과학자들은 중요한 식물 화합물 경로를 결정합니다

.임시 예산안 서명하는 美 하원의장…'셧다운' 사태 일단 해소

 

(워싱턴DC EPA=연합뉴스) 25일(현지시간) 미국 워싱턴DC 의사당에서 낸시 펠로시 하원의장이 트럼프 대통령과 의회 지도부의 '시한부 정부 정상화' 합의에 따라 하원에서 통과시킨 임시 예산안에 서명하고 있다. 상원도 이날 임시 예산안을 표결로 통과시킨 데 이어 트럼프 대통령이 최종 서명함으로써 작년 말부터 한 달 넘게 이어진 미 연방정부의 역대 최장 셧다운(일시적 업무정지) 사태가 일단 해소됐다. bulls@yna.co.kr

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몰랐어요 / 최양숙

 

 

.과학자들은 중요한 식물 화합물 경로를 결정합니다

 

2019 년 1 월 25 일, Brian Wallheimer, Purdue University 퍼듀 (Purdue) 과학자들이 중요한 식물 화합물 경로를 찾아 냈다. 나탈리아 두다 레바 (Natalia Dudareva)와 동료들은 식물에서 페닐알라닌 생산을위한 완전한 대안 경로를 확인했다. 이 화합물은 향료, 향료, 바이오 연료, 의약품 및 살충제로 사용되는 것으로 생각되는 다른 것들의 전구체입니다. 크레딧 : Purdue University

Purdue 대학교 식물 분자 생화학자인 Natalia Dudareva와 동료들은 모든 생명체에 중요한 화합물 인 페닐알라닌을 생산하기 위해 식물이 사용하는 완전한 두 번째 경로를 기술했다. 페닐알라닌은 단백질의 구성 요소이며 수천 가지 화합물의 전구체입니다. 식물은 방제, 번식, 성장 및 발달을 위해 수분제를 끌어 들이기 위해 방향족 화합물로서 이러한 화합물을 사용합니다. 인간은 식물체에서 페닐알라닌 을 섭취해야 하며 맛, 향료, 바이오 연료, 살충제 및 의약품에서도이 화합물에서 추출한 천연물 을 사용 합니다. 식물이 페닐알라닌을 생산하기 위해 하나의 생물학적 경로를 사용한다는 것은 오랫동안 받아 들여졌지만 이것은 관찰 된 모든 화합물 생산을 설명하지는 못했다. 식물 생물학을위한 퍼듀 센터 (Purdue Center for Plant Biology)의 생화학과 및 연구원의 퍼듀 (Purdue) 저명한 교수 인 두다 레바 (Dudareva)는 최근에 대안 경로의 마지막 단계를 발견했다. 이제 그녀는 대학원생 Yichun Qian과 연구 과학자 Joseph Lynch가 실험실에서, 그리고 공동 작업자 인 John Morgan과 Purdue의 데이비슨 화학 공학 학교의 Longyun Guo 학생이 나머지 단계를 확인하여 그림을 완성했습니다. Nature Communications 지에보고 된 중요한 발견 은 전체 과정이 plastids라고 불리는 세포 기관보다 세포질에서 일어난다는 것이다. "이것은 예상보다 다른 지점에서 완전히 분리되며, 전체 경로는 세포질에 국한되어있다. 이것은 예기치 않게 발생했다"고 Dudareva는 말했다. 그는 "약속 된 단계에 책임이있는 유전자는 20 년 동안 알려졌으며 현재까지 페닐알라닌 생산에 관여 한 적이 없다"고 밝혔다. 페닐알라닌에서 추출한 식물 화학 물질은 광범위한 암 치료, 통증 관리, 우울증 및 파킨슨 병 등의 용도로 사용되는 것으로 알려져 있습니다. 페닐알라닌 전구체가 세포의 색소에서 만들어지면 몇 가지 엄격하게 조절되는 단계 때문에 식물 에서 이들 화합물을 얻는 것이 어려웠다. 덜 엄격하게 조절되는 세포질에서 두 번째 경로를 밝힘으로써 페닐알라닌의 수확량을 향상시키는 생물 공학적 방법을 개발할 수있다. "다음 단계는 향후 발견 할 수있는 더 많은 페닐알라닌 및 페닐알라닌 유도 화합물 을 생산하기 위해 완화 된 조절로이 새로 발견 된 경로를 이용하는 것"이라고 Dudareva는 말했다.

추가 탐구 : 식물은 '이상한'미생물과 같은 경로를 사용하여 필수 아미노산을 만듭니다. 더 많은 정보 : Yichun Qian et al. 식물에서의 세포질 사후 - 코리 스 메이트 페닐알라닌 생합성 경로의 완성, Nature Communications (2018). DOI : 10.1038 / s41467-018-07969-2 저널 참고 자료 : Nature Communications 제공 : Purdue University 

https://phys.org/news/2019-01-scientists-important-compound-pathway.html

 

 

.연구원은 새로운 종류의 폴리에틸렌 촉매를보고합니다

2019 년 1 월 25 일, 휴스턴 대학교 UH, 휴스턴 대 (University of Houston)의 화학과 의장 인 Olafs Daugulis는 ultra-high-weight polyethylene을 생산하기위한 새로운 종류의 촉매를 발견 한 팀을 이끌었다. 학점 : University of Houston

 

휴스턴 대 (University of Houston)의 화학자 팀은 방탄 조끼에서부터 인조 제품에 이르기까지 제품에 사용되는 고강도, 내마모성 플라스틱의 잠재적 인 새로운 공급원 인 초 중량 폴리에틸렌을 생산하는 새로운 종류의 촉매 발견을보고했다. 관절. 니켈 기반 촉매는 Nature Communications 에서 1 월 25 일 금요일에 발표 된 논문에 기술되어있다 . UH의 로버트 웰치 (Robert A. Welch) 화학 교수는 "이것은 초 고중량 폴리에틸렌을 생산할 수있는 완전히 새로운 종류의 촉매이다"라고 Olafs Daugulis는 말했다. "우리는이 종류의 니켈 촉매가 작용한다는 것을 증명했다." 이 연구에 참여한 다른 연구자로는 첫 번째 저자 인 Andrew L. Kocen ( 박사 과정 학생 )과 화학 교수 Maurice Brookhart가 있습니다. 모두 UH의 폴리머 화학 분야의 우수 센터 (Welch Center for Excellence)와 제휴하고 있습니다. 폴리에틸렌은 천연 가스 및 원유 에서 파생 된 비닐 봉지 , 샴푸 병, 아동용 장난감 및 기타 소비재에 사용되는 세계에서 가장 유명한 플라스틱 중 하나 입니다. Brookhart는 모든 상업용 폴리에틸렌은 현재 소위 "초기 금속 촉매", 주로 티타늄과 지르코늄에 의해 생산되고 있다고 언급했다. "후기 전이 금속"으로 알려진 금속 그룹 중 하나 인 니켈은 풍부하고 값이 싸기 때문에 니켈을 바탕으로 한 촉매가 상업적인 관점에서 매력적입니다. Brookhart의 연구 그룹은 1990 년대 중반 폴리에틸렌을 비롯한 폴리올레핀 합성에 사용되는 최초의 니켈 기반 촉매를 발표했습니다. 초기 촉매는 니켈에 결합 된 두 개의 질소 기반 분자 또는 리간드를 가지고있었습니다. 새로운 촉매는 대신 단일 포스 핀 리간드를 사용합니다. 연구진은 새로운 촉매가 시간당 380 만 회전을 달성하는 등 고도의 활동성을 보였으 나 상대적으로 수명이 짧으며 약 4 분 이내에 중합 속도가 크게 느려지는 것으로 나타났다. "우리는 트리 -1- adamantylphosphine 니켈 착체 [AD 있다고보고한다 (3) PNiBr는 3 주후 -] 3 PH가] + 알루미늄 활성제 알킬에 노출되는 경우, 초고 분자량 에틸렌을 중합 폴리에틸렌 (M , N 업 1.68x10에 6 그램 몰 -1 초기 활동은 10 ° C에서 시간당 현저한 3,800,000 회전율에 도달과 함께) "그들은 썼다. 상업적으로 가능한 촉매를 생산하기 위해서는 더 많은 연구가 필요 하겠지만, Daugulis는 개념 증명이 가치있는 출발점을 제공한다고 말했다. "모든 실제적인 발명품은 기초 연구에 기초를 둔다,"그는 말했다. "그것이 바로 사물이 시작되는 곳입니다." Brookhart는 회전율 (turnover) 빈도라고 알려진 촉매 작용과 수명을 균형있게 조정하는 것이 잠재적 인 상업화의 열쇠가 될 것이라고 말했다. 그는 상업적으로 촉매제는 이상적으로 높은 회전 속도와 긴 수명을 필요로한다고 말했다. "현재의 촉매제는 초기 회전율이 매우 뛰어나지 만 수명은 짧습니다. 상업적으로 흥미가 있으려면 촉매 수명을 향상시켜야합니다."

추가 정보 : 다공성 실리카는 니켈 촉매를 보호합니다. 저널 참고 자료 : Nature Communications 제공 : University of Houston 

https://phys.org/news/2019-01-class-polyethylene-catalyst.html

 

 

.40,000 년 넘게 보지 못한 풍경

 

2019 년 1 월 25 일, Trent Knoss, 콜로라도 대학교 볼더 학점 : 콜로라도 대학교 볼더

 

캐나다 북극의 빙하 퇴각은 40,000 년 이상 얼음이없는 풍경을 발견했으며이 지역은 115,000 년 만에 가장 따뜻한 세기를 경험하고 있다고 볼더 콜로라도 대학교 (University of Colorado Boulder)의 연구 결과 밝혀졌습니다. 저널 네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications ) 지에 오늘 게재 된이 연구 는 방사성 탄소 연대 측정법을 사용하여 그린 랜드 서쪽의 Baffin Island에있는 30 개의 빙하 모서리에서 수집 된 식물의 나이를 결정합니다. 섬은 최근 수십 년 동안 상당한 여름철 온난화를 경험했습니다. CU 볼더의 북극 및 알파인 연구소의 수석 저자 겸 박사 연구원 인 사이먼 펜들턴 (Simon Pendleton)은 "북극은 현재 지구의 다른 지역보다 2 ~ 3 배 더 빠르게 온난화되어 있으므로 자연적으로 빙하와 빙하가 더 빨리 반응 할 것" 연구 (INSTAAR). 배핀 (Baffin)은 세계에서 5 번째로 큰 섬으로 높이가 높고 저지대의 고원으로 구분 된 깊게 절개 된 피요르드가 지배합니다. 얇고 차가운 고원 얼음은 일종의 자연적 냉기 저장 장치로 작용하여 수천년 동안 원래의 성장 위치에 이끼와 이끼류를 보존합니다. "우리는 후퇴하는 얼음 마진으로 여행하며,이 고대 경관에 보존 된 새롭게 노출 된 식물 샘플을 채취하고, 탄소는 그 식물이 얼음이 그 위치로 계속 전진했을 때의 느낌을 나타냅니다."라고 펜들턴은 말했다. "죽은 식물이 경관에서 효율적으로 제거되기 때문에 근원 식물의 방사성 탄소 연대는 지난 여름의 여름이 평균적으로 따뜻했던 마지막시기를 정의합니다" 8 월에 연구원들은 30 개의 서로 다른 배핀 (Baffin) 빙하에서 48 개의 식물 표본을 채취하여 표고와 노출의 범위를 망라했다. 그들은 또한 풍경의 나이와 얼음 덮개 역사를 확립하기 위해 각 장소에서 석영을 샘플링했다. 연구자들은 CU Boulder와 University of California Irvine의 북극 및 알파인 연구소 (INSTAAR) 연구소에서 실험실에서 샘플을 처리하고 방사성 탄소를 측정 한 후에 30 개의 모든 얼음 대문에 있는 이 고대 식물 이 적어도 지난 4 만년 동안 얼음. " 기후 변화 로 인한 피해를 피하기 위해 지난 30 억년을 보냈던 생물학과 달리 , 빙하는 생존을위한 전략이 없다"고 CU 볼더 (CU Boulder)의 지질학 교수이자 연구의 수석 저자 인 기 포드 밀러 (Gifford Miller)는 말했다. "그들은 잘 행동하고 여름 기온에 직접적으로 반응하며, 여름이 따뜻하면 즉시 물러나고 여름이 차가워지면 물이 진행되어 여름철 온도 변화에 대한 가장 신뢰할 수있는 프록시 중 하나가됩니다." 배핀 (Baffin)과 그린란드 (Greenland) 빙하 코어로 재구성 된 온도 데이터와 비교해 보면, 현대적인 기온은 115,000 년 동안이 지역의 가장 따뜻한 세기이며, Baffin은 앞으로 수세기 내에 완전히 얼음이 없을 수 있다고합니다. "당신은 일반적으로 다른 지형 조건에서 다른 식물의 나이를 볼 것으로 기대합니다,"펜들턴은 말했다. "예를 들어, 높은 고도 위치는 얼음을 더 오래 붙잡을 수 있습니다. 그러나 온난화의 크기가 너무 커서 모든 것이 이제는 녹아 있습니다." "펜들턴은"이전처럼 발음 된 것을 본 적이 없다 "고 말했다.

더 탐험 : 연구는 북극에서 전례없는 온기를 보여줍니다 더 자세한 정보 : Simon L. Pendleton 외, Nature Communications (2019) 가 4 만년 이상 계속 빙하로 덮인 풍경을 드러내는 급격한 북극 캐나다 빙하 . DOI : 10.1038 / s41467-019-08307-w 저널 참고 자료 : Nature Communications :에 의해 제공 콜로라도의 대학 

https://phys.org/news/2019-01-landscape-unseen-years.html#nRlv

 

 

.자기 조립 나노 물질은보다 효율적이고 합리적인 태양 광 발전을위한 통로를 제공합니다

 

2019 년 1 월 25 일, CUNY 선진 과학 연구 센터 , 이 그림에서 DPP와 rylene 염료 분자는 함께 모여 자기 조립 상부 구조를 만듭니다. 구조 내의 전자는 광자에 의해 흡수되고 여기에 이웃 한 전자와 결합하여 에너지를 공유하고 태양 전지를 만들기 위해 수확 할 수있는 추가 여기 전자를 생성합니다. 크레딧 : Andrew Levine

 

태양 광선은 세계가 지구 온난화에 기여하는 전력 원에서 벗어나기 위해 점점 더 중요 해지고있는 풍부하고 깨끗한 에너지 원입니다. 그러나 현재의 태양 에너지 이용 방법은 비싸고 비효율적이며 이론적 효율 한계는 33 퍼센트입니다. 뉴욕 시립 대학 (CUNY) 대학원 센터의 첨단 과학 연구 센터 (ASRC)의 연구자들이 개발 한 새로운 나노 물질은보다 효율적이고 잠재적으로 합리적인 태양 에너지 수확을위한 통로를 제공 할 수 있습니다. ASRC의 Nanoscience Initiative와 함께 과학자들이 만든이 물질은 수확 할 수있는 빛으로 생성 된 전자의 수명을 늘리고 연장하기 위해 단일 핵분열 (singlet fission)이라고 불리는 과정을 사용합니다. 이 발견은 Journal of Physical Chemistry 의 새로 발표 된 논문에 기술되어있다 . 초기 연구에 따르면이 물질들은 더 유용한 전하를 만들 수 있으며 태양 전지 의 이론 효율을 최대 44 %까지 높일 수 있다고 합니다. "우리는 수확 가능한 전자의 더 많은 수율을 촉진하고 전자의 xcited-state 수명을 연장시켜 태양 ​​전지에서 수집 할 수있는 시간을 더 많이 가질 수있는 자체 조립 재료를 만들기 위해 일반적으로 사용되는 산업용 염료의 일부를 수정했다. 앤드류 레빈 (Andrew Levine), 논문의 수석 저자이자 박사 학위. 대학원 센터의 학생. Levine은 자기 조립 과정을 통해 염료 분자 가 특정한 방식으로 쌓이게한다고 설명했다 . 이 스태킹은 태양 광자를 흡수 한 염료가 인접한 염료와 결합하거나 에너지를 공유 할 수 있도록합니다. 이 염료의 전자는 수확 할 수있는 태양 에너지로 수집 될 수 있도록 분리됩니다. 방법론 및 결과 이 물질을 개발하기 위해 연구자들은 자주 사용되는 산업 염료 인 diketopyrrolopyrrole (DPP)과 rylene의 다양한 버전을 결합했습니다. 이로 인해 과학자들은 전자 현미경 및 첨단 분광법을 사용하여 조사한 여섯 개의 자기 조립 상부 구조가 형성되었습니다. 그들은 각각의 조합이 염료의 흥분 상태, 일 중분열의 발생 및 수확 할 수있는 전자의 수율 및 수명에 영향을주는 기하학에서 미묘한 차이가 있음을 발견했다. 의미 "이번 연구를 통해 우리는 태양 에너지 수확을 위해 연구 할 수있는 나노 물질 라이브러리를 얻을 수 있었다"고 연구 책임자 인 Adam Braunschweig 교수와 Hunter College 및 The Graduate Center의 ASRC Nanoscience Initiative 및 Chemistry Department의 부교수가 말했다. . "자기 조립을 사용하여 기능성 물질에 염료를 결합하는 우리의 방법은 조심스럽게 특성을 조정하고 중요한 광 수확 공정의 효율성을 높일 수 있음을 의미합니다." 이 물질의 자기 조립 능력은 또한 상업적으로 이용 가능한 태양 전지를 만드는 시간을 단축시킬 수 있다고 연구진은 말했다. 시간이 많이 걸리는 분자 합성 과정에 의존하는 현재의 제조 방법보다 더 저렴한 것으로 입증되었다. 연구팀의 다음 과제는 새로운 나노 물질에 의해 생성 된 태양 에너지를 수확하는 방법을 개발하는 것이다. 현재 그들은 일 립트 핵분열 과정 후에 DPP 분자로부터 전자를 받아 들일 수있는 rylene 분자를 디자인하려고 연구하고있다. 성공한다면,이 물질 들은 일 중분열 과정을 개시하고 태양 전지로의 전하 이동을 촉진 할 것이다. 추가 정보 : 통로가 열려 태양 에너지 포집시 낭비를 최소화합니다.

더 자세한 정보 : 앤드류 엠 레빈 (Andrew M. Levine) 외, 조합 Diketopyrrolopyrrole-Rylene Supramolecular Films의 Singlet Fission, Journal of Physical Chemistry C (2019). DOI : 10.1021 / acs.jpcc.8b09593 저널 참조 : Journal of Physical Chemistry C Journal of Physical Chemistry A 제공 : CUNY Advanced Science Research Center 

https://phys.org/news/2019-01-self-assembling-nanomaterial-pathway-efficient-harnessing.html

 

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

 

.태양 에너지 포집시 낭비를 최소화하기위한 통로가 열림

 

2018 년 1 월 22 일 ARC 엑시톤 과학 센터 광자 에너지 분할은 엑시머 상태 (적색)를 통하지 않고 2 개의 분자에 의해 직접 수행됩니다. 일 중성분 분열 물질은 광전지 에너지 변환을 향상시키는 데있어 완전한 가능성에 도달하기 위해 엑시머 형성을 피해야합니다. 학점 : Timothy Schmidt 교수

Exciton Science의 ARC Center of Excellence의 연구원은 태양 전지 소재 설계의 미래에 중요한 영향을 미치는 중요한 발견을했습니다. UNSW의 티모시 슈미트 (Timothy Schmidt) 교수 팀 은 태양 스펙트럼 의 약 25 % 만 접근 할 수있는 실리콘의 한계 때문에 현재 낭비되는 가시 광선 의 에너지 를 포착 할 수있는 방법을 모색 해왔다 . 예를 들어, 실리콘 자체만으로는 녹색 빛의 에너지의 절반 정도만 사용할 수 있습니다. 녹색 빛의 에너지는 에너지 가용성 측면에서 태양 스펙트럼의 피크입니다. 이 낭비를 줄이는 방법 중 하나는 실리콘 위에 코팅 할 수있는 물질의 디자인을 통해 실리콘이 가질 수없는 빛의 에너지 일부를 포착하는 것입니다. 단일 광자로부터 두 개의 엑시톤을 생성하는 과정 인 일 중항 여기자 분열을 통합함으로써 실리콘 태양 전지의 효율을 30 % 이상으로 높일 수 있기를 희망합니다 . 네이쳐 화학 (Nature Chemistry )에 발표 된이 연구 는 단 일 (singlelet) 엑시톤 분열에서 엑시머 (excimer) 라 불리는 단 수명 (약 8 억분의 1 초)의 흥분 분자 복합체의 역할을 조사하고 이들 싱글 릿 분열 물질이 엑시머 형성을 피해야한다는 것을 증명함으로써 이전의 사고를 뒤집는다 광전지 에너지 변환을 향상시키는 데 모든 잠재력을 발휘합니다. 슈미트 (Schmidt) 교수는 " 태양 에너지 수확 비용을 낮추는 방법을 모색 할 때 엑시머 형성을 막는 물질을 설계해야한다"고 설명했다. "단일 렛 엑시톤 분열은 태양 전지의 효율을 향상시키는 데 엄청난 기대를 가지고 있지만, 그 동력학은 복잡하고 잘 이해되지 않고있다. 슈미트 (Shmidt) 등은 전방 및 후방으로 진행될 때 핵분열 과정을 비교함으로써, 엑시톤 분열 의 메커니즘에 대한 이론 시험 "은 센터의 국제 과학 자문위원회 (International Scientific Advisory Committee)의 구성원이자 MIT의 Excitonics 센터 책임자 인 Marc A. Baldo 교수의 설명이다. 슈미트 (Schmidt)는 이러한 결론을 통해 이전에 핵분열 과정 에서 중개자로 간주되었던 것이 손실의 원천이 될 수 있다고 제안했다. 슈미트 (Schmidt) 등은 고효율 태양 전지 . " 더 자세히 살펴보기 : 태양 에너지가 증가 : '일 중분열'작업으로 태양 전지 효율을 최대 30 %까지 높일 수 있습니다 추가 정보 : 엑시머 단일 핵분열은 엑시머 형성, Nature Chemistry (2018)에 의해 방해받습니다 . nature.com/articles/doi:10.1038/nchem.2926 저널 참조 : 자연 화학 제공 : Exciton Science의 ARC Center of Excellence

https://phys.org/news/2018-01-pathway-minimize-solar-energy-capture.html#nRlv