연구원은 물리학의 수수께끼를 끊다
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사랑의 굴레 - 임희숙
.PULP Dronet : 곤충에서 영감을 얻은 27 그램의 나노 UAV
Ingrid Fadelli, 기술 Xplore PULP Dronet. 크레디트 : Palossi, Conti & Benini. 2019 년 5 월 28 일
ETH Zürich와 볼로냐 대학 (University of Bologna)의 연구원은 최근 깊이있는 학습 기반 시각 탐색 엔진을 갖춘 27 그램의 나노 크기 무인 항공기 (UAV) 인 PULP Dronet을 만들었습니다. arXiv에 미리 실 렸던 논문 에서 발표 된이 미니 로봇 은 최첨단 심층 학습 알고리즘으로 구동되는 자율 항법을위한 엔드 - 투 - 엔드 폐쇄 루프 비주얼 파이프 라인을 타고 달릴 수 있습니다. "ETH Zürich와 볼로냐 대학교가 3 년간의 공동 연구 프로젝트 인 PULP (Concurrent Ultra-Power Platform), Daniele Palossi, Francesco Conti, Luca Benini 교수와 3 년 동안 함께 일한 지 6 년이되었습니다. 벤니 니 (Benini) 교수가 이끄는 연구실에서 일하는이 연구를 수행 한 사람은 이메일을 통해 TechXplore에게 말했다. "우리의 임무는 사물의 인터넷을위한 센서 노드와 나노 드론과 같은 소형 로봇과 같은 전력 엔벨로프가 불과 수 밀리 와트 인 에너지 효율적 컴퓨팅을 가능하게하는 확장 가능한 오픈 소스, 고도로 확장 가능한 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼을 개발하는 것입니다. 무게가 수십 그램에 달한다. " 대규모 및 평균 크기의 무인 항공기에서 사용 가능한 전력 예산 및 페이로드는 Intel, Nvidia, Qualcomm 등이 개발 한 고성능 컴퓨팅 장치의 개발을 가능하게합니다. 이러한 장치는 소형 로봇에겐 적합하지 않습니다. 크기와 그에 따른 전력 제한으로 인해 제한됩니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 팀은 자연에서, 특히 곤충으로부터 영감을 얻기로 결정했습니다. "자연에서 곤충과 같은 작은 날아 다니는 동물은 환경을 생각하고 사고하는 데 아주 적은 양의 에너지를 소비하면서 매우 복잡한 작업을 수행 할 수 있습니다."라고 Palossi, Conti 및 Benini는 설명했습니다. "우리는 에너지 효율적인 컴퓨팅 기술을 활용하여 본질적으로이 기능을 복제하려고했습니다." 곤충에서 관찰 된 에너지 절약 메커니즘을 복제하기 위해 연구진은 처음에 나노의 초소형 전력 봉투에 높은 수준의 인공 지능을 통합하는 일 무인 항공기 . 이것은 에너지 제약과 엄격한 실시간 계산 요건을 충족시켜야했기 때문에 상당히 어려운 것으로 판명되었습니다. 연구원의 핵심 목표는 매우 적은 전력으로 매우 높은 성능을 달성하는 것이 었습니다. Palossi, Conti 및 Benini는 "우리의 시각적 탐색 엔진은 하드웨어와 소프트웨어 영혼으로 구성됩니다. "이전은 병렬, 초 저전력 패러다임에 의해 구체화되었고 이전에는 취리히 대학교 (University of Zürich)의 로보틱스 및 지각 그룹 (Robotics and Perception Group)이 개발 한 DroNet Convolutional Neural Network (CNN)에 의해 구현되었습니다. 우리는 에너지 및 성능 요건을 충족시키기 위해 적응했습니다. " 네비게이션 시스템은 카메라 프레임을 가져 와서 최첨단 CNN으로 처리합니다. 이어서 무인 항공기의 자세를 수정하여 현재 장면의 중심에 위치시키는 방법을 결정합니다. 같은 CNN도 장래의 위협을 감지하면 무인 항공기를 멈추고 장애물을 식별합니다. "기본적으로 PULP Dronet은 예기치 않은 장애물이 발생했을 때 충돌을 피하고 제동을 피하면서 길 차선 (또는 복도와 유사한 것)을 따라갈 수 있습니다. "과거 포켓 크기의 비행 로봇과 비교하여 우리 시스템이 제공 한 실제 도약은 자율 항법 을 달성하는 데 필요한 모든 작업 이 운영자가 필요하지 않고 직접 탑재되어 수행되거나 임시 인프라 (예 : 외부 카메라 또는 신호) 특히 원격지 기지국을 사용하지 않고 계산할 수 있습니다 (예 : 원격 노트북). "
https://youtu.be/JKY03NV3C2s
일련의 현장 실험에서 연구자들은 자신의 시스템이 매우 반응 적이며 1.5m / s의 비행 속도까지 예상치 못한 동적 장애물과의 충돌을 방지 할 수 있음을 입증했습니다. 그들은 또한 시각적 항법 엔진이 이전에 보이지 않는 113m 경로에서 완전히 자율적 인 실내 항법을 할 수 있음을 발견했습니다. Palossi와 그의 동료에 의해 수행 된 연구는 매우 엄격한 전력 제약을 지닌 디바이스에서 전례없는 수준의 인텔리전스를 통합하는 효과적인 방법을 소개합니다. 포켓 크기의 무인 항공기에서 자율 주행을 가능하게하는 것은 매우 힘들고 이전에는 거의 달성되지 않았기 때문에 이것은 그 자체로 매우 인상적입니다. "전통적인 임베디드 에지 노드와는 달리 여기에서는 계산을 수행하는 데 사용할 수있는 에너지 및 전력 예산뿐만 아니라 성능 제약도 받는다"고 설명했다. "즉, CNN이 너무 느리게 작동하면 무인 항공기가 시간 내에 반응하지 못해 충돌이나 선회를 방지 할 수 있습니다." Palossi와 그의 동료에 의해 개발 된 작은 무인 항공기는 많은 즉각적인 적용을 가질 수 있습니다. 예를 들어 PULP-Dronets의 무리는 지진 발생 후 건물이 무너 졌는지 검사하여 짧은 시간 안에 사람이 접근 할 수없는 장소에 도달하여 운영자의 생명을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. "사람들이 작고 민첩하고 지능적인 계산 노드로부터 이익을 얻을 수있는 모든 시나리오는 동물 보호에서부터 노인 / 아동 지원, 작물 및 포도원 검사, 위험한 지역 탐사, 구출 임무 및 그 이상에 이르기까지 더 가까워졌습니다. 연구자들은 말했다. "우리 연구가 모든 사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있기를 바랍니다." Palossi와 그의 동료에 따르면, 그들의 최근 연구는 진정한 '생물학적 수준의'온보드 인텔리전스를 가능하게하는 첫 단계 일 뿐이며 극복해야 할 몇 가지 과제가 여전히 남아 있습니다. 미래의 작업에서 그들은 온보드 네비게이션 엔진의 신뢰성과 인텔리전스를 향상시킴으로써 이러한 문제점 중 일부를 해결할 계획입니다. 새로운 센서, 더 정교한 기능 및 더 나은 와트 당 성능을 목표로합니다. 연구원은 코드, 데이터 세트 및 교육 네트워크를 공개적으로 발표했으며, 다른 연구 팀이 자신의 기술을 기반으로 비슷한 시스템을 개발할 수있었습니다. "장기적으로 우리의 목표는 피코 크기의 비행 로봇 (잠자리의 차원으로 무게가 몇 그램)에 대해 여기에 제시된 것과 유사한 결과를 얻는 것"이라고 연구원은 덧붙였다. 그는 "우리의 비전에 기반한 강력하고 견고한 공동체 연구자와 열광적 인 공동체를 만드는 것이 궁극적 인 목표에 도달하는 근본적인 요소가 될 것"이라며 모든 코드 및 하드웨어 설계를 모든 사람들이 사용할 수있는 오픈 소스로 만들었다 "고 밝혔다.
추가 탐색 Drones는 자동차와 자전거를 모방하여 자율적으로 탐색하는 법을 배웁니다. 상세 정보 : 자율적 인 나노 UAV를위한 오픈 소스 및 개방형 하드웨어 심층 학습 기반의 시각적 탐색 엔진. arXiv : 1905.04166 [cs.RO] arxiv.org/abs/1905.04166 github.com/pulp-platform/pulp-dronet
https://techxplore.com/news/2019-05-pulp-dronet-gram-nano-uav-insects.html
.줄기 세포 신원이 단일 세포 염기 서열 분석 기술로 가려 짐
에 의해 퀸즈랜드 대학교 퀸즈랜드 대학 (Diamantina Institute)의 과학자들은 줄기 세포와 다른 혈관 세포 사이의 유전자 서열 분석 기술의 차이점을 밝혀냈다. 신용 : Pixabay, 2019 년 5 월 28 일
퀸즈랜드 대학 (Diamantina Institute)의 과학자들은 줄기 세포와 다른 혈관 세포 사이의 유전자 서열 분석 기술의 차이점을 밝혀냈다. 피부암을 선도하고 줄기 세포 연구 교수 Kiarash Khosrotehrani는 연구 결과가 방법의 증거를 제공했다 줄기 세포가 그들이 내에서 식별 할 수 있도록 유전자 발현 혈액 혈관을. "지금까지 우리가 정확하게 줄기 세포가 서로 어떻게 다른지 말할 수 세포 선입견없이 아이디어 ,"교수 Khosrotehrani 말했다. "우리는 줄기 세포가 혈관 내 다른 세포와 분리 될 수있는 유전자를 발현한다고 가설했다." UQDI 수석 강사 Dr. Jatin Patel은이 연구를 수행하고 가장 큰 동맥 인 대동맥의 모든 단일 세포를 관찰하고 시퀀싱을 통해 각 세포가 발현 한 유전자를 확인했습니다. "이것은 우리가 모든 세포를 줄기 세포이든 아니든 미리 편견없이 미리 검사 할 수있었습니다."라고 파텔 박사는 말했습니다. 이 연구에서는 단일 세포 RNA 시퀀싱을 사용 하여 각 세포의 유전자 발현을 관찰하고 공통 세포를 개별 집단으로 그룹화했습니다. UQ Institute for Molecular Bioscience 선임 연구원 Dr. Lukowski 박사가 분석을 수행했습니다. Lukowski 박사는 "유사한 유전자 세트를 표현하는 세포를 클러스터로 그룹화하는 특수화 된 알고리즘을 사용했다. "우리가 발견 한 것은이 줄기 세포가 혈관 내에 작은 그룹을 형성하고 그것이 다른 세포와 어떻게 구별되는지입니다." 줄기 세포의 정확한 프로필을 아는 것은 연구원이 피부암, 심장 마비 및 상처 치유와 같은 질병에 대한 새로운 치료 옵션을 개발하는 데 도움이 될 것입니다. "이것은 우리가 혈관 기능 장애의 결과 인 상태를 치료하는 방법에 영향을 미칠 것입니다,"라고 Khosrotehrani 교수는 말했다. "우리는 이러한 줄기 세포를 표적으로 삼을 수 있다면 혈관 형성을 줄이고 피부암 전이 와 같은 질병을 막을 수 있다는 것을 알고 있습니다 ." Khosrotehrani 교수의 이전 연구는 흑색 종의 다른 부위로의 확산을 막는 것이 암에 대한 혈액 공급을 차단하는 것만 큼 간단 할 수 있다는 것을 발견했습니다. "혈관은 종양을 먹여서 암이 퍼지도록하기 때문에 종양이 자랄 수 없기 때문에 중요합니다."라고 그는 말했다. "만약 당신이 줄기 세포를 없애 버리면 혈관이 형성되지 않고 종양이 다른 곳으로 퍼지거나 퍼지지 않습니다." 혈관이 없거나 막히는 상황에서는 줄기 세포를 더 많이 공급하면 새로운 혈관 이 생기고 심장 마비, 뇌졸중, 다리 허혈과 같은 심장 혈관 질환에 산소가 공급 될 수 있습니다 . Khosrotehrani 교수는 줄기 세포 동정 방법에 대한 가설을 세우고 과학적 논쟁에 대한 해답을 제시했다. "우리는 지난 10 년간이 유형의 연구에 종사해 왔으며 우리가 발견 한 모델은 이전 연구 결과와 완벽하게 일치합니다." "공개적으로 자료를 이용할 수있게 됨으로써 전 세계의 과학자들이 줄기 세포의 정체성과 정의에 관한 논란을 종식 시킬 수있게 되었다." 연구는 셀 보고서에 게시됩니다 .
https://phys.org/news/2019-05-stem-cell-identity-unmasked-sequencing.html
.에너지 연구원이 촉매 속도 제한을 깨뜨림
로 미네소타 대학 미네소타 대학과 매사추세츠 애 머스트 대학의 새로운 발견은 비료, 식품, 연료, 플라스틱 등을 개발할 때 사용되는 수천 가지 화학 공정의 속도를 높이고 비용을 낮출 수 있습니다. 학점 : University of Minnesota, 2019 년 5 월 28 일
미네소타 대학과 매사추세츠 애 머스트 대학 (University of Massachusetts Amherst)의 연구원 팀이 현재의 반응 속도 한계보다 10,000 배 빠른 화학 반응 속도를 낼 수있는 새로운 기술을 발견했습니다. 이러한 발견은 비료, 식품, 연료, 플라스틱 등을 개발하는 데 사용되는 수천 가지 화학 공정의 속도를 높이고 비용을 낮출 수 있습니다. 이 연구는 American Chemical Society의 저널 인 ACS Catalysis에 온라인으로 게시되었습니다 . 에서 화학 반응 , 과학자하는 촉매라고 어떻게 사용 속도 반응. 반응 에서 발생하는 촉매 표면은 금속과 같은, 속도를하지만, 그것은 단지 SABATIER의 원리라고 불리는이 허용하는 최대한 빨리 갈 수 있습니다. 종종 촉매의 "Goldilocks 원리"라고 불리는 가장 좋은 촉매는 화학 반응의 두 부분을 완벽하게 조화시키는 것을 목표로합니다. 반응하는 분자는 너무 강하지도 약하게 반응하지도 않는 금속 표면 에 붙어 있어야한다 . 이 원칙은 1960 년에 정량적으로 정해 졌기 때문에 최대 흡수 속도는 촉매 속도 제한으로 유지되었습니다. 미 에너지 부 (US Department of Energy)가 자금을 지원하는 촉매 혁신 센터 (Catalyst for Energy Innovation)의 연구원은 진동 촉매를 만들기 위해 촉매에 파동을가함으로써 속도 제한을 깨뜨릴 수 있음을 발견했다. 웨이브는 상단과 하단을 가지며, 적용되면 화학 반응의 두 부분이 서로 다른 속도로 독립적으로 발생합니다. 촉매 표면에 적용된 물결 이 화학 반응의 고유 진동수와 일치 할 때, 속도는 "공진"이라는 메커니즘을 통해 극적으로 증가했습니다. "우리는 촉매제가 시간이 지남에 따라 변해야한다는 것을 일찍 깨달았고, 킬로 헤르츠에서 메가 헤르쯔 주파수가 촉매 속도를 극적으로 가속 시킨다는 것이 밝혀졌습니다."라고 미네소타 대학의 화학 공학 및 재료 과학 교수 인 폴 다우 엔 하우어 (Paul Dauenhauer)는 말했다. 연구의. 촉매 속도 제한 또는 사바타 최대는 몇 가지 금속 촉매에 대해서만 접근 할 수 있습니다. 약하거나 강한 결합력을 갖는 다른 금속은 반응 속도가 느립니다. 이러한 이유로, 촉매 반응 속도 대 금속 유형의 플롯은 화산 봉우리 중앙의 가장 정적 인 촉매가있는 "화산 모양의 플롯"이라고 불려 왔습니다. "최적의 촉매는 화산 다이어그램의 양면에서 강하고 약한 결합 조건 사이를 빠르게 전환해야합니다."촉매 혁신 센터의 박사 인 Alex Ardagh는 말했다. "결합 강도를 충분히 빨리 뒤집어 놓으면 강한 바인딩과 약한 바인딩 사이에서 점프하는 촉매는 실제로 촉매 속도 제한 이상으로 수행됩니다." 화학 반응을 가속화하는 능력은 비료, 식품, 연료, 플라스틱 등을 개발하는 데 사용되는 수천 가지의 화학 및 재료 기술에 직접적으로 영향을 미칩니다 . 지난 세기에이 제품들은지지 된 금속과 같은 정적 촉매를 사용하여 최적화되었습니다. 향상된 반응 속도는 이러한 물질을 제조하는 데 필요한 장비의 양을 현저하게 줄이고 많은 일상 물질의 전반적인 비용을 낮출 수 있습니다. 촉매 성능의 극적인 향상은 또한 분산 및 농촌 화학 공정을 위한 시스템을 축소 할 수있는 가능성을 제공 합니다 . 대규모의 기존 촉매 시스템의 비용 절감 으로 인해 대부분의 물질은 정유소와 같은 거대한 중앙 집중식 위치에서만 제조됩니다. 보다 빠른 동적 시스템은 농장, 에탄올 공장 또는 군용 시설과 같은 시골 지역에 위치 할 수있는 더 작은 프로세스 일 수 있습니다. "이것은 거의 모든 기초 화학 물질, 재료 및 연료를 제조하는 방식을 완전히 바꿀 수있는 잠재력이 있습니다."라고 촉매 혁신 센터의 에너지 혁신 담당 디렉터 인 Dionisios Vlachos는 말했습니다. "기존의 촉매에서 동적 인 촉매로의 전환은 직접 전기에서 교류 전기로의 전환만큼이나 클 것입니다."
추가 탐색 탁월하고 저렴한 물 분해 촉매 더 많은 정보 : Matthew Alexander Ardagh et al. 동적 이질 촉매의 원리 : 표면 공명 및 회전율 주파수 응답. ACS Catal. 2019a. 출판 일 : 2019 년 5 월 22 일, doi.org/10.1021/acscatal.9b01606 저널 정보 : ACS 촉매 작용 미네소타 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-05-energy-catalytic-limit.html
.연구원은 물리학의 수수께끼를 끊다
에 의해 로잔 연방 공과 대학교 토비아스 슈나이더와 플로리안 리츠. 크레디트 : 에콜 폴리 테크닉 Federale de Lausanne (EPFL), 2019 년 5 월 28 일
수십 년 동안 물리학 자, 엔지니어 및 수학자들은 유체 역학에서 현저한 현상을 설명하지 못했습니다. 유체에서의 난류가 혼란 된 카오스에서 완벽하게 평행 한 경사 난류 대역 패턴으로 이동하는 자연스러운 경향입니다. 혼돈 된 난기류에서 고도로 구조화 된 패턴으로의 전환은 많은 과학자들에 의해 관찰되었지만 결코 이해되지는 못했다. EPFL의 Physical Systems Laboratory의 Emerging Complexity에서 Tobias Schneider와 그의 팀은이 현상을 설명하는 메커니즘을 확인했습니다. 그들의 연구 결과는 Nature Communications 에 발표되었습니다 . 혼돈에서부터 주문까지 유체 흐름 에서 발생하는 다양한 현상을 설명하는 방정식 은 잘 알려져 있습니다. 이 방정식은 유체 역학 을 지배하는 물리학의 기본 법칙을 포착합니다. 물리학 및 공학을 전공하는 모든 학부생에게 강의합니다. 그러나 난기류가 작용할 때, 방정식에 대한 해답은 비선형, 복잡하고 혼돈이됩니다. 이로 인해 예를 들어 장시간에 걸쳐 날씨를 예측할 수 없게됩니다. 그러나 난기류는 혼란에서 고도로 구조화 된 난류 및 층류 밴드로 이동하는 놀라운 경향이 있습니다. 이것은 현저한 현상이지만, 근본적인 메커니즘은 지금까지는 방정식에 숨겨져있었습니다. 다음과 같은 일이 발생합니다 : 두 개의 평행 판 사이에 유체 가 놓여질 때 각각이 반대 방향으로 움직이면 난류가 발생합니다. 처음에는 난기류가 혼란스럽고 평온한 층류 (또는 층류)에 의해 분리 된 규칙적인 경사 밴드를 형성하기 위해 스스로 조직됩니다. 명백한 메카니즘은 밴드의 비스듬한 방향을 선택하거나주기적인 패턴의 파장을 결정하지 않는다.
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크레디트 : 에콜 폴리 테크닉 Federale de Lausanne (EPFL) 간단한 방정식에 숨어있다. Schneider와 그의 팀은 수수께끼를 풀었습니다. "물리학자인 Richard Feynman이 예측했듯이이 솔루션은 새로운 방정식에서 찾을 수있는 것이 아니라 이미 사용 가능한 방정식 에서 찾을 수있었습니다."라고 Schneider는 설명합니다. "지금까지 연구자들은 이것을 검증 할 수있는 강력한 수학적 도구가 없었습니다." 연구진은 동적 시스템 이론으로 알려진 이러한 도구 중 하나를 유체의 패턴 형성 및 고급 수치 시뮬레이션에 대한 기존 이론과 결합했습니다. 그들은 프로세스의 각 단계마다 특정 평형 솔루션을 계산하여 혼돈 상태에서 구조화 상태로의 전환을 설명 할 수있게했습니다. "우리는 이제 경사 패턴을 만드는 초기 불안정 메커니즘을 설명 할 수 있습니다."라고 연구의 리드 저자 인 Florian Reetz가 설명합니다. "우리는이 분야에서 가장 근본적인 문제 중 하나를 해결했습니다. 우리가 개발 한 방법은 많은 유동 문제 에서 난류 - 층류 패턴의 혼란스런 역 동성을 명확히하는 데 도움 이 될 것입니다. 중요한 현상 에서 유체 역학 은 흐름, 즉 난류 또는 층류 유체의 최종 상태를 결정하기 위해 서로 일정한 경쟁에서 얼마나 난류와 층류 보여주기 때문에, 스트라이프 패턴 형성이 중요하다. 이 경쟁은 공기가 차 위에 흘러들 때와 같이 난기류가 형성 될 때마다 발생합니다. 난기류는 차 지붕 위의 좁은 지역에서 시작하지만, 그 다음에 확산됩니다. 왜냐하면 난기류가이 특별한 경우에는 층류보다 강하기 때문입니다. 따라서 최종 상태는 난기류입니다. 스트라이프 패턴이 형성되면 층류와 난류의 강도가 동일하다는 것을 의미합니다. 그러나 이것은 실험실의 통제 된 조건을 벗어나는 본질적으로 관찰하기가 매우 어렵습니다. 이 사실은 난기류 의 근본적인 특성을 설명하는 EPFL 연구원의 성공의 중요성을 지적합니다 . 연구 결과는 실험실에서 관찰 할 수있는 현상을 설명 할뿐만 아니라 자연에서 발생하는 흐름 관련 현상을 더 잘 이해하고 제어하는 데 도움이 될 수 있습니다.
추가 탐색 난기류는 전염병과 공통점이 있습니까? 더 자세한 정보 : Florian Reetz et al. 정확한 불변의 해답은 자기 조직화 된 기울어 진 난류 - 층상 줄무늬의 기원 인 Nature Communications (2019)를 보여줍니다. DOI : 10.1038 / s41467-019-10208-x 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 로잔 연방 공과 대학교
https://phys.org/news/2019-05-physics-enigma.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
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.수세기 전에 만들어진 그림은 부채 모양의 오로라를 더 잘 이해하게됩니다
정보 시스템 연구기구 왼쪽 : 1770 년 9 월에 교토에서 본 오로라를 묘사 한 그림. 크레디트 : Mie Prefecture의 Matsusaka City. 오른쪽 : 1872 년 3 월 1 일 9시 25 분에 대한 설명과 함께 트루 베로 (Truvero) 그림. 정보 시스템 연구기구, 2019 년 5 월 28 일
물리학 자들과 문학 연구자들은 일본의 밤하늘을 가로 지르는 백색 및 적색 오로라의 희귀 한 자연 현상을 더 잘 이해하기 위해 함께 모였습니다. 1700 년대의 도면과 설명, 1950 년대의 마이크로 필름, 그리고 오늘날의 스펙트럼 이미지 데이터로 무장 한 그들은 이전의 묘사의 정확성을 확인했습니다. 그들은 또한 하늘과 눈에 팬 모양의 오로라가 어떻게 나타나는지 이해하기 시작했습니다. 연구팀은 2019 년 5 월 17 일 저널 오브 스페이스 기상과 우주 기후 에서 결과를 발표했다 . 레드 오로라 (red auroras)는 수평선에서 시작하여 하늘을 가로 질러 펼쳐지는 하얀 손가락으로 뻗어 나오는 빛으로 특징 지어진 팬 모양의 오로라입니다. 팬은 붉은 빛을 띄게됩니다. "이 현상은 드물기는하지만 전력망을 포함한 인위적인 지상 기반 시스템을 파괴 할 수 있습니다."라고 국립 극지 연구소 (National Institute of Polar Research)의 부교수이자 일본 도쿄 대학의 대학원 (University of Polar Research)의 논문 저자 인 Ryuho Kataoka는 말했다. 일본. "만약 우리가 그러한 오로라를 이해한다면, 그것이 만들어 낼 수있는 자연 재해를 완화하는데 도움이 될 것입니다." 이러한 오로라 의 첫 번째 묘사는 1770 년의 그림에서 볼 수 있습니다. 그해 9 월 17 일 일본 교토 에서 가장 큰 자기 폭풍 이 일어났습니다. 자성 폭풍우 동안 , 더 많은 하전 된 입자 가 지구의 외부 대기 로 격렬하게 날아갑니다 . 충돌하는 동안, 에너지가 공급 된 대기 입자는 빛을 방출하기 때문에 에너지를 잃습니다.
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1958 년 2 월 11 일 메만 베쓰 (Memambetsu) 자기 전망대에서 찍은 모든 하늘 사진의 마이크로 필름 데이터의 저속 촬영. 신용 : 일본 기상청 "현대 시대에 가장 강력한 태양 활동 중 하나가 1957 년에 일어났습니다."카타 오카가 말했다. "Auroras는 그 사건을 중심으로 몇 년 안에 여러 번 일본에 나타났습니다." 1958 년 2 월 11 일 몇몇 일본 기상 학자들은 북부 일본에서 적색 오로라를 관찰했다. 어떤 사람들은 팬 모양의 오로라의 첫 사진을 찍었고 어떤 사람들은 오로라를 그렸습니다. 현대 분석을 통해 Kataoka와 팀은 오로라를 통해 분산 된 얇고 녹색의 기둥과 같이 인간의 눈에 사용할 수있는 것보다 많은 데이터를 캡처 한 것으로 나타났습니다. " 최대의 자성 폭풍우 동안 우주 와 대기 사이의 역동적 인 결합을 이해하는 것은 여전히 어려운 일입니다."Kataoka가 말했다.
마이크로 필름 판독 작업. 학점 : 정보 시스템 연구기구
오로라의 색상에는 입자가 부서지는 흔적이 있습니다. 오로라의 벌크 움직임은 플라즈마가 대규모로 대기로 유입 될 때 중위도의 공간과 대기 사이의 능동적 결합을 말해줍니다. 이 정보를 통해 연구자들은 가장 큰 자기 폭풍의 정확한 특성을 결정할 수 있습니다. 다음으로 연구진은 팬 모양의 오로라의 특별한 경우에 외부 분위기에서의 우주 기상의 영향을 시뮬레이션하고 그것이 생성 된 방법을 밝힐 계획이다. 추가 탐색 오로라의 분열에 관한 과학에 관한 빛을 밝힙니다.
자세한 정보 : Ryuho Kataoka 외, 1958 년 2 월 11 일의 거대한 폭풍우 동안 일본에서 본 팬 모양의 오로라, Journal of Space Weather and Space Climate (2019). DOI : 10.1051 / swsc / 2019013 정보 시스템 연구기구 제공
https://phys.org/news/2019-05-centuries-old-fan-shaped-auroras.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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