화학자는 정사각형으로 히프를 보여줍니다
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An Affair To Remember Beegie Adair
.과학자들은 이제 나노 스케일로 열 프로파일을 제어 할 수 있습니다
에 의해 워싱턴 대학 두 개의 나노로드가 다른 온도로 가열되었다는 증거. 연구원들은 가열 된 나노로드와 주변 글리세롤이 녹색 광선에서 어떻게 광자를 산란시키는 지에 대한 데이터를 수집했습니다. 5 개의 그래프는 5 개의 다른 파장에서 산란 된 빛의 강도를 보여주고 삽입 된 그림은 산란 된 빛의 이미지를 보여줍니다. 화살표는 나노로드가 다른 온도로 가열되었다는 간접적 신호 인 서로 다른 파장에서 피크 강도가 이동 함을 나타냅니다. 크레딧 : Bhattacharjee et al., ACS Nano ,2019 년 8 월 10 일
사람의 규모에서 온도를 제어하는 것은 간단한 개념입니다. 거북이는 스스로 태양을 따뜻하게 유지합니다. 오븐에서 신선한 파이를 식히려면 실온 수조 위에 놓으십시오. 가장 얇은 모발 너비의 1/100보다 작은 거리에서 나노 스케일에서 온도를 제어하는 것은 훨씬 어렵다. 나노 스케일 거리가 너무 작아서 물체가 쉽게 열적으로 결합 될 수 있습니다. 물체 하나가 특정 온도까지 가열되면 그 물체도 주변 온도도 높아집니다. 과학자들이 열원 으로 광선을 사용하는 경우 추가적인 과제가 있습니다. 열 확산으로 인해 광선 경로의 재료가 거의 같은 온도까지 가열되어 광선 내의 물체의 열 프로파일을 조작하기가 어렵습니다. 과학자들은 나노 스케일로 열 경관을 능동적으로 형성하고 제어하기 위해 빛을 단독으로 사용할 수 없었습니다. 적어도 지금까지는 아닙니다. ACS Nano 저널이 7 월 30 일 온라인에 발표 한 논문에서 , 한 연구팀은 근적외선 레이저를 사용하여 2 개의 금 나노로드 안테나 (나노 스케일로 설계 및 제작 된 금속 막대)를 능동적으로 가열하는 실험 시스템을 설계하고 테스트했다고 밝혔다. 다른 온도로. 나노로드는 서로 매우 가까워 전자 기적 및 열적으로 결합되어 있습니다. 그러나 워싱턴 대학, 라이스 대학교 및 템플 대학교의 연구원들이 이끄는 팀은 섭씨 20도까지 막대 사이의 온도 차이를 측정했습니다. 레이저의 파장을 바꾸는 것만으로, 막대가 같은 재료로 만들어져 있어도 어떤 나노로드가 더 시원하고 더 따뜻한지를 바꿀 수도 있습니다. UW 화학 및 교수 교수 인 데이비드 마실로 (David Masiello)는“두 개의 유사한 물체를 테이블 위에 놓으면 보통 같은 온도에있을 것으로 예상 할 수있다. 나노 스케일에서도 마찬가지이다. Molecular & Engineering Sciences Institute 및 Nano-Engineered Systems Institute의 회원입니다. "여기서 우리는 동일한 재료 구성의 두 개의 결합 된 물체를 같은 빔에 노출시킬 수 있으며, 그 물체 중 하나는 다른 물체보다 따뜻할 것입니다." Masiello 팀은이 시스템을 설계하기 위해 이론적 모델링을 수행했습니다. 라이스 대학의 화학 및 전기 및 컴퓨터 공학 교수 인 스테판 링크 (Stephan Link)와 템플 대학교 (Temple University)의 화학 부교수 인 캐서린 윌렛 (Katherine Willets)과 공동으로 연구를 진행했다. 그들의 시스템은 금으로 만든 두 개의 나노로드 (하나는 150 나노 미터 길이이고 다른 하나는 250 나노 미터 길이, 또는 가장 얇은 사람의 모발보다 약 100 배 더 얇음)로 구성되었습니다. 연구자들은 나노로드를 서로 가깝게 배치하고 글리세롤로 둘러싸인 유리 슬라이드 위에서 끝까지 두었다. 그들은 특정한 이유로 금을 선택했습니다. 근적외선 레이저와 같은 에너지 원에 반응하여 금 내의 전자가 쉽게 "진동"할 수 있습니다. 이러한 전자 진동 또는 표면 플라즈몬 공명은 빛을 열로 효율적으로 변환합니다. 두 나노로드가 모두 금으로 만들어졌지만, 크기에 따라 달라지는 플라즈몬 분극은 서로 다른 패턴의 전자 진동을 가짐을 의미했다. Masiello의 연구팀은 나노로드 플라즈몬이 동일하거나 반대의 위상으로 진동하면 열 확산의 영향을 반영하여 다른 온도에 도달 할 수 있다고 계산했다. Link 's and Willets '그룹은 실험 시스템을 설계 하고 나노로드에 근적외선 레이저 를 비추어 테스트했습니다 . 그들은 두 개의 파장에서 빔의 효과를 연구했다. 하나는 동일한 위상으로 나노로드 플라즈몬을 진동시키기위한 것이고 다른 하나는 반대 위상을위한 것이다. 팀은 나노 스케일에서 각 나노로드의 온도를 직접 측정 할 수 없었다. 대신, 그들은 가열 된 나노로드와 주변 글리세롤이 별도의 녹색 광선에서 광자를 어떻게 산란했는지에 대한 데이터를 수집했습니다. Masiello의 연구팀은이 데이터를 분석하여 나노로드 사이의 온도의 나노 스케일 차이로 인해 나노로드가 그린 빔에서 광자를 다르게 굴절 시켰다는 것을 발견했습니다.
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UW 박사 후보자 인 Claire West는“이 간접 측정은 나노로드가 동일한 근적외선 빔에 노출되어 있고 열적으로 결합되기에 충분히 가까워졌지만 서로 다른 온도로 가열되었다는 것을 보여 주었다. 화학과. 연구팀은 또한 근적외선의 파장을 변경함으로써 어떤 나노로드 (짧거나 긴)가 더 가열 될 수 있는지를 발견했다. 레이저는 본질적으로 튜닝 가능한 "스위치"역할을하여 어떤 나노로드 가 더 뜨거웠 는지 파장을 변경 합니다. 나노로드들 사이의 온도 차이는 또한 이격 된 거리에 기초하여 변했지만, 실온보다 20 ℃만큼 높았다. 이 팀의 연구 결과는 나노 규모의 온도 제어에 기반한 다양한 응용 분야를 가지고 있습니다. 예를 들어, 과학자들은 나노 규모의 정밀 또는 온도에 의해 유발되는 미세 유체 채널을 이용한 화학 반응을 광열 적 으로 제어하는 물질을 설계 하여 작은 생물학적 분자를 여과 할 수 있습니다. 연구원들은 클러스터 및 나노로드 어레이와 같은보다 복잡한 시스템을 설계하고 테스트하기 위해 노력하고 있습니다. 보다 복잡한 모델링 및 계산이 필요합니다. 그러나 현재까지의 진보를 감안할 때 Masiello는 이론적 연구 그룹과 실험적 연구 그룹 간의 이러한 독특한 파트너십이 계속 발전 할 것이라는 낙관적입니다. Masiello는 "이것은 팀의 노력이었고 결과는 몇 년이 걸리지 만 효과가있었습니다."라고 말했습니다. 더 탐색 나노로드의 형상 이동 그룹은 열을 다르게 방출합니다.
추가 정보 : Ujjal Bhattacharjee et al., Plasmon Hybridization, ACS Nano (2019) 를 통한 열 근거리의 능동 원거리 장 제어 . DOI : 10.1021 / acsnano.9b04968 저널 정보 : ACS Nano 워싱턴 대학 제공
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.화학자는 정사각형으로 히프를 보여줍니다
에 의해 라이스 대학 (Rice University) Rice University 화학자들은 약물 디자인의 선구자 역할을하는 질소 원자를 노출시키는 분자 인 아제 티딘으로의 합성 경로를 개발했습니다. 크레딧 : László Kürti / Rice University, 2019 년 8 월 9 일
라이스 대학교 화학자들은 다음과 같은 점을 지적하려고합니다. 질소가 포인트입니다. 사각형은 그것들을 운반하는 프레임입니다. 이 분자들을 아제 티딘이라고하며 약물 디자인의 빌딩 블록으로 사용할 수 있습니다 . 화학자 László Kürti의 라이스 연구소는 Angewandte Chemie 논문에 아제 티딘을 소개했습니다 . 실험실의 목표는 이전에는 자연에서 찾기 어려웠고 복사하기 어려운 분자 클래스의 간단한 합성을 통해 제약 설계를위한 스캐 폴드 라이브러리를 구축하는 것입니다. 아제 티딘은 이미 여러 약물에 나타나며 파킨슨 병, 투렛 증후군 및 주의력 결핍 장애 와 같은 신경계 질환 치료에 유망한 성분이라고 연구원들은 밝혔다. 따라서 여러 종류의 태평양 해면에서 처음 발견되었으며 더 최근에는 힘든 실험실 공정에서 만들어 졌던 NH- 아제 티딘 (질소 및 수소의 NH)이라는 보호되지 않은 질소 원자를 가진 아제 티딘으로 빠르고 저렴한 합성 경로를 만드는 것이 가치 가 있습니다. 라이스 대학원생 인 Nicole Behnke와 논문의 저자 인 Kaitlyn Lovato는 과학 문헌에서 합성 NH- 아제 티딘에 대한 언급이 적은 이유를 빨리 배웠다. 학생들이 공정을 최적화하기 위해서는 250 회 이상의 실험이 필요했으며, 제품 정제를 포함하여 약 24 시간이 걸렸습니다. 아제 티딘 분자는 많은 형태로 나오지만, 하나의 질소 원자와 3 개의 탄소 원자 를 포함하는 4 원자 "고리"인 사각형 모티프를 공유 한다 . 이 고리는 헤테로시 클릭이다. 즉, 2 개 이상의 상이한 원소를 함유한다. 쿠 르티 (Kürti)는 정사각형 고리는 항상 스피로 아제 티딘 (spiro azetidine)이라 불리는 하나의 공유 탄소 원자를 통해 다른 고리에 연결되어 있다고 언급했다. 이러한 방식으로, 2 개의 고리는 서로 직교하며, 화학자들에 의한 접근을 위해 반응성이 높은 질소를 추가로 분리한다. Rice 연구실의 변형에서 질소는 항상 그렇지는 않지만 종종 질소가 외부 작용제와 반응 할 수있게하는 수소 원자 "캡"과 짝을 이룹니다. 모델은 아제 티딘 분자의 활성 부분 인 4- 원 고리에서 노출 된 청색 질소를 보여준다. Rice University의 과학자들은 분자를 합성하여 약물 설계 과정을 단순화했습니다. 크레딧 : Jeff Fitlow / Rice University "쿠 르티 박사는 외부에 헤테로 원자 (질소 또는 산소)를 갖는 사이클로 프로판이라고하는 3 원 전-탄소 고리를 만드는 데 사용되는 Kulinkovich 반응이라는 합성 공정의 메커니즘에서 영감을 얻었습니다."Lovato 말했다. 그녀는“우리는 4 원 아제 티딘을 만들기 시작하면서 대부분 NH 구조를 가지고 있지 않다는 것을 발견했다. "알려진 합성 방법은 주로 고리 질소 원자가 고리 외부의 탄소에 연결되어 있는 아제 티딘을 생성 하지만, NH 연결은 직접적으로 접근하기 어려웠다. 거기에 탄소가 있다면, 질소는 보호되지만 수소를 갖는 것으로 간주된다 추가 반응에 자유롭게 참여할 수있다 " 쿠 르티 교수는“이번 NH 헤테로 사이클을 만들면 원하는 것을 질소에 유연하게 넣을 수있다. "또는 그대로 두십시오." 티타늄 시약은 화학 반응의 핵심 중개인으로 밝혀져 빠르게 진행됩니다. "이 금속 착물은 전체 변형을 매개하며, 티타늄은 독성이없고 풍부하기 때문에 매우 좋습니다." 벤 케크 대변인은“시판되고 저렴하다. "플라스크에 티타늄을 첨가하지 않으면 반응이되지 않습니다." 쿠 르티 총리는 라이스 팀은이 공정을 특허하지 않았다고 말했다. 그는“학계의 합성 유기 화학자들은 새로운 메커니즘이나 반응을 개발할 때 생의학 및 제약 약물 발견에 많은 기여를 할 수있다 ”고 말했다. "바이오 테크 및 제약 회사는 이러한 반응의 산물을 사용하여 구조적으로 다양한 화합물 라이브러리를 구축하고 다양한 암 세포주, 병원체 또는 기타 중요한 질병 생화학 적 경로에 대한 생물학적 활동을 신속하게 테스트 할 수 있습니다"라고 Kürti는 말했습니다. "이들은 스피로 아제 티딘과 같은 새로운 핵심 구조에 접근 할 수있게되면 의료 화학자들이 어떤 기능을 추가 할 것인지 결정해야합니다." 달라스에있는 노스 텍사스 대학 (University of North Texas)의 화학 강사 인 Muhammed Yousufuddin은이 논문의 공동 저자입니다. Kürti는 화학 부교수입니다. 라이스 대학교, 국립 보건원, 국립 과학 재단 (NSF), 로버트 A. 웰치 재단, 암젠 청년 수사관 상, 바이오 타지 청년 수사관 상 및 NSF 대학원 연구원이 연구를 지원했습니다.
더 탐색 녹색 분자 중간체는 약물 디자인을 도울 수 있습니다 추가 정보 : Nicole Erin Behnke et al., Angewandte Chemie ( Oxime Ethers)의 Spirocyclic NH-Azetidines의 Ti 매개 합성 (2019). DOI : 10.1002 / ange.201909151 저널 정보 : Angewandte Chemie 라이스 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-08-rice-chemists-hip-square.html
.온도 변화에도 불구하고, 나무 호퍼는 짝짓기를 관리합니다
세인트루이스 대학교 캐리 베버 마이어 캐세이 파울러 핀 박사, 세인트 루이스 대학의 생물학 조교수 크레딧 : 세인트 루이스 대학 / 엘렌 후티, 2019 년 8 월 9 일
짝짓기 시즌 동안, 작은 나무 먹이 곤충 인 수컷 나무 호퍼는 식물 줄기를 통해 진동하는 노래로 잠재적 인 짝을 묶습니다. 여성 나무꾼의 관심이 촉발되면 짝짓기가 발생할 때까지 남성-여성 듀엣이 발생합니다. 과학자들은 반 센티미터 길이의 곤충이 활동할 때 열창이 있으며 온도 변화가이 미세한 조정을 방해 할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 예를 들어, 짝을 끌어 들이기 위해 남성이 만든 노래는 온도에 따라 다릅니다. 일부 나무 온도에서는 수컷 나무 호퍼가 다른 종처럼 들릴 수 있으며, 잠재적으로 혼란스러운 암컷이 될 수 있습니다. 세인트 루이스 대학 연구팀은 지구 온난화에 따라 온도 변화가 곤충의 번식에 지장을 줄 수 있는지 알고 싶었습니다. 연구팀은 최근에 The Journal of Evolutionary Biology 에 발표 된 실험에서 온도 변화가 남성 진동 곡과 이러한 곡에 대한 여성 선호도에 어떤 영향을 미치는지 연구했습니다 . 세인트 루이스 대학의 생물학 조교수 인 Kasey Fowler-Finn 박사가 이끄는이 팀은 각각 다른 위치에서 Enchenopa binotata treehoppers 그룹을 테스트했습니다. 그들은 남성 진동 곡의 주파수 (즉, 피치)와 18-36 도의 온도 범위에서 여성이 가장 선호하는 주파수를 측정했습니다. 결과는 암컷이 선호하는 노래의 유사한 변화와 일치하는 온도에 걸친 수컷 신호의 변화와 함께 수컷 신호와 암컷 선호도 모두에 강한 온도 효과를 보여주었습니다. 수컷과 암컷은 온도 변화에 함께 반응하기 때문에 온도 변화는 암컷 선택의 예측 패턴에 큰 영향을 미치지 않았다. 따라서, 남성 노래의 열 감도가 온도가 변함에 따라 짝짓기를 방해 할 것 같지 않습니다. Fowler-Finn은 나무꾼들의 탄력성에 의해 장려됩니다. "지구 온난화가 어떻게 동물들에게 영향을 미치는지에 대해 점점 더 우려하고있는 시점에서,이 발견은 나무가 우거진 사람들이 변화에 직면 할 것이라는 희망을 제공한다." 에 대한 연구뿐만 아니라 지구 온난화 곤충과 생태계의 잠재적 영향, 또한 예술의 세인트 루이스 대학 박물관 (SLUMA)와 제휴 연구 팀은 파동 적 노래 곤충의 중요한 역할과 매혹적인 특성에 대해 대중을 교육하는 데 도움 10 월 25 일에 열리는 일반 대중에게 공개 된 건전한 설치 전시회를 통해
더 탐색 Drosophila buzzatii 과일 파리 암컷은 구종 노래를 사용하여 동종 메이트를 선택할 수 있습니다 추가 정보 : Dowen Mae I. Jocson et al., Enchenopa treehopper (Hemiptera : Membracidae)의 4 개 집단에서 mate 인력 신호와 암컷 선호도의 온도 결합, Journal of Evolutionary Biology (2019). DOI : 10.1111 / jeb.13506 저널 정보 : Journal of Evolutionary Biology 에 의해 제공 세인트 루이스 대학
https://phys.org/news/2019-08-temperature-shifts-treehoppers.html
.연구는 우리가 예술을 좋아하는 것처럼 수학을 좋아한다는 것을 보여줍니다
예일대 Kendall Teare 연구에 사용 된 네 가지 수학적 주장 중 하나는 참가자들에게 보여졌다. 크레딧 : Yale University, 2019 년 8 월 9 일
아름다운 풍경화, 아름다운 피아노 소나타 — 예술과 음악은 거의 미학적 측면에서 독점적으로 설명되지만 수학은 어떻습니까? 유용하거나 화려 함을 넘어 추상적 아이디어를 아름답게 생각할 수 있습니까? 그렇습니다. 실제로 수학자 만이 아니라 Cognition 에서 새로운 연구를보고합니다 . Yale 수학자이자 University of Bath 심리학자가 공동 저술 한이 연구는 일반 미국인들이 예술이나 음악 작품처럼 수학에 대한 수학적 주장을 평가할 수 있음을 보여줍니다. 그들이 수학에 대해 분별 한 아름다움은 1 차원도 아니 었습니다. 우아함, 복잡함, 보편성 등과 같은 9 가지 아름다움 기준을 사용하여 300 명의 개인이 4 가지 다른 증거가 아름답다는 구체적인 방법에 대해 기회보다 나은 동의를 얻었습니다. . 수학의 미학에 대한 이러한 질문은 스테판 스타이너 버거 (Stefan Steinerberger)의 공동 저자이자 예일 교수가 "정말로 슈베르트 소나타"를 가르치고 있다는 증거를 비유했을 때 시작되었습니다. Steinerberger는“수학을하는 Yale 학생들도 통계적으로 인상적인 음악을 연주합니다. "3-4 명의 학생들이 저에게 다가와서 '무슨 일 이니?" 그리고 나는 내가 무슨 뜻인지 전혀 몰랐지만 그것이 옳은 것처럼 들렸다. 그래서 나는 정신과에 이메일을 보냈다. " 안 예경 심리학과 교수 안우경은 슈타이너 버거에게 대답을했고, 그 후 추가 토론을 한 후 심리학 대학원생의 이름을 알려주었습니다. 공동 연구 저자이자 현재 University of Bath 경영 대학원의 마케팅 조교수 인 Samuel GB Johnson을 졸업하고 박사 학위를 취득했습니다. 예일에서 심리학으로 Steinerberger와 연결되었습니다. Johnson은 추론 및 의사 결정을 연구합니다. "저의 많은 작업은 사람들이 어떻게 다른 설명과 주장을 평가하는지에 관한 것입니다." Steinerberger는 Johnson이 우리가 다른 양식, 예를 들어 예술과 음악에 대해하는 수학에 대한 동일한 미학적 감수성을 공유하는지, 그리고 이것이 일반인이 아닌 일반인에게도 적용되는지에 대한 그의 질문을 테스트하기 위해 실험을 설계하는 방법을 즉시 이해했다고 말했다. 자신과 같은 직업 수학자. Steinerberger는“나는 이것에 대해 약간의 생각을 가지고 있었지만 Sam은 즉시 그것을 얻었습니다. "하늘에서 이루어진 성냥이었습니다." 연구를 위해 그들은 4 개의 수학적인 논거, 풍경화, 피아노 소나타를 각각 선택했다. 존슨은 수학과 음악의 유사성이 오래 전부터 언급되어 왔기 때문에 미학을 판단하는 방식에 대해 더 보편적 인 것이 있는지 알아보기 위해 다른 미학 양식 (이 경우 예술)을 사용하여 사람들을 테스트하고 싶었다고 설명했다. Johnson은이 연구를 세 부분으로 나누었습니다. 첫 번째 과제는 미학적으로 비슷한 점을 바탕으로 네 개의 수학 증명과 네 개의 풍경화를 일치시키는 개인 샘플이 필요했습니다. 두 번째는 동일한 작업을 수행하기 위해 다른 샘플을 요구했지만 대신 증명을 소나타와 비교했습니다. 세 번째는 고유 한 다른 표본 샘플을 독립적으로 0에서 10까지의 척도로 9 개의 다른 기준과 함께 아름다움에 대한 전체 점수에 따라 4 개의 작품과 수학적 주장을 독립적으로 평가해야했습니다. 그들은 수학자의 아름다움을 논의하는 유명한 수학자 GH Hardy의 1940 년 에세이 인 "수학자의 사과"에서 이러한 기준을 도출했습니다. Hardy의 여섯 가지에서 정교화 한 연구원의 9 가지 차원은 진지함, 보편성, 풍부함, 참신함, 명확성, 단순성, 우아함, 복잡성 및 정교함입니다. Steinerberger와 Johnson은 파트 3에서 참가자가 제공 한 등급을 분석했을 때 예술 작품과 수학 논쟁 모두에 대해 우아함에 대한 높은 등급이 아름다움에 대한 높은 등급을 예측할 가능성이 높음을 발견했습니다. 마지막 단계는 그룹 3의 참가자에 대한 "유사성 점수"를 계산하는 것이 었으며, 이는 각각의 증거와 그림이 별도의 아름다움 기준에 따라 서로 미학적으로 유사하다고 생각한 것을 보여줍니다. 그런 다음이 점수를 첫 참여자 그룹의 결과와 비교했습니다.이 그룹은 Steinerberger의 초기 증명과 "좋은 Schubert sonata"와 매우 유사한 직관적 인 미적 유사성에 기초하여 그림과 증명을 일치 시키도록 요청했습니다. 결과가 나오자 Steinerberger와 Johnson은 놀랐지 만 기뻤습니다. 그들은 세 번째 과제에서 참가자의 유사성 점수를 얻어 첫 번째 과제에서 참가자의 행동을 예측할 수있었습니다. 세 번째 그룹의 참가자는 어떤 주장이 우아하고 어떤 회화가 우아한 지에 동의했으며, 첫 번째 그룹의 참가자는 세 번째 그룹이 가장 우아하다고 평가 한 주장과 가장 우아하게 평가 된 주장과 일치하는 경향이있었습니다. 평신도들은 예술의 아름다움에 대해 수학의 아름다움에 대해 비슷한 직관을 가질뿐만 아니라 서로에 대한 아름다움에 대해서도 비슷한 직관을 가졌습니다. 다시 말해, 양식에 관계없이 무언가를 아름답게 만드는 것에 대한 합의가있었습니다. Steinerberger는“우리의 연구가 다시 이루어졌지만 다른 음악, 다른 증거, 다른 예술 작품으로 다시보고 싶다”고 말했다. "우리는이 현상을 시연했지만 그 한계를 모릅니다. 그것이 어디에서 멈추는가? 클래식 음악이어야합니까? 그림은 자연의 세계에 있어야합니까? 그것은 심미적입니까?" Steinerberger와 Johnson은 교육 학자가 아니라는 사실을 빨리 지적하지만, 특히 중등 학교 수준에서 수학 교육에 대한이 연구의 영향을보고 있습니다. 존슨은 "해당 학생들은 좀 더 추상적이고 공식적인 수학 측면을보다 쉽게 접근하고 흥미롭게 만들 수있는 기회가있을 것"이라고 말했다. " Steinerberger는 " 사람들이 수학 에서 아름다운 것으로 생각하는 것을 이해한다면 사람들이 수학 을 처음 이해 하는 방법과 처리 방법에 대한 통찰력을 줄 수있을 것"이라고 덧붙였다. "이 문제에 대한 인간의 함의도있다 : 우리는 실제로 인간으로서 사물에 대해 어떻게 생각 하는가? 나는 이것에 대해 심리학자와 협력 할 의무가 있다고 생각한다."
더 탐색 수학적 아름다움은 훌륭한 예술이나 음악과 같은 뇌 영역을 활성화시킵니다. 더 많은 정보 : Samuel GB Johnson et al., 수학적 아름다움에 대한 직감 : 아이디어의 미적 경험에 대한 사례 연구, Cognition (2019). DOI : 10.1016 / j.cognition.2019.04.008 저널 정보 : 인식 Yale University 제공
https://medicalxpress.com/news/2019-08-math-art-beautiful.html
.레이저와 그래 핀을 이용한 단순화 된 새로운 질량 분석 기술 개발
DGIST (대구 경북 과학 기술원) 신 생물학과의 문대원 교수 (왼쪽)와 로봇 공학과의 김재영 연구원 (오른쪽) 학점 : DGIST, 2019 년 8 월 9 일
시료 준비없이 질량 분석을위한 고해상도, 마이크로 미터 크기의 이미지를 얻을 수있는 기술이 개발되었습니다. DGIST 리서치 연구원 김재영과 문대원 교수는 작고 저렴한 레이저를 사용하여 바이오 샘플의 정밀 분석 및 마이크로 미터 크기 이미징을 개발하는 데 성공했습니다. DGIST는 로봇 공학과 김대원 교수의 김재영 연구원이 준비 과정 없이 실험 샘플을 분석 할 수있는 기술을 개발했다고 발표했다 . '연속파 레이저 '를 사용하여 실험 환경없이 고해상도 질량 분석 이미지를 얻을 수있는 능력으로 인해이 기술은 의학 및 의료 진단 분야에 널리 적용될 것으로 예상됩니다. 분석 전에 샘플을 얇게 자르는 '시편'을 사용하여 생체 시료의 질량 분석 이미징을 위해서는 많은 사전 준비가 필요합니다. 시편은 정상적인 실온 또는 대기압에서 정확하게 분석 할 수 없으므로 인위적으로 준비해야합니다. 편리한 분석 기술을 개발하고 이러한 부담을 덜기 위해 김 연구원은 그의 연구를 시작했습니다. 연구팀은 시편이 장착 된 현미경 기판 바로 아래에 연속파 레이저를 탑재 한 렌즈를 설치하고 탈착에 의해 분자를 검사하여 질량 스펙트럼을 측정하기 위해 레이저에 초점을 맞췄다.
ACS 응용 재료 및 인터페이스 커버에 관한 연구 논문 : 그래 핀 기판과 연속파 레이저를 적용한 대기압에서의 고해상도 질량 분석 이미징 기술의 예 : DGIST
질량 스펙트럼은 시편 아래 '그래 핀 기판'을 사용하기 때문에 다른 레이저보다 에너지가 약한 연속파 레이저를 통해 분석 할 수 있습니다. 허니컴 패턴의 그래 핀 은 열전도율이 매우 높고 빛을 열로 변환 할 수 있기 때문에 연속파 레이저에 의해 생성 된 적은 양의 빛으로 시료 분석에 필요한 열을 충분히 확보 할 수 있습니다. 이 기술은 20 배 확대 렌즈를 사용하는 경우에도 시료를 훨씬 더 가깝게 관찰 할 수있는 공간을 확보하기 때문에 고해상도 분석 이미지를 얻는 데 유리합니다. 신 생물학과의 문대원 교수는 "이 기술을 통해 시편 전처리 단계를 생략함으로써 분석 준비 시간을 크게 단축 할 수있다"고 말했다. "의료 진단과 같은 다양한 분야" 더 탐색 질량 분석 이미지 기술로 진단을보다 쉽고 스마트하게 만듭니다
추가 정보 : Jae Jae Kim et al., 연속 해마 레이저 탈착 및 라이브 해마 조직의 대기압 질량 분광 이미징을위한 그래 핀 코팅 유리 기판, ACS 응용 재료 및 인터페이스 (2019). DOI : 10.1021 / 아사미 .9b02620 저널 정보 : ACS 응용 재료 및 인터페이스 DGIST 제공 (대구 경북 과학 기술원)
https://phys.org/news/2019-08-mass-spectrometric-technique-laser-graphene.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
.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
.폴리머를 평평하게 인쇄하여 전기적 및 광학적 특성 향상
에 의해 일리노이 주립대 학교 어 바나 - 샴페인 캠퍼스 왼쪽의 Ying Diao 교수, 박경선 박사 후 연구원 인 Justin Kwok 교수는 저스틴 폴리머는 인쇄 공정을 통해 꼬인 폴리머를 평평하게 만들어 전기 전도를 향상시킬 수 있음을 발견했다. 크레딧 : L. Brian Stauffer, 2019 년 8 월 9 일
연구원들은 폴리머 프린팅을 사용하여 꼬인 분자를 늘이고 평평하게하여 전기를 더 잘 전도하는 방법을 발견했습니다. 일리노이 대학 (University of Illinois)의 화학 및 생물 분자 엔지니어들이 이끄는 팀은 Science Advances 저널에 그 결과를보고했다 . 공액 중합체는 교대 단일 및 이중 화학 결합의 골격을 따라 전자-풍부 분자의 결합에 의해 형성된다. 이러한 결합은 전기가 중합체를 통해 매우 빠르게 이동하게하여 전기 및 광학 응용에 사용하기에 매우 바람직하다. 이러한 전하 수송 방식은 공액 폴리머가 실리콘 물질과 경쟁 할 수 있도록 잘 작동한다고 연구원들은 말했다. 그러나, 이들 중합체는 이들이 결합 할 때 꼬인 나선으로 뒤틀려 서 전하 수송을 심각하게 방해하는 경향이있다 . 이 연구를 주도한 화학 및 생물 분자 공학 교수 인 Ying Diao는“공액 폴리머의 평탄도 또는 평면성은 전기를 전도하는 능력에서 큰 역할을한다. "백본의 약간의 비틀림조차도 전자가 비편 재화 및 유동하는 능력을 실질적으로 방해 할 수있다." 엄청난 양의 압력을가하거나 분자 구조 를 조작하여 공액 폴리머를 평탄화 할 수 있지만 두 기술 모두 매우 노동 집약적이다. "정말 쉬운 방법은 없습니다."
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/printingflat.mp4
비디오는 인쇄 흐름에 의해 평탄화 될 수있는 액정 상 형성 중합체 나선으로 전환되는 꼬인 중합체를 보여준다. 크레딧 : Ying Diao
박사후 연구원 박경선과 대학원생 저스틴 곽 (Justin Kwok)은 Diao의 실험실에서 인쇄 실험과 흐름 시뮬레이션을 실행하면서 무언가를 발견했습니다. 폴리머는 인쇄하는 동안 두 가지 뚜렷한 흐름 단계를 거칩니다. 첫 번째 단계는 모세관 작용이 폴리머 잉크가 증발하기 시작하면서 당겨질 때 발생하며, 두 번째 단계는 인쇄 블레이드와 기판에 의해 가해지는 힘의 결과입니다. . "Park와 Kwok은 인쇄 과정에서 발생하는 또 다른 단계를 발견했으며,이 단계에서 폴리머의 특성이 크게 다른 것으로 나타났습니다." "이 세 번째 단계는 이미 정의 된 두 단계 사이에서 발생하며 중합체가 평면 모양으로 늘어나는 것을 보여줍니다." Diao는 폴리머가이 세 번째 단계에서 늘어나고 편평 해졌을뿐만 아니라 용액에서 침전 된 후에도 그대로 남아 있다고 Diao는 새롭고 더 빠른 바이오 메디컬 기기 및 유연한 전자 장치. "우리는 프린팅 과정에서 발생하는 힘에 민감한 모든 새로운 폴리머 상의 동물원을 발견하고있다 "고 Diao는 말했다. 연구진은 이러한 미 평형 및 유동 유발 상이 궁극적으로 흥미로운 광전자 특성을 갖는 새로운 공액 중합체 로 전환 될 것으로 예상 한다”고 말했다.
더 탐색 연구 결과는 프로그래밍 가능한 전자 잉크로가는 길을 열다 추가 정보 : "인쇄 흐름에 의한 공액 폴리머의 형태, 조립 및 전하 수송 특성 조정", Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aaw7757 저널 정보 : 과학 발전 Urbana-Champaign 일리노이 대학에서 제공
https://phys.org/news/2019-08-flattens-polymers-electrical-optical-properties.html
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
.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://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/
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