Friday, April 18, 2014

Läromedlet jag sökt efter visar sig vara gratis


Ordet ekosystemtjänster förekommer i de nya kursmålen i både naturkunskapskurserna och biologi:

Ur det centrala innehållet i Naturkunskap 1a1 och Naturkunskap 1b
"Frågor om hållbar utveckling: energi, klimat och ekosystempåverkan. Ekosystemtjänster, resursutnyttjande och ekosystemens bärkraft."

Ur det centrala innehållet i Biologi1
"Ekosystemens struktur och dynamik. Energiflöden och kretslopp av materia samt ekosystemtjänster."

På naturvårdsverkets hemsida hittar jag en jättefin text, Sammanställd information om Ekossytemtjänster. Texten har arbetats fram av en grupp personer från naturvårdsverket och vattenmyndigheten och en grupp forskare har också deltagit med råd och kommentarer. Ett citat från texten:

Ekosystemtjänster påverkar direkt eller indirekt människors välmående och därmed välfärd. I praktikenär överlappet mycket stort mot begrepp inom ekologin kring ekosystemensstrukturer, processer och funktioner då vi inte gör någon distinktion mellan människaoch natur - vi är alla en del i ekosystemen.Att synliggöra kopplingen mellan naturen och människors välbefinnande är alltså grunden bakom utvecklingen av konceptet ekosystemtjänster. 

Texter går igenom följande olika naturtyper och vilka ekosystemtjänster som de kan bidra med och hur ekonomiskt värdefulla de är


  • Skog
  • Odlingslandskap
  • Sjöar och vattendrag
  • Hav, kust och skärgård
  • Våtmarker
  • Fjällmiljö
  • God bebyggd miljö


Det är intressant att först försöka fundera ut själv vad vi människor har för ekonomisk nytta av de olika naturtyperna och sedan jämföra med vad texten säger.

By Ann Louise Hagevi (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Texten innehåller många intressanta siffror och källhänvisning om beräkningar av värdet en olika ekosystemtjänster. Till exempel, när det gäller tjänsten biologisk insektsreglering så nämns en siffra för USA på 4,5 miljarder dollar per år med hänvisning till den här artikeln 

Sunday, March 9, 2014

Kursen jag skulle vilja ha..

Jag har ju kurser som till exempel nuförtiden heter Naturkunskap 1a2 eller NAKNAK01a2, 50p. Jag skulle gärna hellre ha kurser som heter till exempel Fotosyntes 50p, Östersjön 50p, Livscykelanalys 50p.

Just nu, så här års så skulle jag gärna vilja ha en kurs som heter Pollen, 50p. Varför tycker jag att det meningsfullt med kunskap om pollen? Jo, exempelvis för att vi ska kunna fortsätta att producera och äta god och hälsosam mat i framtiden.

Eget foto

Pollenallergi är aktuellt för många människor. Fördjupade kunskaper om pollenallergi innebär förståelse för begrepp som till exempel vindpollinering, inflammation, antikroppar

By BruceBlaus (Own work) [CC-BY-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons

Pollenkorn är vackra i uppförstoring. En fördjupad diskussion om bilden nedan ger kunskap om mikroskoperingstekniker.


Pollen och pollinering kan observeras ute i naturen så här års
Eget foto Blåsippa Anemone hepatica
Eget foto Uppförstoring med usb-mikroskop Rysk blåstjärna

Eget foto Hästhov Tussilago farfara

Den fantastiska filmen Inte bara honung ger förståelse på djupet om vilket värde ekosystemtjänsten pollinering har för människors välfärd. Filmen finns att strömma via Medioteket i Stockholm. Till filmen finns en lärarhandledning med bland annat instuderingsfrågor. En färdig lektion alltså.



Nej, det gå inte att trycka in hela temat pollen som en del i en naturkunskapskurs på 50p enligt mig om jag inte ska frångå kursmålen. Det blir för ytligt vilket gör att förståelsen och den meningsfulla kunskapen försvinner.

Sunday, February 9, 2014

Hur håller man sig helt ren? (En av flera nanotekniska frågor)


I veckan deltog jag i en kurs om nanoteknik på Vetenskapens hus. Höll i kursen gjorde Deb Newberry från Nano-link.

Bilden ovan föreställer grafen, kanske det nanomaterial som flest känner till. Grafen är som en tunn, tunn flaga av materialet grafit. Grafit och grafen är kol i en viss form. Grafit används till exempel i blyertspennor. Grafit är uppbyggt av många lager grafen på varandra.



Nobelpristagarna som först tillverkade grafen delade en bit grafit genom att dra bort tunna lager med tejp. Till slut lyckades när de lyckades få det så "nanotunt" så att det blev det nya ämnet grafen, ett enda atomskikt av grafit. De upptäckte praktiska egenskaper hos det tunna, genomskinliga materialet, till exempel att det ledde ström bra och var mycket starkt. En sorts atomslöjd. Eller ingenjörskonst på atomnivå. Nanoteknik sysslar på ingenjörskonst i en skala av 1-100 nanometer.

Är inte allt material nanoteknik eftersom allt består av atomer om man förstorar upp det? Reaktioner sker ju mellan molekyler och atomer i kemi, det är inget nytt....Men grejen är att samma material beter sig annorlunda beroende på hur det är sammansatt på molekylnivå. Ett exempel från naturen är grafit och diamant som är uppbyggt av kol men på olika sätt.
Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0 [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Ett annat exempel från naturen är kalciumkarbonat, materialet i mineralet krita som jag bloggade om för ett par veckor sedan. Det är ju ett mjukt material men kalciumkarbonat kan bygger också upp pärlemor som är ett mycket hårt material. Molekylerna är då arrangerade på ett annat sätt.

By N yotarou (N yotarou) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia Commons
Ett gammalt exempel på nanoteknik är att för flera 100 år sedan malde man guld till mer eller mindre fint damm som man blandade i glas. Olika storlek på guldpartiklarna gav olika färg.

By Schtone (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], via Wikimedia Commons
By Aleksandar Kondinski (kondinski.webs.com) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0-2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Ett nyare exempel på nanoteknik med guld är att guldpartiklar av nanostorlek kan användas för att transportera biologiska molekyler till celler. Det i sin tur kan vara användbart för att känna igen cancerceller eller för att leverera medicin enbart specifikt till vissa celler i kroppen.

Nanosilver har blivit populärt i sportkläder som bakteriedödare. Dock finns det kanske miljö - och hälsorisker med det.

Genom att finfördela ett material kan man öka dess yta i förhållande till volym. Kontaktyta är viktig för att en kemisk reaktion ska kunna ske effektivt.

Eget foto
Jag funderar just nu på skoj här hemma, eftersom jag dricker en kopp kaffe samtidigt som jag bloggar, om man skulle kunna mala en enda kaffeböna till partiklar av nanostorlek och sedan täcka ett specialkaffefilter med dessa partiklar. Skulle det räcka med en enda kaffeböna för en kanna kaffe då? På kursen räknade vi på till exempel hur stor ytan skulle man kunna täcka med vattenmolekylerna från en enda vattendroppe. Hur mycket yta tror du att det blev?

Naturen har fått fram fantastiska material som är vatten och smutsavvisande och dessa intresserar sig nanotekniken för att efterlikna. Lotusblommans yta har studerats till exempel, varför håller den sig så ren? Kan vi konstruera material som är lika bra för kläder och parasoll?

By T.Voekler (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
By William Thielicke  (own work, Hamburg, Germany.) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) or CC-BY-SA-3.0-2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons



På kursen experimenterade vi med vattenavvisande sand. Denna sand kan tillverkas genom att behandla sand med impregneringsspray och sätta den i låg ugnsvärme tre gånger. Impregneringsspray innehåller trimetylsilanol (bilden nedan) som sätter sig på sandkornen och ger den hydrofobiska ytan. I den vattenavvisande sanden kan sedan "smuts", till exempel svartpepparkorn blandas. Sedan är det intressant att se hur vattendroppar liksom rullar av ytan och  tar "smutsen" med sig.


I mindre skala är det viktigt att ta hänsyn till de krafter som är viktigast just i den skalan. Vätska beter sig på ett sätt i en vattenslang när trädgården vattnas. När vi förminskar slangens diameter kommer krafterna mellan vattenmolekylerna och slangens väggar att få en större betydelse och vattnet beter sig på ett annat sätt. Nedan en bild från kursen när vi studerade vattentransport i mindre skala. Vi kunde observera att det grönfärgade och rödfärgade vattnet inte blandar sig när det möts i transportsystemet utan håller sig utefter varsin vägg tills att det kommer till utloppet.

Eget foto

Materialet som transportsystemet är gjort av heter PDMS. Det blandas med vatten 10:1 i en petrisskål där kanalerna ritas upp med en slags penna som kallas "puffy pen". Gelen dras bort då den stelnat, läggs på en plastyta och systemet är färdigt att användas.


Kapillärerna, de tunnaste blodkärlen har verkligen liten diameter. Jag brukar säga att de är så tunna att en röd blodcell precis kan ta sig igenom. På kursen fick jag höra att det till och med är så att de röda blodkropparna måste vika ihop sig och sträcka ut sig lite för att passera smidigt.


Vid sjukdomen malaria förtjockas de röda blodcellerna så att deras flexibilitet försämras.

Nanotekniken intresserar sig för att tillverka nanomaterial nerifrån och upp, istället för uppifrån och ned. Hellre än att skulptera fram nanoenheter från ett vanligt material vill man bygga materialet ifrån mycket små byggstenar. På kursen räknade vi på hur lång tid det skulle ta att bygga material en molekyl i taget och kom fram till att det skulle ta extremt lång tid, miljoner år även om ett relativt snabbt sätt att sätta samman molekylerna hittades. I naturen förekommer något som heter self-assembly, vet ej den svenska översättningen. Det är när ett material liksom bygger sig själv spontant utifrån byggstenarna. Basparningen i DNA-molekylen är ett exempel.
På kursen höll vi på med ett annat naturligt förekommande exempel, kristaller.


Monday, January 6, 2014

Garderoben 2014

Nu vet jag inte om jag ska blogga om vargar i Andalusien eller fåglar i New York eller kläder.

Robin, Vandringstrast, Bronx Eget foto

Iberisk varg Eget foto
Det blir kläder och det andra kommer i senare inlägg.

På höstterminen visade vi filmen Shop´Til You Drop i skolan. Den beskriver den ökande konsumtionen ur ett deprimerande perspektiv, bland annat hur naturresurserna urholkas.  Jag tittar som tidigare sagt på Kirsten Dirksens dokumentärserie på youtube. Människor beskriver hur de valt att leva enkelt och hur de gjort sig av med överflödet av saker. I ett av avsnitten nämns initiativet Project 333. Det hela går ut på att man ska klara sig med 33 kläder, skor och smycken i tre månader. Jag tänkte att i USA kanske det är en utmaning men att  jag kanske kunde klara det utan att behöva lägga undan ett enda plagg. Så var det inte, säkert hälften av kläder, smycken och skor fick jag rensa bort och magasinera nere i källaren för att begränsa mig till 33 plagg.

Kvar blev favoriterna i favoritmaterialen.


Eget foto

Favoritmaterial nummer ett är siden


Klänning i siden Eget foto


Uppförstoring av sidenklänning  med USB-mikroskop Eget foto

Om man förstorade upp ännu mycket mer så skulle det visa sig att siden består av protein. Den biologiskt bildade vet att proteiner vanligtvis görs i celler, med DNA (gener) som mall. Cellerna som tillverkar proteinet till siden och generna, mallen för hur proteinet ska se ut, sitter i en viss Bombyx Mori, en fjäril. Alla proteiner är byggda av aminosyror och det finns bara 20 stycken olika aminosyror men det är den unika ordningen på aminosyrorna som bestämmer ett proteins egenskaper. I silke är aminosyrorna ordnade på ett sådant sätt att proteinet får en form som gör att det återkastar ljus på ett vackert sätt. Denna ordningsföljd är det som finns nedtecknat i DNA.


Hur proteintillverkningen i cellerna går till, är rätt så komplicerat men fantastiskt roligt att förstå. Här kan du se en film om det.


Ju mer jag förstår detaljerna i hur processen går till, desto mer inser jag hur svårt det vore att tillverka siden syntetiskt, utan hjälp av Bombyx Mori. Det finns ju något som ibland kallas för konstsiden men det är inte alls samma material.

Lite fler favoritmaterial:

Lin Eget foto
Ull Eget foto
Ull är också protein och då finns generna och tillverkningen i till exempel getter i Tibet.



Bomull och lin däremot har fibrer av cellulosa. Cellulosa är egentligen sammanlänkat druvsocker men sammanlänkat på ett sådant sätt att vi inte kan bryta bindningarna och förbränna sockret. Alltså är det ingen idé att äta sina jeans i ett nödläge.

Hur cellulosa görs är också ganska komplicerat men lika fascinerande som proteintillverkningen.
Här kan du se ett av delstegen. en föreläsning om hur glukosenheterna, byggstenarna till cellulosa tillverkas från luftens koldioxid.



Ju mer jag förstår på djupet, hur djur kan tillverka material som siden och ull och växter material som bomull och lin, desto mer gillar jag dessa material jämfört med syntetiska material. Genom årmiljoner av evolution har celler utvecklat fantastiska processer för att göra dessa material av enkla kemiska föreningar. Och människors användande och förfining av dessa material är tusentals år gammalt.


Thursday, December 26, 2013

Komplement till digital teknik

Jag tror att ju fler datorer i skolan (hela Stockholms Stad inför nu en dator per elev), desto mer behöver man en kartong med föremål, som man kan ta i, som komplement.

Om jag skulle ha en enda skokartong med saker till mina kurser så skulle jag däri bland annat ha en ask tavelkritor.



Thomas Huxley höll ett helt föredrag år 1868, utifrån en krita han hade i handen. Föredraget var ett försvar för darwinismen och hade titeln Om en bit krita.



Jag råkade komma över just en ask klassiska tavelkritor för ett tag sedan och ville ta reda på om det var av  materialet krita. Det stod inget på förpackningen. En googling visade att de kan vara tillverkade av krita men att de oftast är tillverkade av gips, kalciumsulfat. Jag gjorde ett experiment under en kemilaboration.


  • Syfte: Undersöka om kritor innehåller kalciumkarbonat (krita)
  • Utförande: En krita placerades i en bägare och 4M Saltsyra, HCl, tillsattes så att kritan täcktes.
  • Resultat: Det bubblade i bägaren och större delen av kritan löstes upp.
  • Slutsats: Kritan verkar innehålla kalciumkarbonat eftersom det verkar bildas koldioxid (bubblorna). Koldioxid kan bildas enligt reaktionen nedan.




Den geologiska perioden krita kännetecknas av varmt klimat och på land fanns dinosaurer, de första däggdjuren och de första blommorna men inga människor. I haven fanns också ett rikt liv. Små djur med skal av kalk bildade sediment som med tiden förstenades till mineralet kalciumkarbonat=krita. Den som först beskrev den processen var Thomas Huxley, han som höll föredraget Om en bit krita.

By Nobu Tamura (http://spinops.blogspot.com) (Own work) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) or CC-BY-2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], via Wikimedia Commons
Kalciumkarbonat finns inte bara i krita utan är också det som bygger upp äkta pärlor.

By AndreeGuittcis (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
Om kalciumkarbonat upphettas bildas släckt kalk, kalciumoxid. Släckt kalk används just nu på åkerdiken i närheten där jag bor i ett projekt som heter Project Born. Kalciumoxiden ska reagera med och binda fosfaterna som annars skulle läcka ut i vattnet och orsaka övergödning och bottendöd.

By Holger.Ellgaard (Own work) [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
Detta inlägg är skrivet under en semesterresa till Andalusien i Spanien och idag var jag och besökte naturreservatet El Torcal, berömt för sina karstformationer av kalksten som består av samma kemikalie som krita. nämligen kalciumkarbonat.

By Ian mckenzie at en.wikipedia (Transferred from en.wikipedia) [CC-BY-SA-2.5 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], from Wikimedia Commons