Sen hoksatakseen pitää tuntea vetysidos.

Maallikonkin on helppo ymmärtää, miten lenkkareiden tarranauha toimii. Nauhan kovat mekaaniset koukut takertuvat pehmeisiin silmukoihin kuin takiaiset. Koukut joustavat sen verran, että tarra irtoaa, kun erottava voima on tarpeeksi suuri.

Ilmiön hahmottaa, koska se perustuu tutunkokoisten esineiden mekaniikkaan. Mutta miksi liima liimaa?

Sen selittämiseen tarvitaankin jo kemiaa, joka kuvaa ilmiöitä atomien kokoluokassa.

Liima perustuu vetysidoksiin

Atomien maailman voimakkaimmat koukut ja silmukat syntyvät, kun vierekkäiset atomit jakavat keskenään kokonaisia elektroneja tai luovuttavat niitä toisilleen. Tällöin atomit sitoutuvat aika pysyväksi koosteeksi: molekyyliksi. Sellainen on esimerkiksi happi- ja vetyatomien muodostama vesi.

Liima kuitenkin yleensä perustuu heikompiin, molekyylien välisiin sidoksiin, joissa atomit jakavat elektronin vain osittain. Osittaisen jaon voi ymmärtää, kun ei ajattele elektronia pistemäisenä ytimen kiertolaisena vaan häilyvänä pilvenä ytimen ympärillä.

Yksittäinen tällainen sidos irtoaa herkästi, mutta koska sidoksia syntyy liiman molekyylien välille valtava määrä, liima pitää.Vahvin elektronien osittaiseen jakoon perustuva sidos on vetysidos, ja juuri se liimoissa useimmiten jyllää.

Vetysidos muodostuu, kun molekyylissä oleva vety tarraa viereiseen molekyyliin. Tätä ennen vety on omassa molekyylissään osittain luovuttanut negatiivisen sähkövarauksensa eli ainoan elektroninsa naapuriatomille. Siksi vedyn varaus on jäänyt hieman positiiviseksi. Kun tällaisen vedyn kylkeen osuu viereisen molekyylin atomi, joka on tahollaan ryöstänyt itselleen hieman ylimääräistä negatiivista varausta, positiivinen ja negatiivinen vetävät toisiaan.

Sitojina pitkiä polymeerejä

Liiman sidosaine koostuu yleensä pitkistä polymeeriketjuista, jotka tarttuvat liimattaviin pintoihin. Mitä pitempiä polymeeriketjut ovat ja mitä halukkaammin liimattava pinta osallistuu vetysidoksiin, sitä pitävämpi saumasta tulee.

Polymeerejä saadaan luonnosta, ja niitä myös valmistetaan ketjuttamalla lyhyitä rakennuspalikoita eli monomeerejä reaktiota edistävien katalyyttien avulla. Yhdessä ketjussa voi olla tuhansia, jopa kymmeniä tuhansia monomeerejä.

Miksei kovetu ennen aikojaan?

Entä miksei liima kovetu purkkinsa sisäpintaan? Tavallista askarteluliimaahan säilytetään nestemäisenä purkissa tai putkilossa.

Pakatun liiman sidosaine velloo pisaroina kantoaineessa tai liuottimessa, useimmiten vedessä. Kun liima puristetaan tuubista, vesi alkaa haihtua. Liima kuivuu, ja vasta nyt polymeeripisarat pääsevät tarttumaan toisiinsa ja liimattaviin pintoihin.Puu, pahvi ja paperi imevät tavallista vesiohenteista liimaa hyvin. Sen sijaan metallit, lasi ja kumi vaativat esimerkiksi kontaktiliimaa tai kemiallisesti kovettuvaa liimaa.

Joissakin liimoissa ei ole kantoainetta tai liuotinta. Sulateliima myydään rakeina, jotka levitetään liimattaville pinnoilla kuumennettuna. Jäähtyessään liima kovettuu.

Kemiallisesti kovettuva liima taas myydään kahdessa osassa. Kun ne sekoitetaan toisiinsa, tapahtuu kovettava kemiallinen reaktio. Jotkin liimat kovettuvat ultraviolettivalossa, toiset hapettomuuden tai ilmankosteuden vaikutuksesta.

Gekosta ja simpukasta mallia

Markkinoilla olisi varmasti kysyntää laastarille, joka ei vie ihokarvoja mukanaan. Saati hämähäkkimiehen kiipeilysaappaille ja -hansikkaille.

Tämäntapaiset tuotteet voivat olla näköpiirissä, jos on uskomista Kalifornian yliopiston biomimetiikan laboratorioon Berkeleyssä. Siellä tähdätään liimoihin ja tarrapintoihin, joiden esikuvana on gekko.

Gekko pysyy tassujensa mikroskooppisilla tartuntakarvoilla jopa katossa. Karvoissa toimii vetysidostakin heikompi van der Waalsin voima, joka perustuu elektronipilven sijainnin satunnaisiin vaihteluihin atomien välillä.

Lisäksi Northwestern Universityn tutkijat julkistivat viime vuonna liiman nimeltä geckel. Se sai inspiraationsa paitsi kuivilla seinillä viihtyvistä gekoista myös simpukoiden kyvystä tarttua märkiin pintoihin.Geckel voi auttaa esimerkiksi kirurgeja liimaamaan kosteita kudoksia tai insinöörejä kehittämään kiipeileviä sukellusrobotteja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 9/2008

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5216
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti