작은 빛의 상자, 나노 세계에 새로운 문을 열어 라
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Raymond Lefèvre _ L'amour D'aimer
.달의 남극에있는 이상한 '이상한 점'은 금속 소행성의 무덤 일 수 있습니다
으로 메건 바텔 14 시간 전 과학 및 천문학 먼 저쪽의 지형도는 남극 - 아이 텐 분지를 파란 색조로 나타내고 질량 변칙은 새로운 연구에서 파선으로 연구했다.먼 저쪽의 지형도는 남극 - 아이 텐 분지를 파란 색조로 나타내고 질량 변칙은 새로운 연구에서 파선으로 연구했다.(이미지 : © NASA / 고다드 우주 비행 센터 / 애리조나 대학교)
달의 남극 - 아이 텐 분지 (South Pole-Aitken basin) 표면에 아주 이상하고 매우 밀도가 높은 어떤 것이 있습니다 . 예기치 않게 방대한 패치는 달 표면에 부딪혀 첫 번째 장소에서 분지를 형성 한 소행성의 매장 된 잔해를 나타낼 수 있습니다. 이 새로운 가설은 NASA의 중력 복구 및 실내 실험실 (GRAIL) 및 달 정찰 인공위성 임무 에서 얻은 데이터를 기반으로합니다 . 과학자들이 두 가지 유형의 데이터를 결합했을 때, 그들은 표면 지형과 달의 중력 잡아 당김 사이의 불일치를 보았습니다. "텍사스의 베일러 대학 (Baylor University) 지질 과학자 피터 비 제임스 (Peter B James) 연구원 은 성명서를 통해 "하와이 빅 아일랜드 (Big Island of Hawaii)보다 5 배나 많은 금속 더미를 채집하여 지하에 매장하는 것을 상상해 보라 . "우리가 발견 한 예상치 못한 질량이 대략 얼마나되는지." 관련 : NASA 탐사선, 달의 먼쪽에있는 중국의 장래 4 착륙선 (사진) 닫기 이 연구는 NASA의 달 탐사 포트폴리오에서 두 가지 핵심 사명에 의존했다. GRAIL 임무는 달을 도는 1 년 이상을 보냈던 2 개의 우주선을 포함하고 각 우주선은 다른 하나를 사용하여 달의 중력 잡아 당김을지도로 나타냅니다. 달 정찰 궤도는 직장에서 거의 10 년을 보냈다 달 표면의 정확한 높이 측정 수십억했다. South Pole-Aitken 분지에 대해서는 지형이 특히 두드러집니다. 이 특징은 달의 저편에서 1,240 마일 (2,000 킬로미터) 뻗어있는 거대한 분화구로, 현재까지 알려진 가장 큰 분화구 행성 과학자입니다. 이름에서 알 수 있듯이 달의 남극 부근에도 위치하며 전문가들은이 위성이 아마도 40 억년 전에 만들어 졌다고 믿고 있습니다. 그래서 연구팀은 달의 중력 잡아 당김이 남극 - 아이 텐 분지 근처에 늘어서있는 것을 보았을 때, 과학자들은 그 변칙이 분화구 자체로 바로 돌아갈 수 있는지 궁금해했다. "이 여분의 질량에 대한 설명 중 하나는이 분화구를 형성 한 소행성의 금속이 아직 달 맨틀에 묻혀 있다는 것"이라고 James는 말했다. 에 대한 또 다른 가능한 설명 이상은 연구자가 쓴 영역이 달의 고대 마그마 바다가 냉각 및 응고로 가능성이 형성된 것이다 산화물, 풍부한 것입니다. 그러나 그것이 형성 되었는데 , 질량 변칙 이 여전히 매우 두드러졌으며 약 186 마일 (300km) 떨어진 곳에 위치하는 것으로 보이는 사실도 과학자들에게 흥미로운 아이디어를 제공합니다.이 사실은 달의 내부가 끈적 끈적한 것이 아닐 수 있다고 제안합니다 ; 그럴 경우, 달의 중력은 거대한 패치를 달 센터로 끌어 들일 것입니다. 이 연구는에 설명되어 종이 저널 지구 물리학 연구 편지에 4월 5일 발표했다.
https://www.space.com/moon-south-pole-anomaly-metal-asteroid-impact.html?utm_source=notification
.희귀 '슈퍼 플레어'는 언젠가 지구를 위협 할 수 있습니다
Daniel Strain, 콜로라도 대학교 볼더 외계인 별에 대한 슈퍼 플레어의 예술가 묘사. 크레딧 : NASA, ESA 및 D. 플레이어,2019 년 6 월 11 일
천문학 자들은 은하계의 가장자리를 탐사하면서 최근 몇 년 동안 은하계에서 가장 화려한 불꽃 디스플레이를 관찰했다. 이 사건 은 과학자들이 여전히 이해하지 못하는 이유 때문에 별 이 수백 광년 떨어진 거대한 에너지 폭발을 방출 할 때 발생합니다 . 최근까지 연구자들은 지구의 것과 달리 젊고 활동적이었던 별들에서 폭발이 일어난다 고 추정했다. 이제 새로운 연구 결과에 따르면 그 어느 때보 다 더 많은 자신감과 함께 슈퍼 플라워가 우리 자신의 것과 같이 더 오래되고 조용한 별, 즉 거의 희귀하지 않거나 수천 년에 한 번씩 발생할 수 있습니다. 결과는 우리 행성에서의 삶에 대한 깨우침이되어야한다고 연구의 주 저자 인 Yuta Notsu와 CU Boulder의 방문 연구원은 말했다. 슈퍼 플레어 (superflare)가 태양으로부터 분출된다면 지구는 고 에너지 방사선의 경로에 앉아있을 것이라고 그는 말했다. 이러한 폭발은 지구 곳곳에서 전자 장치를 파괴 할 수있어 광범위한 블랙 아웃을 유발하고 궤도상의 통신 위성을 단락시킬 수 있습니다. 노수 (Notsu)는 오늘 세인트 루이스 (St. Louis)에있는 미국 천문 학회 (American Astronomical Society)의 234 번째 회의에서 언론 브리핑에서 그의 연구를 발표 할 예정이다. CU Boulder의 대기 및 우주 물리학 실험실 연구원 노수 (Notsu)는 "우리의 연구에 따르면 superflares는 드문 사건이다. 그러나 앞으로 100 년 내에 그러한 사건을 경험할 수있는 가능성이 있습니다. " 과학자들은 케플러 우주 망원경을 처음으로 발견했습니다. 2009 년에 시작된 NASA 우주선은 지구에서 멀리 떨어진 별을 돌고있는 행성을 찾고 있습니다. 그러나 그것은 또한 별 자체에 대해 이상한 것을 발견했습니다. 드물 긴하지만 먼 별의 빛이 갑자기 그리고 순간적으로 밝아지는 것 같았습니다. 연구원들은 엄청난 양의 에너지 "슈퍼 플레어 (superflares)"라고 불렀다.
집 가까이에
Notsu는 정상적인 크기의 조명탄이 태양에서 흔히 발생한다고 설명했습니다. 그러나 케플러 데이터가 보여주는 것보다 훨씬 더 큰 것 같았습니다. 지구상의 현대 악기로 기록 된 가장 큰 플레어보다 수백 ~ 수천 배 정도 강력했습니다. 그리고 그것은 명백한 질문을 제기했습니다 : 우리 태양계에서도 슈퍼 불꽃이 발생할 수 있습니까? "우리 태양이 어렸을 때 매우 빠르게 돌았고 아마도 더 강력한 발화를 일으켰 기 때문에 매우 활동적이었습니다."볼더의 국립 태양대 관측소 노츠 (Notsu)는 말했다. "그러나 우리는 그러한 큰 불길이 매우 낮은 빈도로 현대 태양에 발생하는지 알지 못했습니다." 노쓰 (Notsu)와 국제 연구팀은 유럽 우주국 (European Space Agency)의 가이아 (Gaia) 우주선과 뉴 멕시코 (New Mexico)의 아파치 포인트 천문대 (Apache Point Observatory)에서 데이터를 수집했다. 일련의 연구를 통해이 그룹은 태양을 닮은 43 개의 별에서 나온 슈퍼 플레어 목록을 좁히기 위해이 도구를 사용했습니다. 연구자들은 그 희귀 한 사건들을 엄격한 통계 분석에 적용했다. 최종선 : 나이 문제. 팀의 계산에 따르면, 젊은 별들은 가장 많은 수퍼 플로어를 생성하는 경향이 있습니다. 그러나 우리의 태양과 같은 오래된 별들, 지금은 46 억년이 넘은 오래된 별들도 별 문제가되지 않습니다. "젊은 별들은 매주 1 회 정도 superflares를 가지고 있습니다"라고 Notsu는 말했다. "태양의 경우, 평균적으로 수천 년마다 한 번씩입니다." 그룹은 5 월에 The Astrophysical Journal 에 최신 결과를 발표했습니다 . Notsu는 다음 큰 태양 빛 쇼가 명중 때문에 언제인지 확실 할 수 없다. 그러나 그는 그것이 언제가 아니라 언제의 문제인지를 말했습니다. 그럼에도 불구하고, 그것은 인간이 지상에서 전자 장치를 보호하고 우주의 방사선으로부터 궤도를 도주 할 준비를 할 시간을 줄 수 있습니다. " 1000 년 전에 슈퍼 플레어 가 발생 했다면 큰 문제는 아니었을 것입니다. 사람들은 커다란 오로라를 보았을 것입니다. "이제는 전자 제품 때문에 더 큰 문제입니다." 추가 탐색 케플러 위성 망원경으로 멀리 떨어진 별에 수백 개의 슈퍼 플레어가 있음
자세한 정보 : Yuta Notsu et al. 케플러 슈퍼 플레어 별이 정말로 천천히 회전하는 태양과 유사한 별을 포함합니까? - APO 3.5m 망원경 분광 관측과 Gaia-DR2 데이터를 이용한 결과, 천체 물리학 저널 (2019). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab14e6 저널 정보 : 천체 물리학 저널 콜로라도 대학 볼더에서 제공
https://phys.org/news/2019-06-rare-superflares-day-threaten-earth.html
.빛을 이용한 나노 생물은 CO2를 소비하고 친환경 플라스틱 및 연료를 생성합니다
에 의해 콜로라도의 대학 콜로라도 보울 더 대학교 교수 Prashant Nagpal 학점 : Casey A. Cass
콜로라도 볼더 (Boulder) 대학의 연구자들은 다양한 플라스틱 및 연료를 생산하기 위해 공기 중 이산화탄소와 질소를 사용할 수있는 나노 바이오 하이브리드 생물을 개발하여 저비용 탄소 격리 및 환경 친화적 인 화학 물질 제조를위한 유망한 첫 걸음을 내딛었습니다. 미생물 세포 내의 특정 효소를 발화시키기 위해 빛에 의해 활성화 된 양자점 을 사용함으로써 연구자들은 해로운 이산화탄소를 먹고 생분해 성 플라스틱, 가솔린, 암모니아 및 바이오 디젤 같은 유용한 제품으로 변환시키는 "생생한 공장"을 만들 수있었습니다. "이 혁신은 생화학 공정의 힘에 대한 증거이다."라고 연구 책임자 인 Prashant Nagpal과 CU Boulder의 화학 및 생물 공학과 부교수가 말했다. "우리는 기후 변화에 대처하기 위해 CO2 포집을 개선 할 수있는 기술을 찾고 있으며, 언젠가는 플라스틱 및 연료에 대한 탄소 집약적 인 제조를 잠재적으로 대체 할 수도 있습니다." 이 프로젝트는 2013 년에 시작되었다. Nagpal과 그의 동료들은 텔레비전에서 사용되는 것과 비슷한 작은 반도체 인 나노 양자점의 잠재력을 탐구하기 시작했다. 양자점은 세포에 수동적으로 주사 할 수 있으며, 원하는 효소에 부착 및 자기 조립 한 다음 특정 파장의 빛을 사용하여 이러한 효소를 활성화하도록 설계되었습니다. Nagpal은 양자점이 공기 중 CO2와 질소를 전환시키는 수단을 가진 미생물 세포 내의 특정 효소를 발화시키는 점화 플러그로서 작용할 수 있는지를 알고 싶었지만 , 광합성이 부족하여 자연스럽게 그렇게하지는 않았다. 토양에서 발견되는 일반적인 미생물 종의 세포에 특수 맞춤 도트를 확산시킴으로써 Nagpal과 그의 동료들은 그 틈새를 메웠다. 소량의 간접적 인 햇빛에 노출되면 에너지 집중적 인 생화학 전환을 수행하기위한 에너지 원이나 식품의 공급원없이 미생물의 CO2 식욕이 활성화됩니다. "각 셀은 수백만 가지의 화학 물질을 만들고 있으며 200 % 가까이 천연 수율을 초과 할 수 있다는 것을 보여주었습니다."라고 Nagpal은 말했습니다. 물속에 잠복 해있는 미생물은 결과물을 표면으로 방출하여 표면을 벗겨 내고 제조를 위해 수확 할 수 있습니다. 점과 빛의 다른 조합은 다른 제품을 생산합니다. 녹색 파장은 박테리아가 질소를 소비하고 암모니아를 생성 시키며, 적색 파장은 미생물을 CO2로 만들어 플라스틱을 생산합니다. 이 과정은 또한 대규모로 운영 될 수 있다는 유망한 징조를 보여줍니다. 이 연구는 미생물 공장이 한 번에 한 시간 동안 꾸준히 활성화되었을 때조차도 고갈이나 고갈 징후가 거의 나타나지 않아 세포가 재생할 수 있고 따라서 회전의 필요성을 제한한다는 것을 발견했습니다. "우리는 그것이 한 것처럼 우아하게 작동한다는 것에 매우 놀랐습니다."라고 Nagpal은 말했습니다. "우리는 합성 응용 프로그램을 시작하고 있습니다." 이상적인 미래 시나리오는 단일 가족 주택과 사업장에서 이산화탄소 배출을 곧 근처의 지주 연못으로 파이프하는 것이고 미생물은 바이오 플라스틱으로 변환 할 것입니다. 소유자는 본질적으로 자신의 탄소 발자국을 상쇄하면서 작은 이익을 위해 결과 제품을 판매 할 수있을 것입니다. "마진이 낮고 순수한 비용 기준으로 석유 화학 제품과 경쟁 할 수는 없지만,이 일을하는 데 여전히 사회적 이익이 있습니다."라고 Nagpal은 말했습니다. "우리가 지방의 도랑 연못을 조금이라도 변환 할 수 있다면 마을의 탄소 배출량에 상당한 영향을 미칠 것입니다. 사람들에게 많은 것을 요구하지는 않을 것입니다. 많은 사람들이 이미 맥주를 가정에서 만들고 있습니다. 이것은 더 이상 복잡하지 않습니다. " 이제 초점은 전환 과정을 최적화하고 새로운 학부생을 데려 오는 방향으로 바뀔 것이라고 그는 말했다. Nagpal은 가을 학기에 CU Boulder Engineering Excellence Fund 교부금으로 프로젝트를 학부 실험실 실험으로 전환하고자합니다. 나팔 (Nagpal)은 수년간 프로젝트를 고수하면서 자신의 현재 학생들을 평가합니다. "오랜 여행이었고 그들의 작업은 매우 중요했습니다."그가 말했다. "나는이 결과가 그것이 그것이 가치가 있었다는 것을 보여준다고 생각한다." 추가 탐색 광 활성화 된 나노 입자는 현재의 항생제를 과충전 할 수 있습니다.
더 자세한 정보 : Yuchen Ding 외, Nanorg 미생물 공장 : 양자 역학 박테리아 나노 바이오 하이브리드를 이용한 빛에 의한 재생 가능한 생화학 합성, Journal of the American Chemical Society (2019). DOI : 10.1021 / jacs.9b02549 저널 정보 : American Chemical Society 저널 콜로라도 대학 볼더에서 제공
2019 년 6 월 11 일
.퀀텀 - 암호 용 양날 검
Jon Cartwright, Horizon Magazine, Horizon : EU Research & Innovation 매거진 일반 컴퓨터가 불가능해질 수있는 암호화는 양자 컴퓨터를 단 몇 초만에 마친다. 신용 : Pixabay / joffi, pixabay 라이센스하에 허가 됨, 2019 년 6 월 11 일
퀀텀 컴퓨터는 현대 통신의 보안에 큰 위협이되며, 암호화 된 코드를 해독하여 영원히 균열에 걸리게합니다. 그러나 양자 행동 특성에 대한 묘사는 또한 진정한 암호 기술을 확보 할 수있는 길을 열어 줄 수 있습니다. 국방, 금융, 소셜 네트워킹 - 모든 곳에서의 통신은 암호화 보안에 의존합니다. 암호 법은 매우 강력한 컴퓨터조차도 시도 할 수있는 너무 많은 조합이있는 코드 또는 키에 따라 메시지를 뒤죽박죽 처리하는 것을 포함합니다. 그러나 양자 컴퓨터는 장점이 있습니다. 명확한 1과 0의 '비트'로 정보를 처리하는 일반 컴퓨터와는 달리 양자 컴퓨터는 '큐 비트 (qubit)'정보를 처리합니다.이 상태는 최종 계산 때까지 불확실합니다. 결과는 양자 컴퓨터 가 효과적으로 여러 가지 다른 키를 병렬로 시도 할 수 있다는 것 입니다. 일반 컴퓨터로는 불가능한 암호화로 인해 양자 컴퓨터가 단 몇 초 만에 깨질 수 있습니다. 암호화를 깨는 데 사용할 수있는 실용적인 양자 컴퓨터는 수십 년이 아니라도 수년이 될 것으로 예상됩니다. 그러나 해커가 기밀 정보를 해독 할 수 없더라도 저장하지 않고 단순히 양자 컴퓨터가 사용 가능할 때까지 기다릴 수는 있습니다. "문제는 이미 존재한다"고 스페인 바르셀로나의 광 과학 연구소 (Institute of Photonic Sciences)의 Valerio Pruneri 교수와 CiViQ 라는 양자 보안 프로젝트의 코디네이터는 말했다 . "해커가 지금 저장 한 것을 가져 와서 나중에 키를 깨뜨릴 수 있습니다." Pruneri 교수의 답변은 또 다른 양자 기술 이다. QKD (Quantum Key Distribution)로 알려진이 정보는 암호화 프로토콜이라고하는 정보 암호화 규칙 세트로, 양자 컴퓨터에서도 균열이 거의 없습니다. 엿듣다 QKD는 무작위 양자 키 (random quantum key)를 공유하는 두 당사자를 포함하는데, 일부 별도의 정보가 인코딩됩니다. 에 있기 때문에 양자 이론 그것을 손상없이 무언가를 관찰하는 것은 불가능, 두 당사자가 다른 사람에 도청 여부를 알 키 -와 그들의 코딩 정보를 공유, 안전 여부 그러므로 여부를 지정합니다. 지금까지 QKD는 일반적으로 실험실 외부의 사람들이 수행하기 어려운 단일 광자 탐지기 및 이미 터와 같은 전문 기술을 보유하고 있습니다. 그러나 CiViQ 프로젝트에서 Pruneri 교수와 그의 팀은 기존의 통신 기술과 함께 작동하는 QKD 변형을 개발 중입니다. 그들은 이미 프로토 타입을 제작하고 현장 시범을 실시했습니다. 이제 연구원들은 스페인의 Telefónica, 프랑스의 Orange 및 독일의 Deutsche Telekom과 같은 업계 통신 고객과 협력하여 첫 번째 시스템이 3 년 내에 온라인이 될 수 있기를 희망하여 각각의 요구 사항에 맞는 시스템을 개발합니다. Pruneri 교수의 희망은 도시 내 정부, 금융, 의료 및 기타 고위험 분야에 적합한 최대 100km 크기의 고도로 안전한 통신 시스템을 구축하는 것입니다. Pruneri 교수는 현재 QKD가 일반 통신보다 더 짧은 거리에 도달하고 속도가 느린다고 말하고 있지만 일상적인 소비자가 사용할 수도 있습니다. 랜덤 일반적인 암호화와 마찬가지로 QKD는 처음부터 임의의 키 - 숫자 문자열 -을 생성해야합니다. 이 키가 더 무작위 일수록 키의 추측 가능성이 적기 때문에 시스템 보안이 강화됩니다. 그러나 문제는 전통적인 방법으로 생성 된 숫자가 종종 완전히 무작위가 아니라는 것입니다. 여기서 양자 역학은 다시 구원받을 수 있습니다. 원자, 광자 및 전자의 거동은 진정으로 무작위적인 것으로 생각되며 예측할 수없는 수를 생성하는 방법으로 사용될 수 있습니다. 스위스 제네바 대학의 휴고 진빈 덴 (Hugo Zbinden) 교수는 "양자 난수 생성기는 양자 물리학의 본질적인 무작위성으로부터 이익을 얻는 반면, 고전적 진정한 난수 생성기는 결정론적이고 이론적으로 어느 정도는 혼돈 시스템을 기반으로한다 예측할 수 있습니다. " Quantum 난수 생성기는 이미 존재하지만 더 광범위하게 적용 할 수 있습니다. Zbinden 교수와 그의 동료는 QRANGE 라는 프로젝트를 진행 하면서 속도와 안정성을 개선하고 비용을 줄였습니다. 현재 그들은 '첨단 기술 준비 수준'을 갖춘 프로토 타입을 개발하려고합니다. 즉, 기술이 현실 세계에서 익숙하다는 것을 입증하는 프로토 타입입니다. 이 작업은 현재의 통신 보안에 위협이되는 한편 양자 접근법이보다 안전한 시스템에 대한 경로를 제공 한다는 것을 보장하는 중요한 단계입니다 . Zbinden 교수는 "양자 컴퓨터는 고전적인 암호 기법을 위협합니다."양자 암호는 해결책이 될 수 있지만 고품질의 난수가 필요합니다. "
추가 탐색 양자 통신 네트워크의 한계 극복 Horizon 제공 : EU Research & Innovation Magazine
https://phys.org/news/2019-06-quantuma-double-edged-sword-cryptography.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
.작은 빛의 상자, 나노 세계에 새로운 문을 열어 라
에 의한 기술 머스 대학 텅스텐 디설파이드 (원자 모델 참조)의 원자 적으로 얇은 층으로 만들어진 상자를 사용하여 Chalmers 연구원은 빛과 물질이 하나가되는 피드백 루프 유형을 만드는 데 성공했습니다. 이 새로운 개념은 동일한 나노 디스크에 두 개의 구별되는 프로세스를 포함합니다. 상자는 단지 100 나노 미터 (0.00001 센티미터)의 직경을 가지고 있으며, 나노 포토닉스에 대한 새로운 기초 연구 및보다 컴팩트 한 솔루션을 제공합니다. 크레딧 : Denis Baranov / 엔 Strandqvist / Chalmers 기술 대학교, 2019 년 6 월 11 일
스웨덴 찰 머스 공과 대학교 (Chalmers University of Technology)의 연구원은 빛을 나노 수준에서 물질에 포착, 증폭 및 연결시키는 완전히 새로운 방법을 발견했습니다. 원자 적으로 얇은 재료를 적층하여 만든 작은 상자를 사용하여 빛과 물질이 하나가되는 피드백 루프 유형을 만드는 데 성공했습니다. Nature Nanotechnology 에 최근 발표 된이 발견 은 나노 포토닉스 세계에 새로운 가능성을 제시합니다. Photonics는 빛을 사용하는 다양한 방법에 관심이 있습니다. 광섬유 통신은 광 검출기 및 태양 전지의 기술과 마찬가지로 광자의 한 예입니다. 광자 성분이 매우 작아 나노 미터 단위로 측정되는 경우이를 나노 포토닉스라고합니다. 이 작은 형식으로 가능할 수있는 것의 경계를 넓히기 위해서는 근본적인 연구의 진전 이 중요합니다. Chalmers 연구원의 혁신적인 "라이트 박스 (light box)"는 빛과 물질 사이의 변화가 매우 빠르게 일어나며 더 이상 두 상태를 구별 할 수 없게합니다. 빛과 물질이 하나가됩니다. "우리는 빛과 물질의 동등한 부분으로 구성된 하이브리드를 만들었습니다.이 개념은 근본적인 연구와 응용 나노 광자 모두에서 완전히 새로운 문을 열었으며 이것에 많은 과학적 관심이 있습니다."라고 그 연구원 인 Ruggero Verre는 말한다. Chalmers 물리학과 과학 논문 저자 중 한 명. Verre와 그의 부서 동료 Timur Shegai, Denis Baranov, Battulga Munkhbat 및 Mikael Käll이 혁신적인 방식으로 두 가지 개념을 결합했을 때 발견이 이루어졌습니다. Mikael Käll의 연구팀은 가장 효율적인 방법으로 빛을 포착하고 증폭 할 수있는 나노 안테나로 알려진 연구를 진행하고 있습니다. 티무르 쉐이 (Timur Shegai) 팀은 그라 핀 (graphene)과 유사한 TMDC 소재로 알려진 원자 수준으로 얇은 2 차원 소재의 특정 유형에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 그것은 새로운 가능성이 창출 된 적층 된 2 차원 소재와 안테나 개념을 결합하여 이루어졌습니다. 연구자들은 잘 알려진 TMDC 물질 - 텅스텐 디설파이드를 새로운 방식으로 사용했습니다. 기타의 사운드 박스와 마찬가지로 작은 공명 상자를 만들어 내부에서 빛과 물질을 상호 작용할 수있었습니다. 공진 박스는 빛이 포착되어 물질 내부의 특정 "톤"에서 둥글게 튀어 나오도록하여 TMDC 재료의 전자에 빛 에너지가 효율적으로 전달되도록합니다. 빛 에너지는 두 가지 상태 - 빛의 물결과 물질 - 사이에서 진동하는 반면, 그것이 상자 내부에서 포착되고 증폭된다고 말할 수 있습니다. 연구진은 직경 100 나노 미터 또는 0.00001 센티미터의 단일 입자에서 빛 과 물질을 매우 효율적 으로 결합하는데 성공했다 . 이 올인원 솔루션은 근본적인 연구에서 예기치 못한 발전을 가져 왔지만 응용 포토닉스에서보다 콤팩트하고 비용 효율적인 솔루션에 기여할 수 있습니다. "우리는 물질 을 얇게 쌓아 올린 물질 을 나노 광자 로 나노 구조화 할 수 있다는 것을 입증하는데 성공했다.이 물질 은 포토닉스 응용 분야에 큰 관심을 불러 일으키고있다 .이 물질을 사용하는 새로운 방법이기 때문에 이것을 TMDC 나노 포토닉스 라고 부른다 . 이 연구 분야 는 밝은 미래를 확신합니다. "라고 Chalmers 물리학 부 부교수이자 논문 저자 중 한 사람인 Timur Shegai는 말합니다.
추가 탐색 초고속 연결이 가능한 맞춤형 소재 자세한 정보 : Ruggero Verre 외, 고 굴절률 유전체 Mie 나노 레조네이터 인 Transition metal dichalcogenide 나노 디스크, Nature Nanotechnology (2019). DOI : 10.1038 / s41565-019-0442-x 저널 정보 : Nature Nanotechnology 에 의해 제공 기술 머스 대학
https://phys.org/news/2019-06-tiny-doors-nanoworld.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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