전자빔으로 한 번에 하나씩 원자 조작

.그리스 풍 moussaka

세계의 모든 상징적 인 요리와 마찬가지로 모든 그리스 가정에는 반드시 자신의 버전 인 Moussaka가 있다고 상상합니다. 나는 그리스 mamas에 대한 비전을 가지고 있습니다. 무엇이 위대한 moussaka를 만드는지에 대한 열띤 논쟁을 벌였습니다.

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Deep sorrow ~ Vadim Guryev

 

 

.전자빔으로 한 번에 하나씩 원자 조작

에 의해 매사 추세 츠 공과 대학 그라 핀 및 그 제어에서의 경쟁적인 실험 P 도판 트 다이나믹스의 예. 프레임은 중각 환형 암시 야 이미지이며 각 도판 트의 화학적 동일성은 전자 에너지 손실 분광법 (EELS)에 의해 확인되었습니다. (A) 초기 (프레임 1), 전이 (프레임 2) 및 최종 구성 (프레임 3)이있는 밝은 (더 큰 산란 대비로 인하여) P 원자와 C 이웃 사이의 직접적인 교환을 보여주는 세 개의 프레임. 흰색과 검정색 점선은 교환이 발생할 때 스캔 빔의 행을 나타냅니다. 스캔 속도, 프레임 당 8.4 초. 후 처리가 수행되지 않았습니다. (B) 직접 교환 (프레임 1과 2)과 SW 전이 (프레임 2 ~ 4)를 모두 보여주는 4 개의 프레임. 스케일 바, 2Å. 스캔 속도, 프레임 당 0.07 초. 명확성을 위해 2 픽셀 × 2 픽셀 커널의 중간 값 필터가 적용되었습니다. 소량의 부스 윈도우에서 EELS를 수집하는 동안 SW 전이가 포착되어 도펀트를 식별하고 원자 역학을보다 잘 포착 할 수있는 빠른 스캔 속도 프레임을 달성하는 데 사용되는 스펙트럼의 신호 대 잡음비를 향상 시켰습니다. (C) 인접한 C 원자가 전자 빔에 의해 녹슬어서 3 중 배위 된 P를 4 배로 조정 된 P. 주사 속도, 프레임 당 8 초. 후 처리가 수행되지 않았습니다. (D) P 도펀트가 C 원자로 치환 됨. 스캔 속도, 프레임 당 4 초. 서로 다른 이미지 색상 코딩은 서로 다른 범주를 나타냅니다. 회색은 원자 보존 프로세스를 나타내며 마젠타는 원자 비 보존 프로세스를 나타냅니다. (A)와 (B)의 파란색과 빨간색 파선은 그라 핀의 부등가 격자 위치를 나타내며, (C)와 (D)의 녹색 점선 원은 보존되지 않은 원자의 위치를 ​​나타냅니다. (E 및 F) P 직접 교환에 대한 의도적 제어. 노란색 십자가는 1 개의 격자 사이트에 의해 P 원자를 의도적으로 이동시키기 위해 10 초 동안 전자 빔이 주차 된 위치를 나타냅니다. 녹색과 파란색 파선 원은 그라 핀의 2 개의 비평 탄 격자 사이트를 나타냅니다. Insets : Gaussian 필터를 적용한 후 관심 영역입니다. (G) 전자 빔이 인접한 C 원자에 초점을 맞춘 녹색 원뿔로 표시되는 제어 프로세스의 개략도. 신용: (G) 전자 빔이 인접한 C 원자에 초점을 맞춘 녹색 원뿔로 표시되는 제어 프로세스의 개략도. 신용: (G) 전자 빔이 인접한 C 원자에 초점을 맞춘 녹색 원뿔로 표시되는 제어 프로세스의 개략도. 신용:과학 전진 (2019). advances.sciencemag.org/content/5/5/eaav2252

공학에 대한 궁극적 인 제어의 정도는 가장 기본적인 수준에서 물질을 만들고 조작 할 수있는 능력이며 정확한 제어로 원자 단위로 장치를 제조 할 수 있습니다. 이제 MIT, Vienna 대학 및 몇몇 다른 기관의 과학자들은 고도로 집속 된 전자 빔으로 원자의 위치를 조정하고 정확한 위치와 본딩 방향을 제어 할 수있는 방법을 개발하여 그 방향으로 나아갔습니다 . 이 발견은 궁극적으로 양자 컴퓨팅 장치 또는 센서를 만드는 새로운 방법을 이끌어 낼 수 있으며 새로운 시대의 "원자 공학"을 이끌어 낼 수 있다고 그들은 말한다. 그 진전은 비엔나 대학의 토마스 수시 (Tomoma Susi) 교수와 대학원생 인 콩 수 (Cong Su) 원자력 과학 및 공학부 주 리 (Ju Li) 교수의 논문에서 Science Advances 지에 오늘 발표되었으며, 오크 리지 국립 연구소, 중국, 에콰도르, 덴마크에있다. "우리는 나노 기술 도구를 많이 사용하고 있습니다."라고 재료 과학 및 공학 분야의 공동 임명자 인 Li 씨는 설명합니다. 그러나 새로운 연구에서 이러한 도구는 아직 규모가 작은 프로세스를 제어하는 ​​데 사용되고 있습니다. "목표는 하나에서 수백 개의 원자를 제어하고, 위치를 제어하고, 충전 상태를 제어하고, 전자 및 핵 스핀 상태를 제어하는 ​​것입니다."라고 그는 말합니다. 다른 사람들은 이전에 개개의 원자의 위치를 ​​조작하고 표면에 원자의 깔끔한 원을 만들었지 만 그 과정 은 주사 터널링 현미경의 바늘 모양 끝 부분에있는 개별 원자 를 집어 내고 그 위치에 떨어 뜨리는 것이 상대적으로 느렸다. 기계적 공정. 새로운 공정은 STEM (scanning electron microscope)에서 상대 론적 전자 빔을 사용하여 원자를 조작하므로 전자 렌즈로 전자 제어가 가능하고 기계적으로 움직이는 부품이 필요하지 않습니다. 따라서 프로세스가 잠재적으로 훨씬 빨라 지므로 실제 응용 프로그램으로 이어질 수 있습니다. Li는 전자 제어 장치와 인공 지능을 사용하여 결국 마이크로 초 단위로 원자를 조작 할 수 있다고 생각합니다. "이것은 기계적 탐침을 사용하여 조작 할 수있는 것보다 훨씬 빠른 속도로 진행되며 동일한 전자 부품에 여러 개의 전자빔을 동시에 사용할 수 있어야합니다." "이것은 원자 조작을위한 흥미 진진한 새로운 패러다임이다"라고 Susi는 말한다. 컴퓨터 칩은 일반적으로 특정한 전기적 특성을 부여하는 데 필요한 다른 원자를 실리콘 결정에 "도핑"함으로써 만들어 지므로 실리콘의 완벽하게 규칙적인 결정 구조를 보존하지 않는 물질 영역에 "결함"을 생성합니다. 그러나 그 과정은 산산조각이납니다 Li는 설명하기 때문에, 도핑 원자가있는 원자 정밀도로 제어 할 방법이 없다. 새로운 시스템은 정확한 위치 지정을 가능하게한다. 동일한 전자빔을 사용하여 한 위치에서 다른 위치로 원자를 노크하고 새로운 위치를 "읽음"하여 원자가 의도 한 곳에서 끝난 것을 확인할 수 있습니다. 포지셔닝은 본질적으로 확률에 의해 결정되고 100 % 정확하지는 않지만 실제 위치를 결정하는 능력은 올바른 구성으로 끝난 위치를 선택하는 것이 가능합니다. 원자력 축구 아주 좁게 집속 된 전자 빔의 힘은 원자만큼 넓어서 원자를 두드리지 만 빔의 정확한 각도를 선택함으로써 연구자는 그것이 끝날 가능성이 가장 높은 곳을 결정할 수 있습니다. "우리는 원자를 노크하고 본질적으로 원자력 축구를하기 위해 빔을 사용하고 싶다."라고 말하면서 그라 핀 (graphene) 필드를 가로 질러 원자를 의도 된 "목표"위치로 떨어 뜨린다. "축구처럼 결정적이지는 않지만 가능성을 제어 할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "축구처럼, 당신은 항상 목표를 향해 나아가려고 노력하고 있습니다." 팀의 실험에서, 그들은 벌집 패턴으로 배열 된 탄소 원자의 2 차원 시트 인 그라 핀 (graphene) 시트에서 일반적으로 사용되는 도펀트 인 인 원자 (phosphorus atoms) 를 주로 사용했습니다 . 인 원자는 그 패턴 부분에서 탄소 원자를 대신하여 결국 원자의 위치가 알려지면 예측할 수있는 방식으로 전자, 광학 및 기타 특성을 변경합니다. 궁극적으로 목표는 복잡한 방식으로 여러 원자를 이동하는 것입니다. "우리는 기본적으로이 도펀트를 이동시키기 위해 전자빔 을 사용하기를 희망합니다 . 따라서 각 원자가 어디에 위치하는지 정확하게 말할 수있는 피라미드 또는 결함 복합체를 만들 수 있습니다. 전자적으로 다른 도펀트 원자가 그래 핀에서 조작 된 것은 이번이 처음입니다. "우리는 실리콘 불순물에 대해 연구 해 왔지만, 인은 전기적 특성과 자기 적 특성 모두에서 잠재적으로 더 흥미 롭다. 그러나 우리가 지금 발견했듯이, 놀랍게도 다른 방식으로 작용한다. 각 요소는 새로운 놀라움과 가능성을 가질 수있다."Susi 추가. 이 시스템은 빔 각도와 에너지를 정밀하게 제어 해야합니다 . "조심하지 않으면 원하지 않는 결과를 가져 오는 경우가 있습니다."라고 그는 말합니다. 예를 들어 때로는 자리에 머물기 위해 의도 된 탄소 원자가 "그냥 떠납니다", 때로는 인 원자가 격자의 위치에 고정되고 "그러면 빔 각도를 어떻게 변경하더라도 위치에 영향을 미치지 않습니다. 우리는 다른 공을 찾아야 해. " 이론적 틀 자세한 실험 테스트 및 다른 각도 및 빔 및 그래 핀의 위치의 효과를 관찰뿐만 아니라, 팀은 또한 "축구의 모멘텀을 추적 차 노크 - 공간의 형식주의라는 효과를 예측하는 이론적 근거를 고안 공." Li는 "우리는이 실험을 수행했으며이 과정을 제어하는 ​​방법에 대한 이론적 인 틀을 제시했습니다. Li는 초기 빔에서 비롯된 일련의 효과가 여러 시간 규모에 걸쳐 발생하므로 관찰과 분석이 까다로워졌습니다. 원자와의 상대적인 전자의 실제 충돌 (빛의 속도의 약 45 %에서 움직 임)은 1 초의 10 억분의 1 초에 불과하지만 격자에서 원자의 충돌과 충돌이 일어난다. 시간의 경과에 따라 피코 초 (picoseconds) 이상 또는 수십억 배 이상 펼쳐집니다. 인과 같은 도펀트 원자는 0이 아닌 핵 스핀을 가지며, 이는 스핀 상태가 자기장과 같은 환경 요소에 의해 쉽게 영향을 받기 때문에 양자 기반 장치에 필요한 핵심 특성입니다. 따라서이 원자 들을 위치와 결합의 관점에서 정밀하게 배치 할 수있는 능력은 양자 정보 처리 또는 감지 장치 개발을위한 핵심 단계 일 수 있다고 Li는 말합니다.

추가 탐색 단일 원자를 전자 빔으로 조작 자세한 정보 : "전자 조사를 이용한 단일 원자 동역학 설계" Science Advances (2019). advances.sciencemag.org/content/5/5/eaav2252 저널 정보 : Science Advances 메사추세츠 공과 대학교 제공

2019 년 5 월 17 일

 

 

.기계 학습은 지구에서 융합 에너지를 포착하기위한 실험 모델링 속도를 높입니다

에 의해 프린스턴 플라즈마 물리 연구소 최초의 NSTX-U 운영 캠페인에 의해 제작 된 플라즈마의 빠른 카메라 사진. 제공 : NSTX-U 실험, 2019 년 5 월 17 일

얼굴을 인식하고, 언어를 이해하고,자가 운전하는 자동차를 탐색하는 인공 지능의 한 형태 인 기계 학습 (Machine Learning, ML)은 태양과 별을 비추는 깨끗한 융합 에너지를 지구에 가져올 수 있습니다. 미국 에너지 부 (DOE)의 Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) 연구원은 자유 전자와 원자 핵 또는 이온으로 구성된 물질의 상태 - 융합 반응을 촉진하는 플라즈마의 신속한 제어를위한 모델을 만들기 위해 ML을 사용하고 있습니다. 태양과 대부분의 별들은 일정한 융합 반응 을 거치는 거대한 플라즈마 공이다 . 지구상의 과학자들은 입자가 가열되어 에너지를 방출하도록 플라즈마를 가열하고 제어해야합니다. PPPL 연구는 ML이 그러한 통제를 용이하게 할 수 있음을 보여준다. 신경망 PPPL 물리학 자 Dan Boyer가 이끄는 연구원은 주요 구형 융합 시설 인 NSTX-U (National Spherical Torus Experiment-Upgrade) 또는 PPPL의 토카막 (tokamak)의 첫 번째 운영 캠페인에서 제작 된 ML 소프트웨어의 핵심 인 신경 네트워크를 훈련했습니다. . 훈련 된 모델은 NSTX-U 플라즈마에 연료를 공급하고 백만도, 융합 관련 온도까지 가열하는 데 사용되는 강력한 중립 빔 주입 (NBI)에 의해 생성 된 에너지 입자의 거동에 대한 예측을 정확하게 재현합니다. 이러한 예측은 일반적으로 빔이 플라즈마에 미치는 영향에 대한 정보를 통합하는 NUBEAM이라는 복잡한 컴퓨터 코드에 의해 생성됩니다. 이러한 복잡한 계산은 실험 중에 플라즈마의 거동을 분석하기 위해 초당 수백 번 만들어야합니다. 그러나 각 계산에는 몇 분이 걸릴 수 있으므로 일반적으로 몇 초간 지속되는 실험이 완료된 후에 만 ​​물리학 자에게 결과를 제공 할 수 있습니다. 새로운 ML 소프트웨어는 에너지 입자의 거동을 150 마이크로 초 미만으로 정확하게 예측하는 데 필요한 시간을 줄여 주므로 실험 중에 온라인으로 계산을 수행 할 수 있습니다. 모델의 초기 적용은 직접 측정되지 않은 플라즈마 거동의 특성을 평가하는 기술을 시연했다. 이 기술은 ML 예측과 실시간으로 이용할 수있는 플라즈마 조건의 제한된 측정을 결합합니다. 결합 된 결과는 실시간 플라즈마 제어 시스템이 성능을 최적화하고 플라즈마의 안정성을 유지하기 위해 빔 주입을 조정하는 방법에 대한 정보에 근거한 결정을 내리는 데 도움을 줄 것입니다. 신속한 평가 또한 신속한 평가를 통해 작업자는 작업 중 15-20 분마다 실행되는 실험간에 정보를 더 잘 조정할 수 있습니다. "가속화 된 모델링 기능은 운영자에게 다음 실험을 개선하기 위해 NBI 설정을 조정하는 방법을 보여줄 수 있습니다."라고 Nuclear Fusion의 보고서 작성자 인 Boyer는 말했습니다. Boyer는 PPPL 물리학 자 Stan Kaye와 협력하여 초기 NSTX-U 실행 동안 실험에서 얻은 것과 유사한 플라즈마 조건의 범위에 대해 NUBEAM 계산의 데이터베이스를 생성했습니다. 연구자들은 현재의 가열 및 프로파일과 같이 중성자 빔이 플라즈마에 미치는 영향을 예측하기 위해 신경망을 훈련하기 위해 데이터베이스를 사용했다. 소프트웨어 엔지니어 Keith Erickson은 계산 시간을 테스트하기 위해 실험을 적극적으로 제어하는 ​​데 사용되는 컴퓨터에서 모델을 평가하기위한 소프트웨어를 구현했습니다. 새로운 연구는 미래의 NSTX-U 캠페인 및 기타 융합 시설의 계획된 조건에 맞춘 신경망 모델의 개발을 포함 할 것 입니다. 또한 연구자들은 다른 융합 플라즈마 현상에 대한 예측을 가속화하기 위해 현재의 모델링 접근법을 확장 할 계획 이다.

추가 탐색 리튬이 지구에 융합을 가져올 수 있는지 확인하기위한 기계 설정 자세한 정보 : MD Boyer 외, 신경 네트워크를 사용하는 NSTX-U에서 중성자 빔 주입의 실시간 가능 모델링, Nuclear Fusion (2019). DOI : 10.1088 / 1741-4326 / ab0762 에 의해 제공 프린스턴 플라즈마 물리 연구소

https://phys.org/news/2019-05-machine-aimed-capturing-fusion-energy.html

 

 

.퇴적물, 친애하는 존슨 : NASA는 화성 생명체에 대한 단서를 찾기 위해 잘못된 바위를보고 있습니까?

에 의해 프론티어 화석 곰팡이 균사체에 철 산화 박테리아에 의해 형성된 '콜리 플라워'유사 미세 스트로 타이 트와 관련된 ESEM 이미지. 코코 씨 마운트, 태평양에서. 43 세. 신용 : Dr. Magnus Ivarsson, 2019 년 5 월 17 일

NASA와 유럽 - 러시아 임무는 2020 년에 화성에서 과거의 삶의 증거를 찾을 것입니다. 그러나 화성의 화성암이 화성에서 지배적 인 반면 사실상 지구의 모든 화석 기록은 퇴적암에서 유래한다. 에 문제를 해결 지구 과학 프론티어 , 스웨덴어 과학자들이 underexplored 화성에서 화석 미생물의 컴파일 증거 시작했다 바위 어디 화성의 화석을 검색하는 안내하기 위해, 지구 환경을 기록하고 무엇을 찾을 것이다. "우리는 NASA 화성 임무 2020과 ExoMars와 같은 외계 생명체의 증거를 찾는 임무를위한 목표 지점 선정을 돕기 위해 '화산 화석지도 책'을 제안합니다"라고 Magnus Ivarsson 박사가 말했습니다. "아틀라스는 화석 미생물의 여러 유형과 관련된 생물학적 특성을 확인함으로써 화성의 미세 화석이 어떻게 보이는지를 인식하는 데 도움이 될 수 있습니다." 지구의 깊은 생물권 Ivarsson과 동료들은 깊은 암석과 깊은 시간에 매장 된 생명체를 연구합니다. 35 억년 동안 가장 깊은 바다 바닥에서 1 킬로미터 아래에 살았던 신비한 미생물의 화석입니다. "지구상의 대부분의 미생물은 바다와 대륙붕 의 깊은 생물권에 존재한다고 믿어집니다 ."라고 Ivarsson이 밝혔습니다. "그러나 우리는 이제 숨겨진 생물권과 같은 심층 드릴링 프로젝트를 통해 탐구하기 시작했습니다."

위 이미지에서와 같은 싱크로트론 기반 X 선 단층 촬영 (srxtm)에 의한 3 차원 재구성. microstromatolitic 구조와 곰팡이 균사 사이의 원핵 세포와 같은 구조의 곰팡이 균사체. 신용 : Dr. Magnus Ivarsson

햇빛을 결코 보지 않는 물에 사는 세상에서 박테리아, 곰팡이 및 다른 미생물은 그들을 둘러싼 화성암 또는 심지어 서로를 먹이기 위해 적응했습니다. 그들은 미세 균열과 공동을 통해 퍼져 복잡하고 확장 된 공동체를 형성합니다. "사망하자 미생물 군집은 바위가 많은 집의 벽에 화석화되어 화산암 에서 미생물의 역사를 제공 할 수 있습니다 ." 화산 미생물 아틀라스 결정적으로, 지구의 해양 지각은 지 화학적으로 화성의 풍경을 지배하는 화산암과 매우 유사합니다. "우리의 목표는 화성 탐사를 이끌 기위한 모델 시스템으로서 해양 지각 미세 화석 기록을 사용할 수있게하는 것"이라고 Ivarsson은 설명했다. "기존 지식에 대한 우리의 검토는 중요한 첫 걸음이지만, 어디에 그리고 무엇을 검색 할 것인지를 보여주기 위해서는 깊은 삶에 대한보다 포괄적 인 이해가 필요합니다." 이를 달성하기 위해 Ivarsson은 미세 화석의 출현과 위치에 관한 더 많은 데이터를 수집 할 필요가 있지만 화학 성분에 대해서도 수집해야한다고 말합니다.

화석화 된 진균 균사체 및 원핵 세포 유사 구조의 싱크로트론 기반 X 선 단층 촬영 (srxtm)에 의한 'cob-web'을 형성하는 균사 사이의 3 차원 재구성. 균사체의 일부는 화학적으로 방해석 결정 (아래 부분에서 볼 수 있음)에 지루합니다. 신용 : Dr. Magnus Ivarsson "

이 화석은 대개 거대한 형태의 세부 사항을 보존합니다 예를 들어, 우리는 포자, 자실체 및 다른 성장 상태 또는 박테리아의 출현을 통해 콜리 플라워 같은 형태의 존재, 생물막 세대 적층 시트로 보존, 기타 특징적인 지역 사회 구조. "그러나 미세 화석에서 지질과 탄소 동위 원소를 분석하면 신진 대사를 기반으로 더 정확한 집단을 구별 할 수있게 될 것입니다. "이 정보는 화성에서 가장 많이 보존 된 미생물의 종류와 지구 화학적 조건이 화석화에 가장 유리한지를 확인하는 데 도움이 될 것입니다." 화성의 화석 기록 따라서 미세 화석지도는 화성 탐사선의 제한된 탑재량을 감안할 때 어느 시료가 지구로 복귀해야 하는지를 결정하는 데 도움이됩니다. "NASA의 화성 2020과 ExoMars 임무는 모두 mm 크기의 광물질 진균 균사체와 같은 화산 암석으로부터의 더 큰 화석화 된 구조물 또는 개방형 소포에서의 더 큰 미세 스트로 타이 트를 검출 할 수있다. "ExoMars의 8 마이크로 미터 / 픽셀 카메라는 화성의 작은 피처 및 개별 균사를 현장에서 식별 할 수있는 더 큰 기회를 가지고 있습니다. 그러나 NASA 임무는 나중에 지구를 조사하기 위해 샘플을 수집 할 가능성이 있으며, 따라서 15 마이크로 미터 / px 카메라는 생물학적 특성을 포함 할 확률이 높은 충분한 샘플을 선택하십시오. 이러한 보완 전략은 화성에 존재하는 과거의 증거를 발견 할 수있는 전체 기회를 증가시킵니다. "라고 Ivarsson은 결론지었습니다. 추가 탐색 미생물은 지구상과 아마도 화성에서 관형 미세 터널을 만듭니다.

추가 정보 : Magnus Ivarsson 외, 화산암의 형태 학적 생체 신호 - 화성 생명 탐지 응용, 지구 과학의 최전선 (2019) DOI : 10.3389 / feart.2019.00091 프론티어 제공

https://phys.org/news/2019-05-sedimentary-dear-johnson-nasa-wrong.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

 

 

.주사 자력계로 사용되는 단일 분자 자석

Bob Yirka, Phys.org 작성 두 개의 자성 분자 사이의 약한 스핀 상호 작용에서 강한 스핀 상호 작용으로의 STM 이미징. 신용 : 윌슨 호. 2019 년 5 월 17 일 보도

캘리포니아 대학과 복단 대학 (Univ. of California and Fudan University)의 연구팀은 단일 자성 자석을 스캐닝 자력계로 사용하는 방법을 개발했다. Science 저널에 게재 된 논문 에서이 그룹은 센서가 다른 물질에 포함 된 분자의 스핀 및 자기 특성을 스캔하는 것을 보여주는 연구를 간략히 설명합니다. 과학자들은 점점 더 작은 저장 장치에 더 많은 데이터를 집어 넣으려고 계속 노력하면서 단일 분자 또는 심지어 원자 의 자기 상태를 사용할 가능성을 탐색하고 있습니다. 가능한 가장 작은 메모리 요소 유형입니다. 이 새로운 노력에서 연구자들은 다른 물질의 단일 분자의 특성을 판독하기 위해 센서에 부착 된 단일 분자를 사용할 수 있음을 입증했습니다. 센서와 저장 매체 를 만들기 위해 연구자 들은은으로 코팅 된 판 위에 Ni (시클로 펜타 디에 닐) 2 의 자성 분자 를 먼저 흡수했다 . 그런 다음 그들은은 표면으로부터 니켈로 센 분자를 꺼내 스캐닝 터널링 현미경 센서의 팁에 적용했습니다. 다음으로 흡착 물질로 덮인 표면을 600 밀리 케빈으로 가열 한 다음 단일 분자로 기울어 진 센서를 표면에 가깝게 움직이고 두 분자가 상호 작용할 때 프로브가 수신 한 신호를 읽습니다. 연구진 은 두 분자에서 발생 하는 스핀 및 자기 적 상호 작용 을 읽을 수 있다고보고했다 . 그들은 또한 탐침을 사용하여 몇 가지 공간 방향에서 상호 작용 형태의 이미지를 만들 수 있다고보고했다. 연구진은 수신 된 신호가 연구중인 분자의 중심에 직접 놓여 졌을 때 가장 강하고 팁이 더 멀리 이동함에 따라 각도가 증가하고 기하 급수적으로 비대칭 적으로 감소 함을 지적했다. 연구팀은 또한 두 개의 니켈 세인 분자를 연결시켜 밀도 기능 이론에 따라 행동했다고보고했다. 연구진은 새로운 종류의 자기 센서 의 개발로 이어질 가능성이있는 옹 스트롱 수준에서 스핀 상호 작용을 측정하고 모니터링하는 것이 가능하다는 결론을 내렸다 .

추가 탐색 연구팀은 단일 분자에 정보를 저장합니다. 추가 정보 : Gregory Czap 외. 자기 단일 분자 센서와의 스핀 상호 작용을 조사하고 영상화합니다 ( Science (2019)). DOI : 10.1126 / science.aaw7505 저널 정보 : Science

https://phys.org/news/2019-05-molecule-magnet-scanning-magnetometer.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