Informacje (el)
- Autor: Anna Leszkowska
- Odsłon: 1134
Materiały stosowane w biomedycynie muszą cechować się kontrolowaną biodegradowalnością, odpowiednią wytrzymałością i całkowitym brakiem toksyczności dla ludzkiego organizmu. Poszukiwanie takich materiałów nie jest więc prostym zadaniem. W tym kontekście naukowcy od dłuższego czasu interesują się magnezem. Wykorzystując między innymi spektroskopię anihilacji pozytonów, badaczom udało się wykazać, że magnez poddany powierzchniowej obróbce mechaniczno-ściernej uzyskuje niezbędne dla materiału biokompatybilnego właściwości.
W ostatnim czasie coraz większe zainteresowanie zyskują materiały korodujące w sposób kontrolowany. W szczególności dotyczy to
biomedycyny, gdzie stosuje się implanty wykonane z polimerów naturalnych lub syntetycznych. Ich zaletą jest łatwość dostosowania szybkości rozkładu w warunkach fizjologicznych. Z drugiej strony, właściwości mechaniczne tych materiałów ulegają pogorszeniu w środowisku organizmu ludzkiego, przez co nie nadają się do zastosowań narażonych na duże obciążenia. Z tego powodu dobrym rozwiązaniem wydają się być implanty metaliczne stworzone na bazie całkowicie nieszkodliwego dla ludzkiego organizmu magnezu.
Magnez jest najlżejszym metalem, który można używać w zastosowaniach konstrukcyjnych. Ze względu na swoje właściwości mechaniczne, termiczne i elektryczne oraz biodegradowalność, a także kontrolowane tempo korozji, wzbudza duże zainteresowanie badaczy zajmujących się biokompatybilnymi implantami. Pomimo tych zalet, zastosowanie magnezu jako biomateriału używanego przy produkcji implantów okazało się niełatwe ze względu na stosunkowo wysoką szybkość korozji w środowisku ludzkiego ciała. Problem ten da się jednak pokonać, stosując odpowiednie powłoki.
W trakcie wieloletnich badań zauważono, że rozdrobnienie mikrostruktury materiałów nie tylko poprawia ich właściwości mechaniczne, ale może także wyraźnie zwiększyć odporność korozyjną. Dlatego międzynarodowy zespół naukowy, kierowany przez dr hab. Ewę Dryzek z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie,postawił sobie za cel ilościowe zbadanie wpływu powierzchniowej obróbki mechaniczno-ściernej SMAT (Surface Mechanical Attrition Treatment) komercyjnegomagnezu na jego odporność korozyjną. W tej metodzie duża liczba twardych kulek o średnicy kilku milimetrów uderza w powierzchnię obrabianego materiału, powodując odkształcenie plastyczne warstwy przypowierzchniowej lub warstwy leżącej tuż pod nią. Odkształceniu plastycznemu towarzyszy wytworzenie dużej liczby defektów sieci krystalicznej.Do scharakteryzowania mikrostruktury zastosowano typowe techniki badawcze, takie jak mikroskopia świetlna i elektronowa, dyfrakcja promieni rentgenowskich oraz elektronów rozproszonych wstecznie, a także pomiary mikrotwardości.
Badania mikroskopowe ujawniły stopniowo zmieniającą się mikrostrukturę warstwy wierzchniej materiału, powstałej podczas obróbki SMAT. Zaobserwowaliśmy znaczne rozdrobnienie ziaren w pobliżu obrobionej powierzchni. Głębiej widoczne były bliźniaki odkształcenia, których gęstość malała wraz ze wzrostem odległości od tej powierzchni – wyjaśnia dr hab. Dryzek.
W ramach opisywanych prac po raz pierwszy użyto również spektroskopii anihilacji pozytonów PAS (Positron Annihilation Spectroscopy). Technika ta jest metodą nieniszczącą i pozwala na identyfikację defektów sieci krystalicznej na poziomie atomowym. Polega ona na tym, że gdy pozytony trafiające do próbki materiału napotykają swoje antycząstki – elektrony – anihilują i zamieniają się w fotony, które można rejestrować. Pozyton, który na swojej drodze znajdzie puste miejsce w sieci krystalicznej, może zostać w nim schwytany, co wydłuża czas do momentu jego anihilacji. Pomiar czasu życia pozytonów daje badaczom obraz struktury próbki na poziomie atomowym.
Celem zastosowania tej metody było między innymi uzyskanie informacji na temat rozkładu defektów sieci krystalicznej w warstwie powierzchniowej powstałej w wyniku obróbki SMAT, a także badania warstwy materiału o grubości rzędu kilku mikrometrów, leżącej tuż pod obrobioną powierzchnią oraz powiązanie uzyskanych informacji z własnościami korozyjnymi. Jest to o tyle ważne, że defekty sieci krystalicznej determinują kluczowe właściwości materiałów. Z tego względu procedura ta znajduje również zastosowanie w metalurgii i technologiach półprzewodnikowych.
Średni czas życia pozytonów w warstwie o grubości 200 mikrometrów uzyskanej w wyniku trwającej 120 sekund obróbki SMAT wykazuje wysoką stałą wartość 244 pikosekund. Oznacza to, że wszystkie emitowane ze źródła pozytony docierające do tej warstwy anihilują w defektach struktury, którymi są wakancje – czyli braki atomów w węzłach sieci krystalicznej – związane z dyslokacjami. Warstwa ta odpowiada silnie odkształconemu obszarowi z rozdrobnionymi ziarnami. Głębiej średni czas życia pozytonów maleje, co wskazuje na zmniejszającą się koncentrację defektów, osiągając w odległości około 1 milimetra od powierzchni wartość charakterystyczną dla dobrze wygrzanego magnezu o stosunkowo małej gęstości defektów struktury, który stanowił materiał porównawczy – opisuje szczegóły prac doktorant Konrad Skowron, główny autor artykułu i pomysłodawca badań.
Proces SMAT w istotny sposób wpłynął także na zachowanie próbek magnezu podczas elektrochemicznych testów korozyjnych. Zmiany struktury wywołane przez SMAT zwiększyły podatność magnezu na utlenianie anodowe, intensyfikując tworzenie się powłoki wodorotlenkowej na powierzchni oraz w konsekwencji prowadząc do lepszej odporność na korozję. Potwierdzają to dane uzyskane dzięki użyciu wiązki pozytonów w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej. Wyniki pokazują, że oprócz granic ziaren i podziaren obecnych na powierzchni, także inne defekty krystaliczne, takie jak dyslokacje i wakancje, mogą odgrywać istotną rolę w zachowaniu korozyjnym magnezu.
Obecnie prowadzimy analogiczne badania dla tytanu. Tytan jest metalem szeroko stosowanym w lotnictwie, motoryzacji, energetyce i przemyśle chemicznym. Służy również jako materiał do produkcji urządzeń i implantów biomedycznych. Ekonomicznie akceptowalna metoda, umożliwiająca uzyskanie czystego tytanu o mikrostrukturze gradientowej z ziarnem o wielkości nanometrycznej w warstwach przylegających do powierzchni, może otworzyć szersze perspektywy zastosowania tytanu w wyrobach ważnych dla gospodarki i dla poprawy komfortu życia człowieka – mówi dr hab. Dryzek.
Więcej -http://www.ifj.edu.pl/
- Autor: red.
- Odsłon: 4422
- Autor: Anna Leszkowska
- Odsłon: 9178
Komitet Prognoz PAN „Polska 2000 Plus” zorganizował w Jabłonnie dwudniową konferencję (26-27.11.14) na temat Megamiasta miasta przyszłości – szansa czy zagrożenia dla przyszłości.
Prezydium Komitetu uznało, iż dynamiczny rozwój miast jest problemem, któremu należy poświęcić szczególną uwagę w kontekście zagrożeń globalnych. Z prognoz ONZ wynika bowiem, że do 2050 r. przyrost zaludnienia dotyczyć będzie głównie miast, zamieszkałych przez 2/3 ludności globu, czyli ok. 6 mld ludności (dzisiaj w miastach mieszka 52% ludności świata).
Wzrost zaludnienia w miastach z jednej strony niesie nowe możliwości rozwoju, poprawę edukacji i usług publicznych, ale z drugiej – powoduje wiele problemów na rynku pracy, mieszkań, w infrastrukturze, zaopatrzeniu w energię, a także w zakresie bezpieczeństwa. Nie mówiąc już o wzroście ubóstwa, rozwoju slumsów i degradacji środowiska miejskiego.
Obecnie w miastach żyje ponad 50% ludności świata (w roku 2006 zrównała się liczba mieszkańców miast z liczbą mieszkańców wsi), do roku 2050 zapewne będzie to dwa razy więcej. Wzrośnie też liczba megamiast – aglomeracji liczących od kilku do kilkudziesięciu milionów ludzi (są miasta, w których mieszka połowa mieszkańców kraju), gdzie problemy urbanizacji będą szczególnie uciążliwe dla mieszkańców. Już teraz widać w nich olbrzymie bezrobocie, wzrost przestępczości, rozrost slumsów, ograniczenie lub brak usług publicznych.
Te i wiele innych aspektów rosnącej urbanizacji (m.in. modele rozwoju metropolii w świecie, determinanty i pułapki rozwoju megamiast, człowiek w megamieście, problemy urbanizacji megamiast) poruszali na konferencji specjaliści wielu dziedzin nauki, ale także i zaproszeni dyplomaci i naukowcy z państw, w których megamiasta istnieją (m.in. z Meksyku i Bangladeszu).
Trochę statystyki
Na świecie jest 28 megamiast, w których zamieszkuje od 37 mln (Tokio) do 10,3 mln ludzi (Londyn). Ponadto są 44 miasta liczące od 9,9 do 5 mln ludzi oraz 159 miast liczących od 4,9 do 2 mln mieszkańców. O dynamice rozwoju miast niech świadczy podany przez dr. Zbigniewa Strzeleckiego z SGH przykład Shenzhen w Chinach – w 1950 r. wioski liczącej 3 tys. ludzi. W 1990 r. mieszkało tam już 875 tys. mieszkańców, a obecnie miasto liczy 6,55 mln ludzi. Przewiduje się, że w roku 2030 liczba ta się podwoi…
A zatem ludzie wyraźnie preferują mieszkanie w mieście, skoro co tydzień ze wsi do miasta przenosi się 1 mln ludzi! Proces ten widać zwłaszcza w Azji - w tym roku będzie tam 15 megamiast (liczących powyżej 10 mln mieszkańców), a Tokio stanie się największym miastem na świecie (38 mln). W Europie ten proces nie będzie tak intensywny – ani obecnie największy Paryż, ani Londyn czy Moskwa w 2030 r. nie zakwalifikują się do największych na świecie miast.
Megamiasta a przestrzeń publiczna
Megamiasta to zjawisko obserwowane od czasów zakończenia wojny. Pierwotnie za takie uważano 4-milionowe aglomeracje, dzisiaj za megamiasta uważa się te, których liczba mieszkańców przekroczyła 10 mln. Dlaczego powstały i ciągle powstają?
Według prof. Jerzego Kleera (INE PAN) przyczyny ich szybkiego rozwoju są liczne, ale najważniejszy jest trend szybkiego wzrostu populacji i przyspieszenie wzrostu gospodarczego w krajach słabiej rozwiniętych. W ostatnich latach wpływ na to zjawisko ma globalizacja, rewolucja informacyjna i powszechność gospodarki rynkowej.
Megamiasta nie powstawały też według jednolitego schematu. Np. Nowy Jork, Tokio czy Londyn powstawały przez wieki, inne znów bardzo szybko (w państwach słabo rozwiniętych). Miasta chińskie natomiast stanowią przykład modelu częściowo regulowanego – pod kontrolą jest w nim nie tylko dopływ ludności, ale i rozwój infrastruktury i niektóre dobra publiczne.
Jednak bez względu na sposób powstawania megamiast, we wszystkich występują problemy z przestrzenią publiczną - jej niedostatkiem i destrukcją. Najważniejszym problemem – wg prof. Kleera – jest niedostosowanie i niekompletność ładu instytucjonalno-prawnego do szybko zmieniającej się rzeczywistości wielkich miast. Zarówno na poziomie funkcjonowania niezbędnych dóbr publicznych, jak i wzajemnych relacji między władzą centralną a lokalną.
Z kolei za destrukcję przestrzeni publicznej odpowiada dominujący wolnorynkowy model ekonomiczny w wersji neoliberalnej, który generuje liczne patologie w życiu społecznym.
Miasto-państwo
Megamiasto jest wyzwaniem dla państwa, w granicach którego się rozwinęło – uważa prof. Daniela Szymańska z UMK w Toruniu. Jeśli spojrzeć na nie przez filtr globalizacji – dzięki niej wielkie miasto może oderwać się od ojczyzny, czego wyrazem jest ogromny, potencjalnie groźny rozziew w zamożności megamiasta i pozostałych terenów państwa. Megamiasto – żyjące swoim globalnym rytmem - silnie wpływa na strukturę i hierarchię sieci osadniczej, rozwija się kosztem otoczenia.
Megamiasta to katastrofa urbanistyczna i cywilizacyjna – uważa dr Mirosław Grochowski z Wydziału Geografii i Studiów Regionalnych UW. Są one wynikiem patologii procesów rozwojowych, w tym procesów urbanizacji, która prowadzi do uformowania układów terytorialnych charakteryzujących się kontrastami społecznymi, koncentracją problemów społecznych, chaosem przestrzennym i niekontrolowaną eksploatacją różnorodnych zasobów.
I choć takie aglomeracje przynoszą mieszkańcom korzyści ekonomiczne (miejsca pracy) i - mimo wszystko - lepsze warunki życia niż na wsi, to podział kosztów i korzyści, jakie niesie życie w takich miastach między różne grupy społeczne należy ocenić negatywnie. W praktyce bowiem rola władz publicznych w rozwoju megamiast ulega redukcji. Władze świadomie same rezygnują z pełnienia niektórych funkcji czy wykonywania zadań.
Rezygnacja bywa też wymuszona przez nieformalne struktury władzy (np. korporacje), które dysponują instrumentami wpływu na podejmowanie decyzji odnośnie kierunków rozwoju czy lokalizacji funkcji megamiasta, bądź sposobu zagospodarowania jego terenów.
Skoro jednak od wieków umacnia się przywództwo miast oraz rośnie ich siła gospodarcza, to konieczne jest zrewidowanie stanowiska w sprawie zwierzchnictwa państwa i siły ekonomicznej jako warunków udziału w globalnej grze stosunków międzynarodowych – twierdzi prof. Szymańska. Wielkie miasta wyruszają bowiem na podbój wszystkich zakątków Ziemi, rozsadzają państwo i dawne podziały między państwami, często mają ponadpaństwowy charakter. Wielkie miasta stają się obecnie motorami gospodarki planety, zwiększają efektywność przestrzeni światowej.
Megamiasta – jak w nich żyć?
Na 100 megamiast 25 znajduje się w Chinach. Tworzą one 25% chińskiego PKB – podaje prof. Barbara Liberska (INE PAN). Ze wsi do miast przeniosło się tam prawie 500 mln ludzi, a do roku 2030 aż 70% ludności Chin będzie żyć w miastach, które wytworzą 75% krajowego PKB. Choć Chinom udało się uniknąć problemów gwałtownej urbanizacji, czyli powstania dzielnic biedy, czy wysokiego bezrobocia, niemniej megamiasta zmagają się z wielkimi problemami społecznymi i środowiskowymi. Jest to ogromne zanieczyszczenie powietrza, gleby i wód, ograniczony dostęp do świadczeń socjalnych i wzrost nierówności społecznych.
Chińczycy mają świadomość, że taki model urbanizacji jest nie do utrzymania i mieszkańcy wielkich miast muszą mieć lepsze warunki życia. Proponują zmniejszenie zużycia surowców, energii, wody, czyli rozwój bardziej zrównoważony. Narodowy Plan Nowego Typu Urbanizacji na lata 2014-2020 zakłada przeniesienie w ciągu 7 lat ok. 100 mln ludzi ze wsi do miast, rozwiązanie problemu migrantów, zmniejszenia emisji gazów do atmosfery, przebudowę struktury przemysłu i wprowadzenie czystych technologii, budowę nowych miast połączonych systemem szybkiej kolei.
Świat się temu przygląda, bo przy problemach, jakie rodzą tak wielkie aglomeracje coraz częściej stawia się pytanie: czy musimy akceptować sposób życia, jaki one oferują? Czy możliwe są inne scenariusze – miasta uspołecznione, o ludzkiej skali? – pytał dr Adam Kowalewski z Instytutu Rozwoju Miast-Kraków. W dodatku zarządzane lokalnie, a nie z poziomu wielomilionowego molocha przez anonimowych polityków.
Coraz silniejsze ruchy miejskie wskazują na potrzebę takich zmian, na korzyści płynące z miasta uspołecznionego, przyjaznego i politycznie transparentnego. Byłby to inny model urbanizacji, który doprowadziłby do restrukturyzacji wielkich miast, podzielenia ich na autonomiczne, niewielkie jednostki, pozwalający na aktywny udział mieszkańców w ich zarządzaniu, chroniących kulturowe i ekologiczne wartości przestrzeni.
Na razie jednak mamy – nawet nie w megamiastach, ale i mniejszych – zanieczyszczone powietrze, hałas, tłok i kłopoty komunikacyjne, czyli coraz gorszą jakość życia skutkującą chorobami, także psychicznymi. Czy o taki rozwój nam chodzi?
„ My niewłaściwie rozumiemy pojęcie postępu” – podkreślała prof. Maria Szyszkowska (UW) - bo nie ma w nim miejsca dla rozwoju duchowego”. Stajemy się psychopatyczni – nikt nie dba o rozwój wyobraźni ani uczuć. Człowiek w wielkim mieście staje się aspołeczny, konflikty potęgują się. Stłoczenie ludzi na małej przestrzeni, oddzielenie od przyrody, wcale nie oznacza wzrostu kontaktów międzyludzkich – raczej izolację, wycofanie się w świat wirtualny i zanik intuicji. W XXI wieku będzie zaszczytem znaleźć się w psychuszce – podsumowała Pani Profesor.
Anna Leszkowska
- Autor: Anna Leszkowska
- Odsłon: 1537
W dniach 21- 24.05.17. w Warszawie odbyła się konferencja naukowa - XXV International Evoked Response Audiometry Study Group (IERASG) Biennial Symposium.
Było to pierwsze w Polsce spotkanie istniejącego od 1968 r. elitarnego towarzystwa naukowego zrzeszającego specjalistów zajmujących się słuchowymi potencjałami wywołanymi, afiliowane przy Międzynarodowym Towarzystwie Audiologii (ISA).
Spotkania IERASG odbywają się co dwa lata w różnych częściach świata od 1970 roku i są okazją do przeglądu najnowszych osiągnięć i odkryć z dziedziny badań narządu słuchu.
W pracach IERASG czynnie uczestniczą badacze z Polski, a dwóch członków Zarządu pochodzi z Instytutu Fizjologii i Patologii Słuchu. W uznaniu naszej dotychczasowej aktywności w tej organizacji uzyskaliśmy przywilej organizacji 25., jubileuszowego, sympozjum IERASG w Warszawie.
Jego przewodniczącym i gospodarzem był prof. Henryk Skarżyński, dyrektor Instytutu Fizjologii i Patologii Słuchu, a organizatorami konferencji - Światowe Centrum Słuchu Instytutu Fizjologii Słuchu oraz Instytut Narządów Zmysłów.
Podczas konferencji zaprezentowano najnowsze wyniki badań naukowych oraz szeroki zakres tematów związanych z zagadnieniem słuchowych potencjałów wywołanych.
Odbyła się także XII Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Sekcji Audiologicznej i Sekcji Foniatrycznej Polskiego Towarzystwa Otorynolaryngologów Chirurgów Głowy i Szyi. Zebrani dyskutowali o problemach wieku senioralnego, które w kontekście starzejącego się społeczeństwa stanowią poważne wyzwanie dla systemu ochrony zdrowia, w tym również otorynolaryngologii, audiologii i foniatrii.
Prof. Anna Wilmowska-Pietruszyńska, wprowadzając do dyskusji na temat sytuacji zdrowotnej społeczeństwa polskiego w wieku senioralnym, podkreśliła na wstępie, iż zdrowie jest najważniejszym zasobem społeczeństwa. Czy jednak 38,4 mln Polaków żyje w zdrowiu? Otóż nie, 67% z nich zgłaszało choroby przewlekłe, problemy z widzeniem i niepełnosprawność. Ta ostatnia dotyczy aż 3,8 mln osób, z których ponad milion jest niezdolnych do samodzielnej egzystencji. Jest to ogromny problem społeczny, gdyż renty i świadczenia socjalne kosztują nas wszystkich ponad 40 mld zł co roku.
Trzeba zatem zmienić w ochronie zdrowia kolejność działań: nastawić się na prewencję, wczesną diagnostykę, a dalej na lecznictwo i obowiązkowo rehabilitację. Jeśli ten ciąg działań zawiedzie, wówczas dopiero można myśleć o rencie.
W dyskusji przytaczano dane odnośnie słuchu Polaków: 75% z tych, którzy ukończyli 75 lat źle słyszy, w dodatku często towarzyszą temu upośledzeniu zawroty głowy i inne schorzenia, jednak w Polsce brakuje opieki nad takimi osobami. Polskie środowisko medyczne, ale i system ochrony zdrowia, nie jest przygotowane do zapewnienia im właściwej opieki.
Prof. Jurek Olszewski podkreślał, iż NFZ wydaje np. na leczenie szumów usznych ogromne pieniądze, ale bez sensu. Nie ma bowiem procedur tego leczenia. Potrzeba jest zatem zmiana w myśleniu urzędników, ale i samych lekarzy, aby chcieli i umieli poprawić jakość życia osób starszych. (al.)