Zöldinfó
Fénnyel vezérelt elektronforrást hoztak létre a magyar kutatók
Új elven működő, nagy hullámhosszúságú fénnyel vezérelt elektronforrást hoztak létre szegedi, pécsi és budapesti kutatók, a megoldás új lehetőségeket nyithat a telekommunikációban, a biológiában, valamint az orvos- és anyagtudományban is – tájékoztatta kedden a Magyar Kutatási Hálózathoz tartozó Wigner Fizikai Kutatóközpont az MTI-t.
A közlemény szerint a fény által előidézett elektronkibocsátás régóta ismert jelenség, tanulmányozása alapvető felfedezésekhez vezetett. E jelenség magyarázatával – és nem a relativitáselmélettel – érdemelte ki Albert Einstein a Nobel-díjat 1921-ben. Krausz Ferenc 2023-ban Nobel-díjjal kitüntetett munkája pedig lehetővé tette az elektronok atomon belüli mozgásának tanulmányozását a jelenleg elérhető legrövidebb – attoszekundumos időtartamú – időskálán. A fényelektromos hatás – elektronkibocsátás – létrehozásához általában a látható fényénél jóval rövidebb hullámhosszúságú ultraibolya vagy lágy röntgensugárzást használnak. Az atomokban és molekulákban lévő elektronok kiszabadításához ilyen besugárzásnál a kvantummechanika törvényei által megengedett legkisebb átadható energiamennyiség is elegendő. Egészen más a helyzet a látható fényénél jóval hosszabb, milliméteres hullámhosszú – úgynevezett terahertzes – sugárzás esetén, ilyenkor ugyanis csak rendkívül erős elektromos terű terahertzes sugárzás képes elektronokat kiszabadítani az anyagból, az alagúteffektus révén.
Ezt a jelenséget vizsgálták a szegedi ELI-ALPS lézeres kutatóintézet, a Pécsi Tudományegyetem és a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai. A Nature Communications című folyóiratban bemutatott kísérletükben rendkívül erős, 100 ezer volt/centimétert is meghaladó elektromos teret állítottak elő, terahertzes impulzusok formájában. Ezek felhasználásával elsőként sikerült kísérletileg kimutatniuk terahertzes impulzusok által kiváltott felületi elektronkibocsátást. Az elektromos tér irányának megfordításával pedig a kiszabadított elektronok számát is szabályozni tudták. Az elektronikai eszközök kapcsolási sebessége és a telekommunikáció adatátviteli sebessége évtizedek óta folyamatosan nő, és már a közeljövőben várható, hogy a leggyorsabb eszközökben a mikrohullámokat a nagyságrendekkel sebesebb terahertzes hullámok váltják fel. A magyar kutatók most publikált új eredményei fontos lépést jelentenek ennek az erős terű terahertzes technológiának a megalapozásában, mivel a kísérleteik alapján nagy sebességű, terahertzes frekvencián működő kapcsolók építhetők. Az eredmények ezenkívül jelentős mérföldkövet jelentenek a felületi elektronkibocsátáson alapuló, kisméretű, intenzív elektronforrások fejlesztésében is, amelyek az orvostudomány, a biológia és az anyagtudomány számos területén nélkülözhetetlenek – áll a közleményben.
Zöldinfó
Vírusfertőzés esetén lehűtik magukat az erdei béka ebihalai
Láz helyett hűtéssel védekeznek a kórokozók ellen az erdei béka ebihalai.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Elsőként mutatták ki a kórokozók elleni úgynevezett viselkedési hűlés jelenségét változó testhőmérsékletű gerincesekben az ELTE Természettudományi Kar (TTK) és a HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont (ATK) kutatói – írja az alternativenergia.hu. Az erdei béka ebihalain végzett kísérlet eredménye szerint a fertőzések ellen általánosan ismert viselkedési lázzal szemben a vírusos kétéltűek testhőmérsékletük csökkentésével veszik fel a harcot a kórokozókkal. A láz a fertőző betegségek leküzdésének egyik legismertebb formája. A beteg állatok vagy belső szabályozással, azaz élettani folyamataik révén növelhetik testhőmérsékletüket, vagy viselkedésükkel, például melegebb környezetet keresve. A változó testhőmérsékletű állatok, mint amilyenek a kétéltűek, halak és hüllők, jellemzően csak az utóbbira képesek. Azonban a kutatók azt találták, hogy a láz nem mindig a leghatékonyabb reakció a kórokozók ellen – írták az ELTE csütörtöki közleményében.
A kutatók kísérletei igazolták, hogy egy változó testhőmérsékletű gerinces állat vírusfertőzés hatására nem melegebb, hanem hűvösebb környezetet keres, hogy testhőmérsékletét szabályozza. Ez a stratégia korábban alig volt ismert az állatvilágban, csak ízeltlábúak bakteriális és virális eredetű, illetve patkányok bakteriális fertőzése esetén figyelték meg. A kutatási eredmények alapján ez a viselkedés segíthet a kórokozók elleni harcban. A magyar kutatók az erdei béka ebihalain vizsgálták, hogyan változik az egyedek hőmérsékletválasztása, vagyis hőszabályozó viselkedése ranavírus-fertőzést követően. A ranavírusok világszerte a kétéltűek komoly kórokozói, amelyek egyes fajokban tömeges pusztulást is okozhatnak.
A kutatók laboratóriumi kísérletükben ranavírussal fertőzött és egészséges ebihalak hőszabályozó viselkedését hasonlították össze. Az állatok egy része egy mesterséges hőmérsékleti gradiensben szabadon választhatta meg a testhőmérsékletét, míg másik részüket állandó hűvös környezetben tartották. Öt napon keresztül követték az ebihalak által választott hőmérsékleteket, majd a kísérlet végén molekuláris módszerekkel meghatározták a szervezetükben lévő vírus mennyiségét.
Az eredmények szerint a hőmérsékleti gradiensben tartott, fertőzött ebihalak az idő előrehaladtával egyre hűvösebb vizet választottak az egészséges társaikhoz képest. Minél nagyobb volt egy egyed szervezetében a vírus mennyisége, annál alacsonyabb hőmérsékletet részesített előnyben. Emellett a fertőzött állatok az idő előrehaladtával egyre pontosabban szabályozták testhőmérsékletüket, vagyis egyre szűkebb hőmérsékleti tartományban mozogtak. Ezzel szemben az állandó hűvös környezetben tartott ebihalakból viszont alacsonyabb mennyiségű vírus volt kimutatható.
A kutatók eredményei arra utalnak, hogy a fertőzött ebihalak finoman szabályozzák testhőmérsékletüket annak érdekében, hogy lassítsák a vírus szaporodását, miközben igyekeznek elkerülni a túlzottan alacsony hőmérséklet kedvezőtlen élettani következményeit. A kutatók szerint a jelenség elsőre meglepőnek tűnhet, hiszen a viselkedési láz általában a fertőzések elleni védekezés egyik hatékony eszköze. A vizsgált ranavírus azonban magasabb hőmérsékleten gyorsabban szaporodik, így a testhőmérséklet csökkentése előnyt jelenthet a vírussal szemben az erdei béka ebihalak számára.
A közlemény kiemeli, hogy az eredmények arra is rávilágítanak, hogy a betegségekre adott viselkedési válaszok jóval változatosabbak lehetnek annál, mint azt korábban a kutatók feltételezték. A kutatásnak természetvédelmi jelentősége is van, hiszen a ranavírusok világszerte veszélyeztetik a kétéltűeket, miközben a klímaváltozás átalakítja a természetes vizek hőmérsékleti viszonyait. Az eredmények arra utalnak, hogy a vizes élőhelyeken belüli különböző hőmérsékletű élőhelyfoltok megléte hozzájárulhat a betegségekkel sújtott kétéltűpopulációk túléléséhez, ezért ezek megőrzése a természetvédelmi gyakorlatban is kiemelt jelentőségű. A kutatás eredményei a BMC Biology folyóiratban jelentek meg.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaBiztonságban az energiaellátás: a Duna alacsony vízszintje miatt lépett a Paksi Atomerőmű
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaA hőség miatt veszélyesen megemelkedett a talajközeli ózon szintje
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaHőségriasztás Magyarországon: emelkedik a Duna, miközben rekordközeli a rendszerterhelés
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaCsak töredékén működnek a Vaskapu vízerőművei az aszály miatt
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaÚjabb víztakarékossági intézkedés: nem locsolhatják ivóvízzel a stadionokat
