자외선을 사용하여 유체 흐름을 제어하고 입자를 구성합니다
삼성전자, 2천만 화소 '아이소셀 슬림 3T2' 출시
(서울=연합뉴스) 삼성전자가 업계 최초로 1/3.4인치 크기에 2천만 화소의 고화질을 지원하는 이미지센서 '아이소셀(ISOCELL) 슬림 3T2'를 출시한다고 22일 전했다. '아이소셀 슬림 3T2'는 0.8㎛(마이크로미터)의 초소형 픽셀로 구성된 제품으로 광 손실과 간섭 현상을 획기적으로 개선한 '아이소셀 플러스' 기술을 적용해 베젤리스(bezel-less) 디자인에 최적화된 솔루션을 제공한다. 2019.1.22 [삼성전자 제공] photo@yna.co.kr
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Matt Monro - I Will Wait For You
.알츠하이머 병 : 기억 기능 회복, 전임상 연구 발견
2019 년 1 월 22 일 Ellen Goldbaum, Yan과 그녀의 연구팀은 Alzheimer 's Disease Credit의 동물 모델에서 기억 기능을 복원하기 위해 후성 유전학 접근법을 사용했다 : Douglas Levere / University at Buffalo
Brain 이라는 저널에 오늘 발표 된 연구 결과에 따르면 알츠하이머 병 (AD)에 대한 새로운 접근법이 밝혀졌으며 결국 후기에 질병의 특징 인 기억 상실을 되돌릴 수있게되었습니다. 버팔로 대학의 과학자 팀이 이끄는 연구팀은 DNA 서열 이외의 영향 (epigenetics)에 의한 유전자 변화에 초점을 맞추어 AD 동물 모델의 기억 감소 를 되돌릴 수 있음을 발견 했다. "이 논문에서 우리는 기억 상실에 기여하는 후성 인자를 확인했을뿐만 아니라 AD 동물 모델에서 일시적으로 역전시킬 수있는 방법을 발견했다"고 수석 저자 인 Zhen Yan 박사는 말했다. SUNY Distinguished 제이콥스 의대의 생리학 및 생물 물리학과 교수이자 UB의의 생명 과학 교수 이번 연구는 가족 중 한 명 이상이이 질환을 앓고있는 가족 성 AD 및 뇌 손상 후 뇌 조직에서 유전자 돌연변이를 가진 쥐 모델에서 수행됐다. AD는 후성 이상증과 연관되어있다. AD는 노화와 같은 유전 적 및 환경 적 위험 요인 모두에서 발생하며 후생적인 변화를 가져와 유전자 발현의 변화를 유도하지만 그 발생에 대해서는 거의 알려지지 않았습니다. AD의 후성 변화는 환자가 최근에 습득 한 정보를 유지할 수없고 가장 극적인인지 능력 감소를 보일 수없는 후기 단계에서 주로 일어난다. 인식 저하의 주된 이유는 학습과 단기 기억에 중요한 글루타메이트 수용체 의 상실이다 . "우리는 알츠하이머 병에서 전두엽 피질의 글루타메이트 수용체의 많은 서브 유닛이 다운 레귤레이션되어 흥분성 신호를 방해함으로써 작업 기억을 손상시킨다"고 Yan은 말했다. 연구자들은 글루타메이트 수용체의 감소가 알츠하이머 병에서 상승 된 억압 적 히스톤 변형으로 알려진 후성 유전 과정의 결과임을 발견했다. 그들은 그들이 연구 한 동물 모델과 AD 환자의 사후 조직에서 이것을 보았습니다. Yan은 histone modifier가 염색질의 구조를 변화시켜 유전 물질이 세포의 전사 기계에 어떻게 접근 하는지를 제어한다고 설명했다. "이 AD 결합 비정상적인 히스톤 변형은 유전자 발현을 억제하고 글루타메이트 수용체를 감소시켜 시냅스 기능 및 기억 결핍을 초래한다.
잠재적 인 약물 표적
그 과정을 이해하면 잠재적 인 약물 표적이 밝혀 졌다고 그녀는 말했다. 왜냐하면 억압적인 히스톤 변형은 효소에 의해 조절되거나 촉매 작용을 받기 때문이다. "우리의 연구는 사이의 상관 관계를 보여뿐만 아니라 후생 유전 학적 변화 및 AD, 우리는 또한 우리가 글루탐산 복원 후생 유전 학적 효소를 대상으로인지 기능 장애를 해결할 수 있습니다 발견 수용체를 ,"얀은 말했다. AD 동물에게 억제 성 히스톤 변형을 조절하는 효소를 억제하도록 고안된 화합물을 3 회 주사 하였다. "우리가 AD 동물에게이 효소 억제제를 투여했을 때 우리는 인식 기억, 공간 기억 및 작업 기억의 평가를 통해인지 기능의 구조를 확인했는데 이러한 극적인인지 능력 향상을보기 매우 놀랐다"고 말했다. "동시에, 우리는 전두엽 피질에서 글루타메이트 수용체 발현과 기능의 회복을 보았다." 개선 사항은 일주일 동안 지속되었습니다. 앞으로의 연구는 뇌에보다 효과적으로 침투하여 더 오래 지속되는 화합물 개발에 중점을 둘 것입니다.
후 성적 이점
알츠하이머 병과 같은 뇌 질환은 종종 다발성 질환이며, 많은 유전자가 관련되어 있고 각 유전자가 겸손한 영향을 미치는 곳에 Yan은 설명했다. 후 성적 과정은 단지 하나의 유전자가 아니라 많은 유전자를 제어하기 때문에 후 성적 접근 방식이 유리하다고 그녀는 말했다. "후성 유전학 접근법은 집합 적으로 세포를 정상 상태로 복원하고 복잡한 두뇌 기능을 회복시키는 유전자 네트워크를 수정할 수있다"고 설명했다. "우리는 글루타메이트 수용체 발현과 기능의 비정상적인 후 성적 조절이 알츠하이머 병의 인지 기능 저하 에 기여한다는 증거를 제시했다 "고 Yan은 결론 지었다. AD 의 많은 비정상적인 유전자 가 특정 후성 유전체 효소를 표적으로하여 정상화된다면,인지 기능과 행동을 회복시키는 것이 가능할 것 "이라고 말했다. 추가 탐색 고급 알츠하이머 병 연구는인지 기능을 회복시키는 새로운 방법을 연구합니다.
자세한 정보 : 뇌 (2019). academic.oup.com/brain/article ... 10.1093 / brain / awy354 에 의해 제공 버팔로에 대학
https://medicalxpress.com/news/2019-01-alzheimer-disease-memory-function-preclinical.html
.새로운 방법은 자외선을 사용하여 유체 흐름을 제어하고 입자를 구성합니다
2019 년 1 월 22 일 게일 맥코믹 (Gail Mccormick), 펜실베이니아 주립 대학 새로운 방법은 자외선을 사용하여 유체 흐름을 제어하고 입자를 구성합니다. 새로운 방법은 자외선과 소량의 금 또는 이산화 티타늄 나노 입자를 사용하여 빛의 지점에서 더 큰 입자를 모은다. 이 방법은이 이미지에서 묘사 된 것처럼 콜로이드 결정이라고 불리는 잘 포장 된 구조를 형성하는 폴리스티렌 입자를 모으는 데 사용되었습니다. 신용 : 센 연구소, 펜 스테이트
자외선을 사용하여 유체 내의 입자 움직임 및 조립을 제어하는 새롭고 간단하며 저렴한 방법은 약물 전달, 화학 센서 및 유체 펌프를 향상시킬 수 있습니다. 이 방법은 플라스틱 마이크로 비즈, 박테리아 포자, 오염 물질 등의 입자가 액체 내의 특정 위치에서 수집 및 구성되고 원할 경우 새로운 위치로 이동하도록 장려합니다. 새로운 방법을 설명하는 논문이 Angewandte Chemie 저널에 실 립니다. "센서, 약물 전달 및 나노 기술과 관련된 많은 응용 분야에서 유체의 흐름을 정밀하게 제어해야합니다."라고 펜 스테이트 (Penn State)의 화학 교수이자 논문의 수석 저자 인 Ayusman Sen은 말했습니다. "연구자들은 나노 모터 및 유체 펌프를 포함하여 여러 가지 전략을 개발 했지만이 연구에 앞서 특정 위치에서 입자를 모아서 유용한 기능을 수행 할 수있는 쉬운 방법이 없었습니다. 새 위치가 다시 기능을 수행 할 수 있습니다. "당신이에 오염 물질의 입자, 또는 세균 포자를 감지하는 센서 구축하려는 예를 들어 말 물 샘플을 ,"상원 의원이 새로운 방법을 "말했다, 우리는 단순히 금의 나노 입자를 추가 할 수 있습니다 이산화 티타늄을 과에 빛을 오염 물질이나 포자가 모일 것을 권장하며, 한 지점에 집중시킴으로써 탐지가 쉬워지고 빛은 조작하기 쉽기 때문에 고도의 통제력을 갖습니다. " 오염 물질 입자가 특정 위치에 모일 수있는 것처럼,이 방법은 유체 내의 특정 위치에서 항체 또는 약물과 같은 탑재 물을 운반하는 실리카 또는 중합체 비드를 수집하는 데 사용될 수 있습니다. 새로운 방법은 먼저 작은 양의 이산화 티타늄 또는 금 나노 입자를 물과 같은 액체에 첨가하는 과정을 거친다. 오염 물질이나 구슬과 같은 관심 대상이 더 큰 입자를 포함하고있다. 액체의 특정 지점에서 빛을 비추면 작은 금속 나노 입자가 가열되고 열은 유체로 전달됩니다. 따뜻한 액체가 차가운 곳에서 따뜻한 공기가 상승하는 것처럼 빛의 지점에서 상승하고 따뜻한 물이 방금 떠난 공간을 채우기 위해 더 차가운 물이 몰려와 함께 더 큰 입자를 가져옵니다. "이것은 그들이 밀접하게 포장 형태로 UV 빛의 지점에서 수집하는 큰 입자가 발생, 콜로이드 결정이라고 잘 조직 구조는"벤자민 Tansi, 대학원 펜실베니아 주립 대학에서 화학에서 학생 및 논문의 첫 번째 저자는 말했다. "빛의 강도 또는 이산화 티타늄 또는 금 입자의 양을 변화시키는 것은이 과정이 얼마나 빨리 일어나는지를 바꿔 놓는다." 빛이 제거되면 큰 입자가 액체를 통해 무작위로 확산됩니다. 그러나 빛이 대신 옮겨지면 큰 입자는 새로운 빛의 지점으로 이동하고 이동하는 동안 대부분 구조가 유지됩니다. 조직 입자의 동적 조립, 분해 및 이동은 감지 및 약물 전달에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. "이 공정은 금 나노 입자가 사용될 때 가장 효율적이지만, 비용이 적게 들고 접근하기 쉬운 대안을 찾고 싶습니다."라고 Tansi는 말했습니다. "우리는이 첨가제가 화장품 및 식품 첨가물로 사용되는 저렴하고 무해한 이산화 티타늄과도 잘 작동한다는 것을 알게 된 것을 기쁘게 생각합니다."
연구진은 새로운 방법을 사용하여 입자를 빛의 시점에서 조직 된 구조로 모은다. 빛이 새로운 위치로 이동하면 파티클은이 비디오 스크린 샷에 묘사 된 것처럼 새로운 지점으로 이동합니다. 신용 : 센 연구소, 펜 스테이트
연구진은 물뿐만 아니라 유기 액체 인 헥사 데칸 (hexadecane)에서이 방법의 효과를 입증했다. "모든 입자가 서로 붙어 있기 때문에 입자는 짠 것이거나 비 수용성 환경에서 잘 조립되지 않는다"고 Sen은 말했다. "하지만 여기서 우리는 입자가 헥사 데칸에서이 방법을 사용하여 조립할 수 있음을 보여 주며,이 기술을 적용 할 수 있음을 시사합니다 우리의 지식에 의하면 이것은 유기 매체에서 빛에 의한 유체 펌핑의 첫 번째 시연입니다. " Anna Balazs가 이끄는 피츠버그 대학 (University of Pittsburgh)의 연구팀 구성원은 수학적 모델을 사용하여 시스템의 역 동성을 설명했습니다. 입자가 시스템에서 어떻게 움직이는 지 설명하는 것 외에도, 모델 은 유체 흐름을 유도하기 위해 자외선 으로부터 필요한 온도의 약간의 변화 (섭씨 온도 미만) 만 확인합니다 . 연구팀은 현재이 방법의 한계를 테스트하고 있습니다. 예를 들어, 입자가 광원쪽으로 오르막이 올라갈 수 있거나 입자 가 크기별로 입자 를 분류하는 데 사용될 수있는 경우 입니다. Tansi는 "금 나노 입자를 가열하면 유체가 흐를 수 있다는 것을 알았지 만이 연구에 앞서 이처럼 열에 의한 유체 흐름이 유용하게 사용될 수 있는지 알아보기 위해 아무도 보지 못했습니다. 자외선 빛 과 이산화 티타늄은 제어하기가 쉽기 때문에 미래에 다양한 기술에서이 방법을 사용할 수 있다고 생각합니다. 예를 들어,이 방법에 의존하는 유체 펌프 는 전원이 필요한 부피가 크고 값 비싼 전통적인 펌프를 대체 할 수 있습니다 또는 자기장이나 기계적인 움직임에 의존하는 것 "이라고 말했다.
추가 정보 : 연구원 3-D 인쇄 콜로이드 결정 자세한 정보 : Benjamin M. Tansi 외, Light-Powered Fluid Pumping을 통한 Particle Islands의 조직, Angewandte Chemie International Edition (2018). DOI : 10.1002 / anie.201811568 저널 참조 : Angewandte Chemie International Edition Angewandte Chemie :에 의해 제공 펜실베니아 주립 대학
.새로운 나노 입자는 종양이 침투하는 면역 세포를 표적으로하고, 스위치를 뒤집습니다
2019 년 1 월 21 일, Vanderbilt University 이 그림은 STING-NP가 cGAMP의 섭취를 어떻게 향상시키는지를 보여줍니다. 크레딧 : Jennifer E. Fairman / Fairman Studios
면역 요법이 암과의 전쟁에서 약속 한 바는 올해 2 명의 과학자가 종양 세포를 제거하는 면역계의 능력을 최대한 발휘하여 노벨상을 수상한 이후 국제적인 주목을 받았다. 그러나 종양과 싸우기 전에 암세포 가 면역계의 강력한 T 세포 를 차단 하지 못하게하는 접근법 은 치명적인 질병에 대한 신체의 자연 방어를 사용하는 한 가지 방법 일뿐입니다. 밴더빌트 대학 (Vanderbilt University)의 생명 공학자 팀은 종양이 침투하는 면역 세포에 침투 하고, 싸우는 시작을 알려주는 스위치를 뒤집어 놓았다. 팀은 나노 입자를 디자인하여이를 인간의 흑색 종 조직에서 초기 성공으로 발견했습니다. 존슨 박사는 "종양은 우리의 면역 체계로부터 탐지를 피할 수있는 많은 방법을 개발했다"고 말했다. 존 토 윌슨 (John T. Wilson) 조교수는 화학 및 생체 분자 공학 및 생물 의학 공학 교수이다. "우리의 목표는 암세포 를 파괴하는 데 필요한 도구를 사용하여 면역 체계를 약화 시키는 것입니다. "검사 점 봉쇄는 중요한 돌파구 였지만 큰 영향을 미쳤지 만 이러한 치료법에 반응하지 않는 환자가 많이 있다는 것을 알고 있습니다. 우리는 종양을 발견하고 암과 싸우기 위해 우리 몸에 자연적으로 생성되는 특정 유형의 분자 "라고 말했다. 이 분자는 cGAMP라고 불리며, 바이러스 나 박테리아와 싸우거나 악성 세포를 제거 할 수 있는 면역 반응 을 일으키기 위해 몸이 사용하는 자연적인 메커니즘 인 인터페론 유전자 (STING) 경로의 자극제로 전환하는 주요 방법 입니다. 윌슨은 그의 팀의 나노 입자가 점프 시작 파괴 할 수있는 T 세포의 생성의 결과로, 종양 내부의 면역 반응을하는 방식으로 cGAMP을 제공했다 종양 내부에서도 봉쇄 체크 포인트에 대한 응답을 향상시킬 수 있습니다. Vanderbilt 팀의 연구는 흑색 종에 초점을 맞추었지만, 유방, 신장, 두경부, 신경 모세포종, 결장 직장암 및 폐암을 포함하여 많은 암의 치료에 영향을 줄 수 있다는 연구 결과가 있습니다. 그의 연구 결과는 저널에 "암 면역을 강화하는 순환 뉴클레오타이드 STING 작용제의 활성을 증가 Endosomolytic Polymersomes"라는 제목의 논문에서 오늘을 표시 자연 나노 기술 . Daniel Shae, Ph.D. Wilson의 팀과 원저자의 한 학생은 cGAMP의 효능을 향상시키기 위해 설계된 pH의 변화에 반응하는 "스마트"고분자를 사용하여 제작 된 올바른 나노 입자를 개발하는 것으로 시작했다고 말했다. 20 회 정도 반복 한 결과, 팀은 cGAMP를 전달하고 마우스 면역 세포, 마우스 종양 및 결국 인간 조직 샘플에서 STING을 효율적으로 활성화시킬 수있는 것을 발견했습니다. Shae는 "어느 날이 기술이 환자에게 성공할 수 있다는 것을 보여주기 때문에 정말 흥분된다"고 말했다. 암 연구팀은 암에 대한 면역 체계를 활성화시키는 새로운 메커니즘을 밝힙니다 .
더 자세한 정보 : Daniel Shae 외, Endosomolytic polymersome은 암 면역 요법을 향상시키기 위해 cyclic dinucleotide STING 효현제의 활성을 증가시킨다, Nature Nanotechnology (2019). DOI : 10.1038 / s41565-018-0342-5 저널 참조 : Nature Nanotechnology 제공 : Vanderbilt University
https://phys.org/news/2019-01-nanoparticle-tumor-infiltrating-immune-cells-flips.html#nRlv
.습기 조건에서 그라 핀의 변화 특성
2019 년 1 월 21 일, 런던 , 퀸 메리 graphene 크레디트 : AlexanderAlus / Wikipedia / CC BY-SA 3.0
Graphene은 습기가 많은 조건에서 매우 다른 특성을 나타냅니다. 탄소로 만들어지고 2004 년에 발견 된 그래 핀 (Graphene)은 강철보다 강하고, 구리보다 가볍고, 유연하며, 투명하다는 등의 특별한 특징으로 유명합니다. 저널 Physical Review B에 실린이 연구 는 습기가 많은 환경에서 층 사이에 물이 스며 나오는 두 개의 원자 층 두께의 탄소가 두 장있는 이중층 그래 핀 (graphene) 에서 보여줍니다 . 그래 핀의 특성은이 탄소 층이 서로 상호 작용하는 방식에 크게 달려 있으며, 물이 그 사이에 들어가면 상호 작용을 수정할 수 있습니다. 연구팀은 습도가 22 %의 상대 습도 에서 원자 적으로 얇은 층 을 형성하고 50 % 이상의 상대 습도 에서 그라 핀 층을 분리 함을 발견했다 . 이것은 그라 핀이 습도가 높은 곳, 맨체스터, 영국과 같이 상대적 습도가 80 % 이상인 습기가 많은 곳에서 그라 핀이 서로 다른 속성을 나타낼 수 있음을 나타냅니다. 5 월 오후에는 13 %이지만 1 월 아침에는 65 %로 상승합니다. 그래서, 투손의 속성은 올해의 시간에 따라 달라질 수 있습니다. Graphene은 층층과 단일 층 모두 잠재적으로 엄청나게 많은 용도가 있지만이 연구의 결과는 실제 응용 분야에서 재료를 사용하는 방법에 영향을 미칠 수 있습니다. 런던 퀸 메리 대학 (Queen Mary University of London)의 수석 저자 인이 웨이 선 (Yiwei Sun) 박사는 "상대 습도의 22 %와 50 %의 임계점은 일상 생활에서 흔히 볼 수있는 조건이며이 점들은 쉽게 교차 할 수있다. 그래 핀의 특별한 특성은 그라 핀 층 사이의 물에 의해 변형 될 수있다. " "일부 그라 핀 기반의 장치는 건조한 곳에서 기능을 발휘할 수도 있고 습기가 많은 곳에서 사용할 수도있다 .2 차원 재료에 대한 모든 실험은 미래에 상대 습도를 기록해야한다"고 덧붙였다. 연구팀은 습도가 질화 붕소 (붕소와 질소로 만들어진 시트)와 이황화 몰리브덴 (몰리브덴과 황으로 만든 시트)과 같은 다른 적층 재료에도 영향을 미칠 것이라고 제안했다 . 이 연구는 탄소로 만든 물질 인 흑연이 2 차 세계 대전 중에보고 된 높은 고도의 항공기 또는 우주 공간과 같은 저습 환경에서 우수한 윤활 성능을 잃어버린 것으로 알려져 있기 때문에이 연구가 수행되었습니다 1970 년대 NASA가보고 한 바있다. 흑연 층 사이 의 물 은 그 작용에 결정적인 영향을 미치며, 이제는 동일한 효과가 층상 그래 핀에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.
추가 연구 : 연구원들은 전기적 특성이 다른 두 가지 유형의 3 중 그래파이트 추가 정보 : A. Qadir et al. 이중층 그래 핀의 층간 상호 작용에 대한 습도의 영향, Physical Review B (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevB.99.045402 저널 참조 : 물리적 검토 B :에 의해 제공 런던의 퀸 메리 대학
https://phys.org/news/2019-01-properties-graphene-humid-conditions.html#nRlv
.빛으로 신속하고 연속적인 3D 인쇄
2019 년 1 월 22 일, Thamarasee Jeewandara, Phys.org 기능
(A) 동시 광중합 및 광 저해에 의한 2 색 SLA의 광학 설정. 가까운 UV (365 nm)는 다이크로 익 미러를 사용하여 무늬가있는 파란색 (458 nm)에 겹쳐지고 투명 창을 통해 광중합 성 수지 통에 투사됩니다. (B) 광개시제 CQ, (C) 보조 개시제 EDAB 및 (D) 광 억제제 o-Cl-HABI의 구조. (E) 테트라 히드로 푸란 (THF) 중의 CQ (실선 청색 선) 및 o-Cl-HABI (점선 보라색 선)의 UV- 가시 스펙트럼. 2 색 AM 시스템에서 사용되는 UV 및 파란색 파장은 각각 보라색 및 파란색 수직 막대로 강조 표시됩니다. (F) 단색 블록 M (왼쪽)과 Tug 보트 [모델 31 (오른쪽)] (오른쪽)는 각각 2 색 광중합 / 광 조형 광학 시스템을 사용하여 500 및 375 mm / hour에서 인쇄했습니다. (G) 중합 억제 체적의 두께는 입사 조사 파장 (IUV, 0 / Iblue, 0) 및 수지 흡광도 (hUV)의 강도 비율의 변화에 영향을 받는다. 신용:Science Advances , doi : 10.1126 / sciadv.aau8723
첨가물 제조 (AM) 라고도하는 3 차원 (3 차원) 인쇄 는 관심 대상을 만들기 위해 레이어별로 재료 레이어를 변형 할 수 있습니다. 3 차원 인쇄는 1980 년대부터 광 조형 프린터가 존재했기 때문에 새로운 개념이 아닙니다. 이 기술의 광범위한 가용성 및 비용 효율성으로 인해 생물 의학 공학에 다양한 현대적 응용 프로그램 이 허용 되었습니다. 그럼에도 불구하고 층별 첨가제 제조의 현대적 공정은 느리고 표면이 융기 된 물체에 대한 물체 제조 속도에 영향을 미친다. 연속 광 조형 인쇄는 매끄러운 표면을 가진 물체를 생성하기 위해 인쇄 속도를 증가시킴으로써 한계를 극복 할 수 있습니다. 현재 Science Advances , Martin P. de Beer, Harry L. van der Laan 및 동료들은 원재료를 두 파장의 빛 과 인터페이스하여 단일 샷으로 신속하고 연속적으로 광 조형 첨가제 제조 (SLA)를위한 새로운 방법을 시연합니다 . 재료 과학자들은 빛의 두 가지 소스를 사용하는 방법을 개발; 하나는 수지 및 다른 자외선을 응고시켜 대상물 제조 중에 장치 창에서 수지 경화를 방지합니다. 불필요한 응고가없는 영역 (억제 용적)은 레진을 효율적으로 사용할 수있게 해주 며 층별로 기존의 제조 방식과 달리 한 번에 3-D 인쇄 속도를 높였습니다. 열가소성 수지, 고분자 수지 및 무기 분말을 비롯한 다양한 재료가 재료 압출 , 분말 베드 융합 및 바인더 분사 와 같은 다양한 방법으로 첨가제 제조 (AM) 용 매질 로서 사용되어왔다 . 특히, stereolithographic AM(SLA)는 원하는 형상의 교차 단면을 치료하기 위해 패턴 화 된 조명 소스를 기반으로하기 때문에이 연구에 관심이있었습니다.
2 색 광 개시 및 광 억제를 갖는 신속하고 연속적인 AM. (A) 각 부품 아래에 표시된 설계 부분 (Vdes)에 대한 보이드 (φ) 및 인쇄 부피 (Vp)의 백분율로 연속 인쇄가 가능하도록 광 저지를 사용하여 인쇄 된 아가일 모델. 설계된 공극은 φ = 57 %였다. (B) 다양한 청색 - 흡수 염료 (Epolight 5675) 로딩으로 제조 된 4 개의 아크릴 레이트 - 기재 수지 제형에 대한 경화 된 두께 대 청색광의 투여 량. (C) 청색 흡광도의 변화에 따라 최대 수직 인쇄 속도를 얻을 수 있습니다. 모든 인쇄는 Iblue, 110mW / cm2의 0 및 IUV, 130mW / cm2의 0, 125um의 hUV로 수행되었다. 크레딧 : Science Advances , doi : 10.1126 / sciadv.aau8723
이 연구에서 Beer and Laan et al. 상대적으로 높은 선형 속도로 연속적으로 인쇄하여 단일 노출에서 3 차원 구조를 형성 할 수있는 AM 시스템을 개발했습니다. 실험 설정에는 광 중합 수지로부터 위쪽으로 그려진 빌드 헤드와 다른 파장 (365 nm 및 458 nm)에서 작동하는 광학 장치가있는 2 개의 조명 소스가 포함되었습니다. 실험 장치에서 패턴 조명은 아래에서 투명한 유리창을 통과하여 수지 중합을 시작했습니다. 제 2 파장을 갖는 조명은 유리 창에 인접한 중합 공정을 억제하여 유리에 대한 중합체 접착을 제거함으로써 연속적인 작동을 가능하게한다. Beer et al. 아크릴 레이트 , 메타 크릴 레이트 및 비닐 에테르를 포함한 다양한 수지에 적합한 공정을 사용하여 시간당 최대 2 미터의 인쇄 속도를 달성했습니다 . 픽셀 단위로 빛의 강도를 변화시킴으로써, 시스템은 무대를 번역하지 않고도 레이어의 단일 노출에서 재료 표면 패터닝을 수행 할 수 있습니다.
LabVIEW 2014 VI 블록 다이어그램. (A) 연속 인쇄에 사용되는 블록 다이어그램. 파란색 및 UV LED 드라이버, 신호 생성기 및 이미지 생성은 인쇄 중에이 VI를 사용하여 제어되었습니다. (B) 이미지를 투사하기위한 이미지 디스플레이 - 서브 -VI. 크레딧 : Science Advances , doi : 10.1126 / sciadv.aau8723
Beer 등이 개발 한 실험의 독특한 특징은 광 화학적 중합 개시 및 억제를위한 다중 색상 시스템을 사용한 용적 측정 패터닝의 성취였다. 광중 합성 수지의 경우, 과학자들은 캄포 퀴논 (CQ) 및 에틸 -4 (디메틸 아미노) 벤조 에이트 (EDAB)를 가시적 인 광 개시제 및 보조 개시제로 사용했습니다 . 광 저해제는 bis [2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole] (o-Cl-HABI)를 사용했다. 이 과정에서 하나의 파장은 광 화학적으로 활성화 된 중합 반응 이었지만, 두 번째 파장은 원하는 구조를 형성 한 후 그 반응을 억제했습니다. 장치의 창에 인접한 중합 억제 부피의 두께를 제어하기 위해 과학자들은 사용자 정의 LabVIEW 소프트웨어를 사용하여 2 개의 조명 소스의 광 강도 비율을 변경했습니다 . 의도적으로 중합은 유해한 창 접착을 피함으로써 물체 인쇄 영역 위에 연속적으로 발생할 수 있습니다.
라디칼 매개, 사슬 성장 광중합의 파장 선택적 광 개시 및 광 억제. (A) 비스페놀 A에 톡실 레이트 디 아크릴 레이트 (BPAEDA, n = 4), (B) 트리 에틸렌 글리콜 디 메타 크릴 레이트 (TEGDMA), (C) 비스페놀 A 글리세롤 디 메타 크릴 레이트 (bisGMA), (D) 트리 에틸렌 글리콜 디 비닐 에테르 및 (E) N- (n- 프로필) 말레이 미드 (NPM). 독점적으로 470 nm @ 100의 연속 조사하에 수지 조성 (F) BPAEDA, (G) bisGMA / TEGDMA 및 (H) TEGDVE / NPM (각각 실선 및 점선으로 표시 한 비닐 에테르 및 말레이 미드 전환율) (붉은 선, 원), 365 nm @ 30 mW / cm2 (청색 선, 다이아몬드)의 3 가지 색상이 있습니다. 학점 : 과학 진보, doi : 10.1126 / sciadv.aau8723
과학자들은 DesignSpark Mechanical 2.0 또는 Autodesk Fusion 360 을 사용하여 3-D 인쇄용 모델을 설계하고이를 STL 파일 (3-D 시스템에서 생성 된 파일 형식)로 내 보냈 습니다. STL 파일에서 이미지 조각을 만들 때, Autodesk Netfabb 2017 . 인쇄하는 동안 LabVIEW VI를 사용하여 빌드 헤드를 이동하면서 동시에 이미지 조각을 표시했습니다.. 연속 속도 및 연속 인쇄의 최대 인쇄 속도는 시작 및 억제 파장의 강도 및 연구에서 파생 된 수지 경화에 필요한 에너지 양에 따라 달라집니다. 원리 증명으로, Beer et al. 시간당 약 2m의 속도로 프린트 부품을 조립하여 아가일 구조물을 만들었습니다. 그 후 과학자들은 이소프로판올로 인쇄 된 부품을 씻어서 경화되지 않은 수지를 제거했습니다. Beer 등 3 차원 제품을 특성화하기 위해 3 차원 인쇄 부품의 부피를 측정하기 위해 가스 비중계를 사용했습니다. 실험 도중, 과학자들은 헬륨 가스로 압력을 가한 원통형 샘플 셀에 샘플 덩어리를 놓았다. 그런 다음 압력을 해제함으로써 시료의 체적으로 변환 된 헬륨 가스의 부피를 확장 할 수있었습니다. 과학자들은 유사하게 신속하고 연속적인 3 차원 인쇄를 통해 준비된 시료의 겔 분율을 결정하기 위해 실험을 수행했습니다.
2 색 광 개시 및 광 억제는 복잡한 3D 구조의 제어 가능한 먼 표면 패터닝을 가능하게합니다. (A) 강도 패턴 인쇄에 사용되는 설정. (B) 가변 강도 이미지의 사용은 IUV, 0 / Iblue, 0의 픽셀 단위 조정을 가능하게하여 억제 높이의 변화를 생성하므로 인쇄 된 부분 지형도가 생성됩니다. (C) 미시간 대학교의 4 단계 강도 영상. (D) 단일 강도 - 패턴 노광에 의해 생성 된 가변 두께 부분. 크레딧 : Science Advances , doi : 10.1126 / sciadv.aau8723
제조 시스템에서 Beer 등은 연구에서 파생 된 수지의 청색 흡광도를 조절하여 빛이 침투하여 궁극적으로 수지를 경화시키는 깊이를 제어했습니다. 이 연구에서 설명한 광 전환 및 광 억제 과정은 설정에 사용하기 위해 다양한 모노머 분류로 이전 가능했습니다. 이 연구에서 관찰 된 기술과 결과는 현재 현대적인 방법으로는 달성 할 수 없습니다. 이전의 연구는 현재 서술 된 것보다 다른 광 개시제 및 억제제 시스템을 사용 하는 하위 회절 및 직접 쓰기 포토 리소그래피의 2 색 방사선만을 얻을 수있었습니다 . 또한 Beer와 Laan은 가변 강도의 조사를 사용하여 한 단계로 복잡한 지형 지형을 갖춘 경화 된 재료를 생산했습니다. 이를 통해 개인화 된 제품을 신속하게 생성 할 수 있었고 동시에 마이크로 제작에 일반적으로 사용되는 여러 번 단계와 시간이 많이 걸리는 단계가 필요하지 않았습니다. 이러한 방식으로 연구에서 입증 된 다중 파장 시스템을 SLA에 적용하면 광 보조 첨가제 제조에서 새로운 방향을 형성하게됩니다. 이 컨텍스트에서 자세히 설명 된 부피 측정 중합 제어 외에도 과학자들은 2 색 시스템이 단일 단계에서 재료 및 화학적 특성의 국소화 된 변형으로 부품을 신속하게 제조 할 수 있다고 생각합니다 .
추가 정보 : 빛으로 100 배 빠른 3D 인쇄
자세한 정보 : Martin P. de Beer et al. 용적 중합 억제 패터닝에 의한 신속하고 지속적인 첨가제 제조, Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aau8723 Julian G. Leprince et al. 디 메타 크릴 레이트 기반의 치과 복합 기술 및 치유 효율 향상, Dental Materials (2012). DOI : 10.1016 / j.dental.2012.11.005 Neil D. Dolinski et al. 솔루션 마스크 (One-Step, Multimaterial 3-D Printing, Advanced Materials (2018) )를위한 액체 리소그래피 (SMaLL ). DOI : 10.1002 / adma.201800364 제작 : 3 차원 인쇄의 새로운 세계 : www.wiley.com/WileyCDA/WileyTi ... 0634, descCd-buy.html 저널 참조 : 과학 고급 진보 된 재료
https://phys.org/news/2019-01-rapid-d.html
.과학자들이 새로운 양자 스핀 액체 발견
2019 년 1 월 22 일, 리버풀 대학 Scientists discover new quantum spin liquid 학점 : University of Liverpool
리버풀 대학 (University of Liverpool)과 McMaster University (McMaster University)가 이끄는 국제 연구팀이 새로운 물질 상태 탐색을 위해 획기적인 발전을 이루었습니다. Nature Physics 저널에 발표 된 연구에서 연구자들은 페 로브 스카이 트 관련 금속 산화물 인 TbInO 3 가 오랫동안 추구되어 왔고 특이한 물질 상태 인 양자 스핀 액체 상태를 나타내는 것으로 나타 났습니다 . 연구진은 비탄성 중성자 산란 및 뮤온 분광학을 포함한 최첨단 실험 기술을 사용하여 TbInO 3 의 이국적인 양자 상태가 희토류 의 물질,이 경우에는 자성 이온 주변의 지역 환경의 복잡성 에서 비롯된 것으로 나타 났습니다 요소 테르븀. 이 발견은 TbInO 3 가 결정 구조를 기반으로하는 비정상적인 자기 거동을 나타내지 않을 것으로 예상되어 팀에게 놀라운 결과를 가져 왔습니다 . 양자 스핀 액체 상태는 이론적으로 40 년 전에 노벨 수상자 필립 앤더슨에 의해 제안되었다. 양자 스핀 액체에서 자기 모멘트는 액체처럼 행동하고 절대 영도에서 얼거나 얼버무 리지 않아 여러 가지 특별한 재료 특성을 발생시킵니다. 양자 스핀 액체의 물질 화는 여전히 널리 논쟁 중이다. 이와 같이 물질의 상태를 파악할 수있는 새로운 물질의 발견과 탐구는 첨단 재료 연구의 활발한 분야이며 양자 컴퓨팅 개발에 잠재적 인 응용 가능성을 가지고 있습니다. 양자 재료 연구 프로그램을 이끌고있는 University Materials Innovation Factory의 Lucy Clark 박사는 "TbInO 3 에 대한 우리의 이해에서이 지점에 도달하기까지 수년간의 노력과 실험이 필요했습니다 ."라고 말했습니다 . "양자 스핀 액과 같은 복잡한 양자 상태를 연구 할 때 하나의 실험을 수행하면 대답 할 수있는 것보다 더 많은 질문이 제기되는 경우가 많습니다 . 그러나 TbInO 3 의 경우 물리학이 특히 풍부하므로 특히 견디기가 힘듭니다 우리의 연구에 따르면 TbInO 3 는 매혹적인 자성 재료이며, 우리에게 아직 더 많은 흥미로운 물성을 가지고있는 것으로 나타났습니다 . " "오크 리지 국립 연구소 (Oak Ridge National Laboratory)와 러더 포드 애플 턴 연구소 (Russellford Appleton Laboratory)의 ISIS 시설에있는 세계 최고의 중앙 시설에서 우리 동료들의 협력 없이는이 작업이 불가능했을 것입니다. 이 시설들은 양자 스핀 액체와 같은 새로운 단계의 성질을 밝히기 위해 물질의 원자 구조와 성질을 조사하는데 사용할 수있는 입자, 특히 중성자와 뮤온을 생산합니다. " McMaster 대학의 재료 연구를위한 Brockhouse 연구소의 브루스 가울 린 (Bruce House Institute) 교수는 "이 물질은 2 차원, 삼각형 구조를 장식하는 테르븀 스핀으로 믿기지 않게 단순하게 나타납니다. 그러나 우리의 처분에 따라 현대적인 실험 기술을 보완하면서, 2 개의 별개의 테르븀 환경에 기초한이 구조의 저온 자성은 예기치 않은 흥미 진진한 결과 인 물질의 양자 적으로 이질적인 양자 무질력 상태를 나타낸다 "고 말했다. 루시 클라크 (Lucy Clark) 박사는 "이 프로젝트의 성공의 열쇠는 러트 거 대학 (Rutgers University)의 양자 물질 합성 센터 (Chum Sang-Wook Cheong) 교수가 이끄는 그룹을 포함하여 강력하고 지속적인 국제 협력이었다"고 덧붙였다. 논문, "삼각형 벌집 반 강자성체 TbInO 3의 2 차원 스핀 액체 거동 "은 Nature Physics에 .
추가 정보 : 장애가있는 양자 스핀 액체를 교반하십시오 추가 정보 : Lucy Clark et al. 삼각형 - 벌집 형 반 강자성체 TbInO 3 에서의 2 차원 스핀 액체 거동 , Nature Physics (2019). DOI : 10.1038 / s41567-018-0407-2 저널 참조 : 자연 물리학 제공 : University of Liverpool
https://phys.org/news/2019-01-scientists-quantum-liquid.html#nRlv
.얽혀있는 원자 빛 상태는 Erwin Schrödinger의 역설적 인 사고 실험을 실현합니다
2019 년 1 월 22 일, Max Planck Society 얽혀있는 원자 빛 상태는 Erwin Schrödinger의 역설적 인 사고 실험을 실현합니다. 죽은 자와 살아있는 자 : 슈뢰딩거의 고양이는 원자와 얽혀있다. 원자가 흥분하면 고양이는 살아있다. 그것이 부패하면, 고양이는 죽었습니다. 실험에서 빛의 펄스는 두 개의 상태 (봉우리)를 나타내며 고양이와 마찬가지로 둘 다 중첩되어있을 수 있습니다. Credit : Christoph Hohmann, 나노 시스템 이니셔티브 뮌헨 (NIM)
오래된 사고 실험이 이제 새로운 시각으로 나타납니다. 1935 년 Erwin Schrödinger는 양자 물리학의 역설적 인 성격을 포착하기 위해 고안된 사고 실험을 만들었습니다. 맥스 플랑크 양자 광학 연구소의 양자 역학 (Quantum Dynamics) 부서장 인 게르하르트 레프 (Gerhard Rempe)가 이끄는 연구진 그룹은 현재 실험실에서 슈뢰딩거 (Schrödinger)의 사고 실험의 광학 버전을 실현했다. 이 경우 레이저 광선이 고양이의 역할을합니다. 이 프로젝트에서 얻은 통찰력은 미래에 양자 통신에 사용될 수있는 광학 상태의 향상된 제어를위한 새로운 전망을 열어줍니다. "Schrödinger의 생각에 따르면 단일 원자 와 같은 미세 입자 가 한 번에 두 개의 다른 상태로 존재할 가능성이 있습니다.이를 중첩이라고하며 이러한 입자가 거시적 인 대상과 상호 작용할 때 '얽혀서'육안으로 볼 수있는 물체는 중첩 상태로 끝날 수있다. 슈뢰딩거는 방사성 원자가 붕괴되었는지 여부에 따라 죽은 자나 살아있을 수있는 고양이의 예를 제안했다. 우리의 일상적인 경험 "이라고 Rempe 교수는 설명합니다. 실험실에서 철학적 인 실험을 실현하기 위해 물리학 자들은 다양한 모델 시스템을 사용했습니다. 이 사례에서 구현 된 방법은 2005 년 이론가 Wang과 Duan이 제안한 체계를 따른다. 여기서 광 펄스의 두 상태의 중첩이 고양이 역할을한다. 이 제안을 구현하는 데 필요한 실험 기술, 특히 광학 공진기는 지난 몇 년 동안 Rempe의 그룹에서 개발되었습니다. 양자 역학의 시험 이 프로젝트에 참여한 연구자들은 처음에는 그러한 양자 역학적으로 얽힌 고양이 상태를 이용 가능한 기술 로 생성하고 신뢰할 수있게 탐지 할 수 있을지에 대해 회의적이었다 . 주요 어려움은 실험에서 광학 손실을 최소화 할 필요가 있음을 의미합니다. 이것이 달성되면 슈뢰딩거의 예측을 확인하기위한 모든 측정이 이루어졌습니다. 이 실험을 통해 과학자들은 양자 역학의 응용 범위를 탐구하고 양자 통신을위한 새로운 기술을 개발할 수 있습니다. Garching의 Max Planck 연구소의 실험실은 양자 광학에서 최첨단 실험을 수행하는 데 필요한 모든 도구를 갖추고 있습니다. 진공 챔버및 고정밀 레이저는 단일 원자를 분리하고 그 상태를 조작하는 데 사용됩니다. 셋업의 핵심에는 광 공진기가 있습니다. 광 공진기는 0.5mm 너비의 슬릿으로 분리 된 두 개의 거울로 이루어져 있으며 원자가 갇힐 수 있습니다. 레이저 펄스는 공진기에 공급되어 반사되어 원자와 상호 작용합니다. 결과적으로, 반사 된 광은 원자와 얽히게된다. 원자에 대한 적절한 측정을 수행함으로써, 광 펄스는 슈뢰딩거 (Schrödinger)의 고양이처럼 중첩 된 상태로 준비 될 수있다. 실험의 한 가지 특별한 특징은 얽힌 상태가 결정 론적으로 생성 될 수 있다는 것입니다. 다시 말해, 고양이 상태가 모든 재판에서 생산됩니다. "우리는 비행 광학 고양이 상태를 생성하는 데 성공했으며 양자 역학의 예측에 따라 행동한다는 사실을 입증했습니다.이 발견은 고양이 상태를 만드는 우리의 방법이 작동한다는 것을 증명하고 필수 매개 변수를 탐구 할 수있었습니다. 디. 학생 Stephan Welte. 장래의 양자 커뮤니케이션을위한 국가 전체 동물원 "우리의 실험 환경에서 우리는 하나의 특정한 고양이 상태를 만들뿐만 아니라 다른 중첩 단계를 가진 임의의 많은 상태 - 동물원 전체에서 성공을 거두었습니다.이 능력은 앞으로 양자 정보를 인코딩하는 데 활용 될 수 있습니다." Bastian Hacker가 추가되었습니다. "Schrödinger의 고양이는 원래 환경과의 상호 작용을 피하기 위해 상자에 넣어졌습니다. 우리의 광학 고양이 상태는 상자 안에 들어 있지 않으며 공간에서 자유롭게 전파되지만 환경으로부터 격리되어 있으며 장거리에서 그 특성을 유지합니다. 미래에 우리는 광학 고양이 상태를 비행하여 정보를 전송하는 양자 네트워크를 구축하기 위해이 기술을 사용할 수있었습니다. "라고 Gerhard Rempe는 말합니다. 이것은 그의 그룹의 최신 업적의 중요성을 강조합니다.
더 자세히 살펴보기 : 양자 중첩 조치 '양자 부흥 (quantum revivals)'에 대한 제안 된 테스트 추가 정보 : Bastian Hacker et al. 얽힌 원자 빛 슈뢰딩거 - 고양이 상태의 결정 론적 생성, Nature Photonics (2019). DOI : 10.1038 / s41566-018-0339-5 저널 참조 : Nature Photonics 제공 : Max Planck Society
https://phys.org/news/2019-01-entangled-atom-light-state-paradoxical-thought.html#nRlv
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
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