu promieniowania rentgenowskiego. Gdy to się uda, wówczas za pomocą komputera możemy zaprojektować coś co mogłoby dawać efekt terapeutyczny” - mówi dr hab. Agnieszka Szumna z Instytutu Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk. W tej pracy pojawia się jeden poważny problem. Jest nim właśnie otrzymanie tych niezbędnych kryształów. Białka, to bardzo skomplikowane struktury, o nieregularnych kształtach, rozmaitych właściwościach powierzchni i niektóre z nich wcale nie chcą tworzyć kryształów. Krystalizacja innych może trwać lata.
Zespół kierowany przez dr Agnieszkę Szumną chce więc pomóc niepokornym białkom w krystalizacji....
Read more
Diagnostyka dla każdego: Szybszy i skuteczniejszy detektor zakażeń grzybiczych z IChF PAN
Zakażenia grzybicze to wielki problem współczesnej służby zdrowia. Krytycznym czynnikiem ich skutecznego leczenia jest czas: im szybciej zakażenie zostanie wykryte, tym skuteczniej można przeciwdziałać groźnej infekcji. W Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie zbudowano czujnik pozwalający skrócić czas detekcji grzybów z obecnych kilku dni do zaledwie paru minut.
Na dobrą sprawę prawie każdy z nas jest dla siebie chodzącą bombą zegarową. Prawie połowa populacji – i niemal cały personel medyczny – to nosiciele grzybów z rodzaju Candida. Drożdże te żyją w delikatnej równowadze z naszym organizmem, goszcząc na błonach śluzowych układu pokarmowego i układu moczowo-płciowego oraz na skórze. Lecz gdy równowaga zostanie zachwiana, grzyby rozpoczynają kolonizację. W skrajnych przypadkach gwałtownie rozwijająca się infekcja może w zaledwie kilka dni doprowadzić do śmierci chorego. Tymczasem obecnie przeprowadzenie standardowych testów na obecność grzybów w płynach ustrojowych pacjenta wymaga co najmniej kilkudziesięciu godzin, a wyniki mogą być fałszywie pozytywne bądź fałszywie negatywne. W nieodległej przyszłości lekarze będą mieli szansę reagować znacznie szybciej i...
Read more
Nowy materiał zregeneruje zakażone bakteriami rany
Liczba pacjentów cierpiących z powodu trudno gojących się zmian skórnych sięga w Polsce 100 tysięcy. W Stanach Zjednoczonych dochodzi nawet do trzech milionów. Najtrudniej goją się rany zakażone bakteriami. Szczególnie trudne są przypadki leczenia ran zakażonych szczepami gronkowca złocistego. Dzieje się tak dlatego, że wiele drobnoustrojów rozwinęło oporność na prawie wszystkie aktualnie stosowane antybiotyki. Naukowcy z Politechniki Gdańskiej - pod kierunkiem dr. Grzegorza Gorczycy - znaleźli na to sposób. Opracowali unikalną technologię wytwarzania materiałów z kolagenu, żelatyny i naturalnego związku - chitozanu. Wyeliminowała ona najbardziej istotne problemy występujące podczas standardowo wykorzystywanych do tego celu materiałów.
"Wykazano, że otrzymany produkt nie ustępuje pod żadnym względem najlepszym dostępnym na rynku materiałom, a nawet charakteryzuje się niektórymi korzystniejszymi cechami" - informuje w przesłanym komunikacie Politechnika Gdańska. Są nimi np. brak cytotoksyczności, wyższa chłonność, właściwości przeciwutleniające oraz porównywalna aktywność w inaktywacji bakterii gronkowca złocistego, przy jednoczesnym ograniczeniu ryzyka związanego z wykształceniem oporności. Opatentowana metoda pozwala na wytwarzanie wysoko skutecznych materiałów opatrunkowych, a zastosowana...
Read more
Studenci AGH skonstruowali energy harvester
Nowatorskie urządzenie do odzyskiwania energii ze sprężonego powietrza i jej przemiany na energię elektryczną zostało już opatentowane, przeszło z powodzeniem próby przemysłowe – i co najważniejsze – już na tym etapie cieszy się dużym zainteresowaniem ze strony przemysłu. Energy harvester wykorzystuje energię odpadową powietrza sprężonego, wyrzucanego do atmosfery i przemienia ją w energię elektryczną. Dzięki temu wynalazek znajduje zastosowanie praktycznie we wszystkich systemach pneumatycznych – czyli wszędzie tam, gdzie wykorzystuje się sprężone powietrze.
W ramach prowadzonych badań studenci zbudowali demonstrator technologii (o wymiarach 1 m × 1 m × 3 m). Działanie urządzenia opiera się na tym, że zbiornik (stanowiący bufor energii sprężonego powietrza) ładowany jest do określonego małego ciśnienia. Istota wynalazku polega zaś na tym, że cały układ pracuje na bardzo niskim ciśnieniu (typowe ciśnienie w instalacji to 6-8 bar, a energy harvester z AGH pracuje w zakresie 1-0,7 bar). Zasada działania demonstratora została zabezpieczona zgłoszeniem patentowym nr P.414139 w Urzędzie Patentowym RP. Aktualnie zgłoszenie jest w trakcie publikacji. (kk)
(http://www.agh.edu.pl/, 7.04.2016)...
Read more
Bursztyn pogromcą bakterii
Substancje zawarte w bursztynie mają działanie przeciwbakteryjne – wykazał Igor Kaczmarczyk, laureat krajowego etapu 28. Konkursu Prac Młodych Naukowców UE (EUCYS). Bałtycki bursztyn od tysiącleci budził w ludziach ciekawość – choćby ze względu na właściwości elektrostatyczne, czy też na to, że jest ciepły w dotyku i pali się wydzielając przyjemny zapach. Uważano go za magiczny lek na schorzenia reumatyczne, astmę czy choroby układu nerwowego. Skamieniała żywica drzew rosnących przed 50 milionami lat miała też przyspieszać gojenie ran, a proszek bursztynowy rozsypany pod prześcieradłem – leczyć bezsenność. Mikołaj Kopernik przepisywał bursztyn na dolegliwości sercowe. Jednak terapeutyczne właściwości bursztynu nie zostały dostatecznie zweryfikowane naukowo - praktycznie nie ma współczesnych publikacji na ten temat.
Igora Kaczmarczyka, absolwenta III Liceum Ogólnokształcącego im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni zainspirował tekst angielskiego encyklopedysty Ephraina Chambersa z roku 1728. „W czasach epidemii dżumy ci, którzy pracowali przy wydobyciu i obróbce bursztynu w Królewcu - nigdy nie byli zainfekowani” - przypomina. W pracy "Amber Drug. Badanie wpływu...
Read more
Postawione „na głowie” wirusy zwiększą skuteczność bioczujników
Jak zmusić wirusy, aby stanęły "na głowie" i z uniesionymi do góry czułkami wykrywały bakterie? Naukowcy musztrują je polem elektrycznym, dzięki czemu - umieszczone w bioczujnikach - skuteczniej zidentyfikują bakterie w ludzkim organizmie lub np. świeżych sokach.
"Kiedy jestem chory, w szpitalu i trzeba mi szybko podać lek, to bardzo ważna jest informacja, która bakteria wywołała moją chorobę, aby podać odpowiedni antybiotyk. Do tej pory identyfikacja bakterii zajmowała od 24 godzin do nawet kilku dni. Tak długie oczekiwanie jest w tej sytuacji dosyć ryzykowne" - mówi PAP dr Jan Paczesny z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Sytuacja wygląda podobnie w przemyśle spożywczym. Najlepszym przykładem mogą być jednodniowe soki. Co prawda sprawdza się w nich obecność bakterii, jednak informacja o tym, czy są bezpieczne, jest dostępna dopiero po 3-4 dniach, czyli właściwie wtedy, kiedy już zostały spożyte. "My za cel postawiliśmy sobie skrócić czas tej analizy. Myśleliśmy, jak to zrobić i wybraliśmy naturalnego przeciwnika bakterii, jakim jest bakteriofag, czyli...
Read more