Aktuální číslo:

2019/4

Téma měsíce:

Krajina

Alan Turing v nanosvětě

 |  2. 3. 2015
 |  Vesmír 94, 131, 2015/3

Britský matematik Alan Turing (1912–1954) se proslavil lvím podílem na dešifrování německých zpráv za druhé světové války a teoretickými pracemi, jimiž položil základy moderní informatiky. A také pohnutým osudem homosexuála pronásledovaného společností, ale to je jiný příběh. Poněkud stranou pozornosti leží jeho jediná biologická práce The chemical basis of morphogenesis, publikovaná roku 1952 ve Philosophical Transactions of the Royal Society. Navrhl v ní jednoduché vysvětlení vzniku periodicky se opakujících struktur v biologických systémech, například zebřích pruhů, levhartích skvrn, ale také tělních segmentů v embryogenezi obratlovců.

Turing spekuloval o interakci mezi látkami, z nichž jedna příslušný biologický proces, např. tvorbu kožního pigmentu, aktivuje, druhá inhibuje. Obě se šíří difuzí, ale rozdílnou rychlostí. Při vhodném nastavení parametrů (aktivátor např. musí difundovat pomaleji než inhibitor) je výsledkem vznik periodicky se opakujících struktur. Správnost tohoto vysvětlení byla nedávno potvrzena.

Fyzikové z Ústavu fyzikální chemie Polské akademie věd a z univerzity v dánském Roskilde nyní zjistili, že stejný proces, využívající souhry dvou látek lišících se rychlostí difuze, může fungovat i v neživých systémech v nanoměřítku, kde odolává i rušivému vlivu chaotických fluktuací. Počítačová simulace ukázala, že jedna perioda opakující se struktury může mít šířku pouhých dvaceti molekul. Turingovy struktury lze sice vytvořit pouze pomocí omezeného spektra látek, vzor však je možno následně kopírovat i na jiné materiály a zafixovat například fotopolymerací, což nabízí nové možnosti cílených úprav povrchů v nanoměřítku. (The Journal of Chemical Physics 141; doi: 10.1063/1.4895907)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Ondřej Vrtiška

Mgr. Ondřej Vrtiška (*1976) je původním vzděláním biolog se specializací na hydrobiologii (PřF UK), utekl z oborů žurnalistika a kulturní antropologie (obojí FSV UK). Od r. 2001 pracuje jako vědecký novinář, na téma „věda v médiích“ přednáší pro vědce i pro laickou veřejnost. Z úžasu nevycházející pozorovatel memetické vichřice. Občas napíná plachty, občas staví větrolam.
Vrtiška Ondřej

Doporučujeme

První obraz horizontu

První obraz horizontu

Michal Bursa  |  18. 4. 2019
Snímek černé díry v galaxii M87 obletěl svět druhou dubnovou středu. Obrázku oranžového prstence se v komentářích na sociálních sítích začalo...
Pocit, že se opakují hloupé chyby stále dokolečka...

Pocit, že se opakují hloupé chyby stále dokolečka...

Znáte to – útrpná procházka po suburbii města, snaha dostat se do volné krajiny dlouho nevychází, sériové řadovky se dál a dál kroutí nesmyslnými...
Přehlížená proměna zemědělství

Přehlížená proměna zemědělství

Jakub Hruška  |  1. 4. 2019
Při debatách o naší krajině se často zmiňuje problém její struktury ve smyslu úbytku krajinných prvků – mezí, polních cest, malých vodotečí či...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné