Taka Noc się zdarza raz
Sposobem je, sposobem
Choć bakterie nie wydają się stworzeniami szczególnie podatnymi na tresurę, da się je jednak przyuczyć do wykonywania określonego zadania. Metoda nauczania nie jest może zbyt humanitarna, bo polega na odmawianiu ulubionej pożywki, ale działa. Pseudomonas putida podaje się wyłącznie fenol, który rozkładają do wody i dwutlenku węgla. Do wypełnionego wodą reaktora wprowadza się powietrze, przez co bardzo przypomina jacuzzi. Składa się on z dwóch włożonych w siebie rur. Gdy do środka wprowadzi się dużo powietrza, unosi się ono do góry, ale i zaczyna bokami opadać na dno. Ma to dwa plusy. Po pierwsze, układ jest napowietrzony, a bakterie potrzebują sporo tlenu. Po drugie, nie trzeba korzystać z mieszadła, które, kolokwialnie mówiąc, rozrywa delikatne mikroorganizmy. Fenol przechowuje się w olbrzymim baniaku, a do urządzenia doprowadza specjalną rurą. Baterie "walczą" z nim przez 18 do 30 godzin. Pomagający im mikrobiolodzy czy chemicy oznaczają pH, stężenie fenolu, przewodnictwo jonowe oraz tzw. tlen rozpuszczony. Aparatura, m.in. spektrometr, jest podłączona do Sieci, co bardzo ułatwia sprawę, bo przebieg procesu można kontrolować na odległość, np. z konferencji w Australii. Sama metoda tworzenia oczyszczalni fenolowych jest znana od 30 lat, ale do tej pory często robiono to "na oko". Jeśli coś nie działało, zmieniano parametry metodą prób i błędów. Krakowscy naukowcy chcą za to stworzyć precyzyjny model matematyczny, który pozwalałby zbudować reaktor pod konkretne zamówienie.
Pierścienie nie tylko na palec
Jak skutecznie oczyścić powietrze? Można, oczywiście, czekać na deszcz, ale zdarza się, że większe chmury pojawiają się dopiero po kilku tygodniach. Co począć w takim przypadku? Warto skorzystać z kolumn stacjonarnych, które wypełnia się pierścieniami Raschiga. Nazywają się one niezwykle poważnie, ale wyglądają całkiem swojsko. Ponieważ mogą być ceramiczne, plastikowe lub metalowe, w zależności od użytego materiału, przypominają części maszynki do mięsa, porcelanowy makaron rurki albo wałki do włosów. Kolumna jest stosunkowo wąska (wewnętrzna średnica to zaledwie 100 mm), a wypełnia się ją kształtkami do wysokości 0,6 m. Drugim typem urządzenia do oczyszczania gazów jest kolumna półkowa. Od góry podawana jest woda, a powietrze od dołu. W normalnych okolicznościach pompują je wentylatory, ale powodują za duże drgania, więc w Instytucie zastąpiono je kilkoma odkurzaczami. Straty ciśnienia przy każdej półce mierzy się i porównuje się z modelem teoretycznym. Zarówno pierścienie, jak i bąbelki powietrza mają zwiększyć powierzchnię styku, a więc skuteczność i tempo oczyszczania.
Atomy przez dziurkę od klucza
Kiedyś o atomie mówiono w kontekście czysto teoretycznym, teraz nawet zwykły śmiertelnik może go zobaczyć. By mu się to udało, powinien skorzystać z mikroskopu sił atomowych (ang. atomic force microscope, AFM). Jeden z egzemplarzy urządzenia znajduje się w Pracowni Dyfraktometrii Rentgenowskiej AGH. Zamyka się je jak cenny skarb w komorze, wypełnianej powietrzem, parą wodną i rozpuszczalnikami organicznymi. W mikroskopie AFM nie ma elementów optycznych, jest za to skanująca sonda, zwana roboczo dźwigienką lub ostrzem. Przesuwa się ona po próbce. Krzywizna końcówki ma promień zaledwie 15 nanometrów. Oświetla się ją promieniem lasera. Następnie plamka światła odbitego od czubka jest wykrywana przez fotodiodę, która w ten sposób śledzi zmiany położenia. Do ostrza wysyłany jest sygnał zwrotny. Dzięki temu po natrafieniu na wyboje zostaje ono uniesione do góry. Ma to dwa plusy. Po pierwsze sonda nie ulega zniszczeniu. Po drugie, z łatwością tworzy się dwuwymiarową mapę próbki. Tak wygląda praca w trybie topograficznym. Poza tym AFM pozwala badać właściwości mechaniczne materiałów, m.in. sztywność próbki, która składa się z 2 składników, np. granulatu metalu zanurzonego w polimerze, a także właściwości magnetyczne, w tym obszary dysku twardego (zera i jedynki).
Ważnym elementem aparatury jest ciężki kamień. Podobnie jak osłona akustyczna, eliminuje on drgania. Choć znacznie ulepszony, mikroskop sił atomowych musi się posiłkować starym dobrym mikroskopem optycznym, lokalizującym położenie interesującego naukowca obszaru.
Jak widać, było nie tylko naukowo, ale i rozrywkowo: układanie kwiatów, sztuczne ognie, zagryzanie zębów i ping-pong z kimś utytułowanym. W wydarzenia nocy zaangażowały się wszystkie grupy wiekowe. Widok dziecka przemierzającego koło północy korytarze instytutów wcale nie należał do rzadkości. W dodatku maluchy zadeklarowały chęć zostania w przyszłości naukowcami!
Komentarze (0)