Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Chemie: Nejsilnější obor české vědy

Před více než 100 lety dal Jaroslav Heyrovský světu revoluční analytickou metodu – polarografii.

Před téměř 70 lety vyrobili Češi plastickou trhavinu Semtex a ve stejné době Otto Wichterle dokončoval první hydrogelovou kontaktní čočku pro korekci optických vad zraku.

V nedávnější době profesor Holý vyvinul nové skupiny léčiv, antivirotik, proti HIV/AIDS, virovou hepatitidu typu B či na opary, a jimiž se dodnes léčí stovky milionů lidí po celém světě.

Dodnes je autorem či spoluautorem více než 900 vědeckých publikací a držitelem 60 patentů, z nichž jeho domovskému Ústavu organické chemie a biochemie (ÚOCHB) stále chodí miliardy na licencích.

Kolínská Draslovka vyrábí největší objemy kyanidu sodného na světě, a navíc vlastní patent na novou revoluční technologii na dobývání zlata. V poslední době navíc přidáváme rozměr technologií nano-. A to všechno zastřešuje jedno slovo – chemie.

Význam oboru roste?

Před rokem se hned 14 českých firem představilo v jednom týdnu v jedné zemi – ve švýcarském Bernu a Basileji.

Zatímco v Bernu proběhla medicínská konference Digital Health Innovation, v Basileji, neformálním hlavním městě farmacie, kde sídlí také firma Novartis, se ukázaly firmy jako Draslovka, Cayman pharma, Penta, Regartis, Santiago, VUOS, BorsodChem nebo COC. „Byli jsme pyšní, že můžeme reprezentovat Českou republiku jako centrum inovací a výzkumu v oblasti farmacie a chemie,“ pravil Kryštof Šigut z firmy Santiago.

Bylo to zrovna v době, kdy Pavel Hobza z Ústavu organické chemie a biochemie AV Č a jeden z nejcitovanějších vědců české i světové vědy upgradoval vlastní revoluční objev.

Dnes se chemie pohybuje v rozměrech velikosti nano-. Foto: Shutterstock
Dnes se chemie pohybuje v rozměrech velikosti nano-. Foto: Shutterstock

Přepisování učebnic?

Před 20 lety popsal Hobza s kolegy takzvanou nepravou vodíkovou vazbu. Teoretické výpočty potvrdily i následné experimenty. Nyní přišel s dalším objevem, na jehož základě chce původní definici zjednodušit.

V článku publikovaném v časopise Journal of the American Chemical Society vědci navrhují nové zpřesnění definice vodíkové vazby. Kromě protonické vazby by do ní na základě jejich výzkumu měla nově přibýt i hydridická vodíková vazba.

„Současná definice vodíkové vazby vychází z našeho objevu nepravé vodíkové vazby, která se vyznačovala modrým, a nikoli očekávaným červeným posunem vibrační frekvence vazby X-H. Naše nedávné studie jdou ještě dál.

Ukázaly, že vodíková vazba se tvoří i v případě hydridického, a nikoli pouze protonického vodíku. Navrhujeme proto upravit stávající definici vodíkové vazby tak, aby zahrnula všechny typy vazeb,“ vysvětluje Pavel Hobza.

Pavel Hobza je vedoucím skupiny nekovalentní interakce v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Patří mezi nejvýznamnější české vědce současnosti. Foto: ÚOCHB
Pavel Hobza je vedoucím skupiny nekovalentní interakce v Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Patří mezi nejvýznamnější české vědce současnosti. Foto: ÚOCHB

Vodíková vazba

Voda se známým vzorcem H2O je velmi jednoduchá molekula, tvořená kyslíkem a dvěma atomy vodíku, přičemž vodík je nejlehčí ze všech existujících prvků vůbec.

Za fakt, že voda teče v kapalném stavu z kohoutku a že varu dosahuje při teplotě 100 °C, je zodpovědná právě vodíková vazba. Ta vzniká mezi vodíkovým atomem jedné molekuly vody a atomem kyslíku druhé molekuly.

Jedná se o nekovalentní interakce, díky nimž drží pohromadě dvoušroubovice DNA a které se nacházejí ve všech proteinech či enzymech.

Vodíková vazba tedy hraje naprosto zásadní a nepostradatelnou roli ve většině chemických a prakticky ve všech biochemických procesech na planetě.

Krotitelé molekul

Letos výzkumníci opět z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR vyvinuli molekuly, které dokážou vlivem světelného impulzu kontrolovaně měnit svou strukturu a přecházet mezi třemi různými stavy namísto dvou, jak bylo zatím běžné.

Tento objev umožní ukládat do molekulárních struktur mnohem více informací než doposud. O objevu informoval vědecký časopis Chemical Communications.

Chemie se v anglicky mluvících zemích nazývá Cental Science – centrální věda. V Česku má silnou základnu díky středním průmyslovým školám, silnému chemickému průmyslu a samozřejmě velkému počtu fakult a kateder. Foto: Shutterstock
Chemie se v anglicky mluvících zemích nazývá Cental Science – centrální věda. V Česku má silnou základnu díky středním průmyslovým školám, silnému chemickému průmyslu a samozřejmě velkému počtu fakult a kateder. Foto: Shutterstock

Měnič barev

Fotopřepínače – tak se říká molekulám, které umějí za pomoci světla měnit svou strukturu, což se zpravidla odráží i v jejich makroskopických vlastnostech. Po ozáření tedy například změní barvu.

Z modré se třeba stane žlutá a naopak, přičemž žlutou formu lze považovat za nuly a modrou za jedničky. Jednotlivé molekuly tedy fungují stejně jako paměťové bity a jsou dobře čitelné.

„S tím rozdílem, že díky svým miniaturním rozměrům dokážou na stejné ploše uchovávat řádově větší množství informací než křemíkové čipy,“ vysvětluje Tomáš Slanina z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, jehož skupina se fotopřepínačům dlouhodobě věnuje.

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR patří k nejšpičkovějším vědeckým pracovištím v Česku. Foto: ÚOCHB
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR patří k nejšpičkovějším vědeckým pracovištím v Česku. Foto: ÚOCHB

Jak přepínat molekulu

Vše ale funguje pouze tehdy, jsou-li fotopřepínače dostatečně stabilní a samovolně se nepřepínají mezi jednotlivými formami v nepřítomnosti světla, což bylo dosud obtížně splnitelné.

Ačkoli tedy vědci o existenci třetího stavu obdobných molekul věděli už dlouho, raději se mu vyhýbali, protože nad přechody mezi různými molekulárními formami neměli kontrolu. „My jsme dokázali všechny tři stavy zkrotit do jednoho systému.

Teď můžeme molekulu precizně a selektivně přepínat mezi třemi stavy podle podmínek, které si sami zvolíme,“ říká spoluautor studie Jakub Copko, doktorand z vědecké skupiny redoxní fotochemie Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR.

reklama
Související články
Voda pokrývá více než 70 % povrchu Země a je nezbytná pro život, jak ho známe. Odkud se ale vzala? Tato otázka vědce trápí už desítky let. Nyní nová teorie naznačuje, že voda mohla na naši planetu dorazit jiným způsobem, než jsme si dosud mysleli. Dlouho převládala představa, že voda na Zemi pochází především z […]
Zatímco zdravý člověk může bez zdravotních následků ztratit až 15 % své krve, někteří lidé tuto schopnost nemají. Nemusí se vždy jednat o vrozený problém, jako například u hemofilie. Zvýšená krvácivost se může rozvinout během života a poukazovat na jiné zdravotní problémy.   Přitom krevní srážlivost, zdokonalovaná evolucí po miliony let, je klíčová pro přežití […]
Toyota Motor Europe ve spolupráci se společnostmi Hydrogen Refueling Solutions (HRS) a ENGIE přináší revoluci v tankování vodíku. Nová technologie Twin Mid Flow, která umožní bleskové doplnění paliva jak pro lehká, tak těžká vozidla, bude testována v rámci projektu RHeaDHy, financovaného z prostředků EU. Jedním z hlavních problémů rozvoje vodíkové infrastruktury je rychlost tankování – […]
Pachové stopy jsou významným identifikačním i důkazním materiálem při řešení a odhalování mnoha, často závažných, zločinů. Hlavními aktéry v této kriminalistické činnosti jsou především služební policejní psi se speciálním výcvikem.   Protože důkazní hodnota pachové stopy závisí na způsobu jejího získání, uchování a analýze, mohou nově vyvinuté a patentované nanovlákenné sběrače pachových stop výrazně změnit […]
reklama
reklama
Historie
Islandští Bonnie a Clyde zabíjeli vlastní děti
Dva uprchlíci s pronásledovateli v zádech balancují na vrcholu vysokého vodopádu. Holčička, kterou nesou, je příliš velkou přítěží, a tak končí ve zpěněných vodách hluboko dole.   Vesnička Hlíö na jihu Islandu není na počátku 18. století ničím významná. Ani skromnou farmářskou rodinu, která tu žije, nikdo nepovažuje za výjimečnou. V roce 1714 přichází na svět syn, který […]
Musel si Karel IV. na nejvyšší poctu počkat?
Moc římského krále už nemůže být větší, ale dá se přece jen ještě o něco vylepšit. Titul císaře je symbolický, ale znamená dosažení nejvyššího postavení, o jakém může smrtelník snít. A Karel IV. dokáže mít velké sny!   Český panovník Karel (1316–1378) je už od roku 1346 římským králem, ale císařský titul, který by znamenal […]
První athénský tyran si vylepšoval image pořádáním her
Vyhodíte ho dveřmi, vrátí se oknem. Tak by se dala charakterizovat politická kariéra Řeka Peisistrata, který se teprve na třetí pokus prosadil a stal se v období antiky historicky prvním athénským tyranem.   Píše se rok 546 př. n. l., když se Peisistratos rozhodne chopit moci v Athénách – už potřetí. Jeho předchozí dva pokusy […]
Ruský da Vinci neunikl stalinským čistkám
Soudní tribunál nijak netrápí, že před ním stojí jeden z nejbrilantnějších vědců a filozofů tehdejší doby. „Odsuzuje se k smrti,“ zní verdikt. Životní cesta ruského da Vinciho tak končí na popravišti a jeho tělo v hromadném hrobě.   Své matematické i duchovní zaměření Pavel Alexandrovič Florenskij (1882–1937) podědil. Mezi předky má ortodoxního kněze, otec je železničním inženýrem. Po […]
Zajímavosti
V zajetí biorytmů: Řídí celý náš život?
Jakmile se narodíme, začíná se údajně odvíjet pravidelný cyklus biorytmů, který bude oscilovat ustáleným způsobem celým naším životem.   Každý z našich dnů, všechny významné propady, které nejsou zaviněné zvenčí, i naše osobní úspěchy, vše má jasnou periodu: 23 dní trvá fyzický cyklus, 28 emoční a ten intelektuální je pro změnu 33denní. A kdo je schopný […]
Heinrich Kramer: První papežem jmenovaný lovec čarodějnic
Německý dominikánský mnich Heinrich Kramer (?1430–1505) se z pověření papeže stává prvním oficiálním lovcem čarodějnic na plný úvazek. Má přivádět zbloudilé zpět k pravé víře, což se však v jeho podání zvrhne v masakr plný mučení a upalování.   Je mu 45 let, když si v roce 1475 doslova vynutí jmenování inkvizitorem řádové provincie Alemannia, […]
Krví nasáklý Hotel Cecil: Tady si ubytování raději nerezervujte!
Hosté opakovaně urgují recepční. Stěžují si na kvalitu hotelové vody. Vedení to zprvu neřeší a nespokojenost připisuje na vrub zhýčkanosti. Po několika týdnech přeci jen vyšlou údržbáře zkontrolovat vodní nádrž. A ten v ní objeví mrtvolu!   Komplex uprostřed Los Angeles nese až do roku 2011 název Hotel Cecil a znalí turisté se mu raději […]
Důchod: První penze vyplácí už ve starém Římě
Ač se první důchody vyplácejí už před více než dvěma tisíci lety, jejich historie je mnohem kratší. Ještě před 145 lety totiž žádné neexistují a lidé se musí se stářím popasovat na vlastní pěst.   Poprvé se důchod objeví ve starém Římě, kde ho dostávají vysloužilí legionáři. Zpočátku ve formě pozemků, než v roce 13 […]
Záhady a napětí
Bumerang z Obłazowa: Je záhadná létající zbraň stará 20 tisíc let?
Bumerang je spojován s australskými domorodci, avšak používali ho i obyvatelé starověkého Egypta nebo třeba Navahové v Severní Americe. Nejstarší bumerang na světě pak pochází od našich polských sousedů: Byl nalezen v jeskyni Obłazowa v polské části Karpat. Opravdu by mohl být starý neuvěřitelných 20 000 let?   V roce 1985 se skupina polských archeologů […]
Tajemný Klášterec nad Orlicí: Ďáblové pod omítkou svatostánku?
Kostel Nejsvětější Trojice najdeme v podhůří Orlických hor, v obci Klášterec nad Orlicí. Historie tohoto původně gotického kostela sahá hluboko do minulosti. Uvnitř kostela, v oblouku mezi kněžištěm a chrámovou lodí, nacházejí restaurátoři nápis: ,,Chrám tento Nejsv. a nerozdílné Trojice Boží vystavěn jest v Létu 453 od Narození Božího“. Je tedy možné, že se může jednat o […]
Mají obrazy nizozemského umělce vymývat mozek?
Za abstraktními liniemi a geometrickými vzory Pieta Mondriana se podle jisté konspirační teorie skrývá něco víc než jen malířova snaha zachytit krásu jednoduchosti. V jeho obrazech jsou prý zašifrovaná podprahová sdělení, která mají přeprogramovat mozek diváka. Kolik pravdy na takovém tvrzení může být?   Smyslem umění je na člověka nějak zapůsobit, vyvolat emoce a přimět […]
Léčba tmou: Je prastará metoda účinnější než moderní lékařství?
Extrémně dlouhý pobyt ve tmě či extrémní chlad: mohou tyhle zážitky pomáhat více než klasická medicína? Zdá se, že ano. Obé spouští v lidském organismu procesy, kterých lze psychoterapií či medikací dosáhnout stěží. Jak to?   Izolace ve tmě. Podle jedněch nelidská technika, která se ještě v minulém století používala při výsleších válečných vězňů. Podle […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
S kolagenem je kůže svěží
nejsemsama.cz
S kolagenem je kůže svěží
Bavíme se o základní bílkovině, která je stavebním kamenem naší pokožky. Co pro ni umí zajistit kolagen, nesvede nikdo jiný. Hlavně pevnost, pružnost a hydrataci. Zbystřit byste měla tehdy, když si všimnete čím dál větších známek stárnutí. Začíná to jemnými linkami kolem očí a rtů, pak nastoupí hlubší vrásky a nakonec pleť ztrácí plnost. To se hladina kolagenu v těle
Laboratorní vs. přírodní diamanty
iluxus.cz
Laboratorní vs. přírodní diamanty
Diamanty vznikají v extrémních podmínkách hluboko pod povrchem Země po dobu miliard let, ale dnes je možné je vytvořit během několika týdnů v laboratoři. Syntetické diamanty, tzv. lab-growny, se preze
Náš pes mi pomohl vyhrát boj s nadváhou
skutecnepribehy.cz
Náš pes mi pomohl vyhrát boj s nadváhou
Vždy jsem se líbila chlapům, ale po dvou porodech jsem se se svou figurou mohla rozloučit. Přibrala jsem a kila nechtěla jít dolů. Pak přišel do mého života Drex. Když jsem čekala první miminko, byla jsem nekonečně šťastná. Ale taky jsem si začala všímat toho, že pro chlapy jsem se stala neviditelnou. A to pro mě byl
Těstoviny s hříbkovou omáčkou
tisicereceptu.cz
Těstoviny s hříbkovou omáčkou
Nejlépe se pro tento recept hodí hříbky nebo lišky. Suroviny 4 lžíce másla 1 cibule 250 g čerstvých hub 200 ml smetany 2 lžíce hladké mouky 3 lžíce strouhaného parmazánu 500 g těstovin sů
Kouzlo toaletního stolku
rezidenceonline.cz
Kouzlo toaletního stolku
Každá žena touží po prostoru, v němž se může alespoň chvíli věnovat pouze sama sobě. Takové místo nabízí toaletní stolek, tradiční nábytkový doplněk ložnic nebo šaten. Při výběru se řiďte nejenom praktičností, ale i vzhledem. Toaletní stolek bývá jednou z věcí, které si do bytu pořizujeme jako poslední. Přitom je ideálním řešením ve chvíli, kdy
Paracelsus: Alchymii povyšuje na vědu, ranhojičství na lékařství
epochaplus.cz
Paracelsus: Alchymii povyšuje na vědu, ranhojičství na lékařství
Stává se jedním z mála alchymistů, kterým nešlo hlavně o bohatství získané novým objevem. Prohlašuje, že alchymie není určena jenom k výrobě zlata a stříbra. Podle něho by měla být využita hlavně v lékařství. Švýcar Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus z Hohenheimu zvaný Paracelsus (1493-1541) se zabývá merkurosulfurovou teorií, podle které kovy tvoří merkurium a sulfur, dvě substance, které ale
Skutečně na Kašperku bloudí duše tragicky zemřelých hradních obyvatel?
enigmaplus.cz
Skutečně na Kašperku bloudí duše tragicky zemřelých hradních obyvatel?
Hrad Kašperk byl nejvýše položeným královským sídlem v České republice. Až do dnešních dnů zde zůstala brána a hlavní palác, sevřený dvěma mohutnými čtyřhrannými věžemi. [gallery ids="152430,152429
Společné hnízdečko na obzoru? Lutovská s novým přítelem řeší bydlení
nasehvezdy.cz
Společné hnízdečko na obzoru? Lutovská s novým přítelem řeší bydlení
Zase září štěstím, užívá si života. Iveta Lutovská (41) po boku přítele Vojty jen kvete. Dokonce to vypadá, že padne poslední překážka, aby vztah posunuli zase o něco dál! Ještě nedávno to vypadalo
Terazzo dózička zkrášlí váš pokoj
panidomu.cz
Terazzo dózička zkrášlí váš pokoj
Vyrobíte ji z ekologické pryskyřice jesmonite, která byla sice původně používána ve stavebnictví, ale před pár lety se stala hitem tvořivých videí. Určitě si ji oblíbíte, protože práci s ní zvládne každý. Budete potřebovat: silikonovou formu na odlévání, suchou a tekutou směs na míchání pryskyřice, barevné pigmenty, brusnou houbičku, několik menších a větších kelímků, míchátko,
Znečištění ovzduší může chránit před rakovinou kůže, ale za strašlivou cenu
21stoleti.cz
Znečištění ovzduší může chránit před rakovinou kůže, ale za strašlivou cenu
Na první pohled to může znít paradoxně – znečištění ovzduší, které je spojováno s celou řadou vážných zdravotních problémů, by mohlo mít i jeden nečekaný ochranný účinek. Nedávná studie naznačuje, že
Arciloupežníka přikovali k pryčně
historyplus.cz
Arciloupežníka přikovali k pryčně
„Peníze, nebo život!“ vykřikne bandita a bambitkou namíří na překupníka, vezoucího zboží na tržiště. Přepadený ani neprotestuje, s rukama nad hlavou sleze z kozlíku a prosí o život. Má štěstí. Vůdce loupežnické bandy, obávaný Jan Nepomuk Karásek, ho ušetří. Jen sebere, co se dá, a pak i se svými kumpány uhání pryč. Spravedlnosti ale přece
Boží voda u Mladé Boleslavi: Na zázračném místě stály slavné lázně
epochanacestach.cz
Boží voda u Mladé Boleslavi: Na zázračném místě stály slavné lázně
Nenápadné místo v lese, v jehož centru je léčivý pramen Boží voda, pamatuje časy nebývalé slávy. Vydejte se s námi do někdejších proslulých lázní, kam lidé chodili za klidem i za zázraky! Pokud se vydáte z Mladé Boleslavi do Dobrovic, zpozorněte v úseku mezi obcemi Jemníky a Bojetice. Na úpatí zdejšího vrchu Chlum se totiž nachází pramen, který proslul jako
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz