미생물이 심장 마비에 기여할 수 있음
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.100x 효율로 표면을 몇 초 안에 해동
TOPICS : 어 바나-샴페인 일리노이 대학교 아이스 큐슈 대학 미국 물리 연구소 으로 물리학의 미국 학회 2019년 8월 30일 아티스트 일러스트 녹는 얼음 빠른 한 연구자들은 계면 층을 직접 녹여 얼음과 서리를 표면으로 밀어내는 방법을 고안했다.
앞으로 얼음으로 인한 비행 지연은 붕괴의 원인이 될 수 없습니다. Urbana-Champaign에있는 일리노이 대학과 큐슈 대학의 연구원들은 에너지의 1 % 미만과 전통적인 제상에 필요한 시간의 0.01 % 미만을 사용하여 표면에서 얼음과 서리를 제거하는 방법을 개발했습니다 행동 양식. 이 그룹 은 AIP Publishing의 Applied Physics Letters 의 방법을 설명합니다 . 연구원들은 최상층에서 모든 얼음이나 서리를 녹이는 기존의 제상 대신 표면과 얼음이 만나는 곳에서 얼음을 녹여서 얼음이 쉽게 미끄러질 수있는 기술을 확립했습니다. “간헐적 인 제상이 필요하기 때문에 건물 에너지 시스템 및 냉장 시스템의 큰 에너지 효율 손실로 인해이 작업에 동기를 부여했습니다. 시스템을 종료하고 작동 유체를 가열 한 다음 다시 냉각시켜야합니다.”라고 UIUC의 저자 Nenad Miljkovic은 말했습니다. "간헐적 인 제상주기를 실행하는 연간 운영 비용을 생각할 때 많은 에너지를 소비합니다." 저자에 따르면, 기존 시스템에서 비 효율성의 가장 큰 원인은 제빙에 사용되는 많은 에너지가 서리 또는 얼음을 직접 가열하지 않고 시스템의 다른 구성 요소를 가열하는 것입니다. 이것은 에너지 소비와 시스템 다운 타임을 증가시킵니다.
얼음과 표면이 만나는 곳의 제빙 연구원들은 기존의 제상 방법에 필요한 에너지의 1 % 미만과 시간의 0.01 % 미만을 사용하여 표면에서 얼음과 서리를 매우 효율적으로 제거하는 방법을 개발했습니다. 연구원들은 최상층에서 모든 얼음이나 서리를 녹이는 기존의 제상 대신 표면과 얼음이 만나는 곳에서 얼음을 녹여서 얼음이 쉽게 미끄러질 수있는 기술을 확립했습니다. 그들은 응용 물리학 서신에 그들의 작품을 설명합니다. 이 이미지는 (a) 제빙 될 기판에 적용된 얇은 층의 ITO 코팅; (b) 전류가인가됨에 따라 ITO가 가열되고, 계면에서 물이 녹아 얼음이 중력 하에서 미끄러 져 내려갈 수있게한다. (c) 제빙 중 타임 랩스 이미지. 크레딧 : Nenad Miljkovic
대신에, 연구원들은 얼음과 표면이 만나 물 층을 생성하는 매우 높은 전류의 펄스를 전달할 것을 제안했습니다. 노출 된 얼음을 녹이지 않고 의도 된 공간에 펄스가 도달하도록하기 위해 연구원들은 재료 표면에 인듐 주석 산화물 (ITO) (제상을 위해 자주 사용되는 전도성 필름)의 얇은 코팅을 적용합니다. 그런 다음 나머지는 중력에 맡깁니다. 이를 테스트하기 위해 과학자들은 남극 대륙의 가장 따뜻한 부분만큼 차가운 섭씨 -15.1도, 남극 대륙의 가장 차가운 부분보다 차가운 섭씨 -71도까지 냉각 된 작은 유리 표면을 해동했습니다. 이러한 온도는 각각 난방, 환기, 냉방 및 냉장 응용 및 항공 우주 응용을 모델링하기 위해 선택되었습니다. 모든 테스트에서 얼음은 1 초 미만의 펄스로 제거되었습니다. 실제 3D 시스템에서 중력은 공기 흐름에 의해 지원됩니다. Miljkovic는“규모에 따라 형상에 따라 달라집니다. "그러나이 접근 방식의 효율성은 여전히 기존 접근 방식보다 훨씬 우수해야합니다." 이 그룹은 아직 비행기와 같이 더 복잡한 표면을 연구하지는 않았지만 미래의 분명한 단계라고 생각합니다. Miljkovic는“얼마나 빠르게 이동함에 따라 자연스럽게 확장되므로 얼음의 전단력이 크기 때문에 얼음을 제거하기 위해 계면의 매우 얇은 층만 녹여야합니다. "곡선 부품을 ITO에 맞게 코팅하는 방법과 필요한 에너지 량을 파악하는 작업이 필요했습니다." 연구원들은 상용화 접근 방식을 확장하기 위해 외부 회사와 협력하기를 희망합니다.
### "펄스 계면 제상"기사는 S. Chavan, T. Foulkes, Y. Gurumukhi, K. Boyina, KF Rabbi 및 N. Miljkovic이 작성했습니다. 이 기사는 Applied Physics Letters ( DOI : 10.1063 / 1.5113845 )에 나와 있으며 http : // aip 에서 액세스 할 수 있습니다 . 자비. 조직 / 도이 / 전체 / 10 1063 / 1 5113845 .
https://scitechdaily.com/defrosting-surfaces-in-seconds-at-100x-efficiency/
.이 작은 위성들은 달 기지를 건설하는 길을 열어 줄 것입니다
주제 : 달 위성 써리 대학 작성자 : 서리 대학교 양가 오 2019 년 8 월 31 일 음력 손전등 음력 손전등의 아티스트 개념. 크레딧 : NASA
미국 우주 비행사가 달을 처음 걷게되면서 반세기 전에 미국과 러시아 사이의 우주 경주가 끝났습니다. 오늘날 달의 반대편에 중국이 성공적으로 착륙하고 민간 우주 기업뿐만 아니라 민간 우주 기업이 참여하여 인간을 달 표면에 다시 놓는 또 다른 경주가 있습니다. 그러나 달 기지를 건설하고 실제로 달에 사는 것은 신중한 계획이 필요합니다. 먼저, 수소와 물 얼음을 포함한 이용 가능한 음력 자원을 식별하고 매핑해야합니다. 관측소 나 런치 패드가 태양계의 외계 행성으로 이동하든, 통기성 공기와 로켓 연료를 생성하려면 이러한 화합물이 중요합니다. 그러나 미래 시설을 가능하게하기 위해 자원에 대한 달의지도를 작성하기위한 임무를 보내는 것은 시간이 오래 걸리는 비싼 사업입니다. 다행히 CubeSats라는 작은 위성이 있습니다. 달에는 연료와 공기 및 기타 휘발성 요소를 줄 수있는 얼음에서부터 티타늄에 이르기까지 많은 바람직한 자원이 있습니다. 이들은 영구적으로 그늘진 극지방에 축적되었을 수 있으며, 너무 춥기 때문에 증발 할 수 없습니다. 이전의 궤도 및 착륙 달 탐사선은 우리에게 달 표면 지질에 대한 광범위한 개요를 제공했습니다. 이 지식은 아폴로와 루나 샘플 반환 임무에서 반환 된 달 샘플과 회복 된 달 운석에 의해 강화되었습니다. 사실, 우리 가 영구적으로 그늘진 지역에서 음력 얼음 에 대한 증거를 얻은 방법 입니다. 우리는 또한 달 표면이 다양한 양의 일메 나이트 및 관련 산화물 광물과 규산염 광물 및 나노 상 철 (100 나노 미터 미만의 입자 크기를 갖는 물질)로 구성되어 있으며, 이는 달의 미래 건설에 모두 유용하다는 것을 배웠습니다 . 그러나이 지식은 우리를 멀게하지 않을 것입니다. 우리는 또한 물질이 어떻게 분포되어 있고 어떤 형태로 존재하는지 정확히 알아야합니다. 그들은 깊은 곳입니까? 그들은 달 표면과 어떻게 상호 작용합니까? 우리는 그러한 것을 알지 못하면 성공적으로 추출 할 수 없습니다. 이러한 질문에 답을 얻으려면 전통적으로 크고 비싼 프로젝트에 비해 더 빠르게 달성 할 수있는 새로운 저비용 임무가 필요합니다. 나노 위성 우주 과학을 상당히 저렴하게 만들기 위해 지난 40 년 동안 발전된 기술인 미니 위성 및 마이크로 위성은 훌륭한 옵션으로 떠 올랐습니다. 최근에는 CubeSats와 같은 나노 위성 플랫폼 사용을 고려하기 시작했습니다. 이들은 수십 킬로그램에 달하는 작은 위성이며 표준 플랫폼이 개발되어 다양한 기기를 장착 할 수 있습니다.
외부 피부가없는 1U CubeSat 구조 외부 피부가없는 1U CubeSat 구조. 크레딧 : Wikipedia, CC BY-SA
나노 위성을 이용한 태양계의 로봇 탐사는 전통적인 과학 임무에 비해 저렴하고 위험이 적으며 개발 일정이 짧기 때문에 매력적입니다. NASA는 Lunar Flashlight , LunaH-Map 및 Lunar Ice-Cube를 포함한 CubeSats를 사용하여 달의 차가운 함정에서 수빙 의 공간 분포에 대한 이해를 향상시키는 일련의 달 임무를 계획하고 있습니다. 그러나 이러한 임무에 대한 관측의 공간적 해상도는 1에서 수 킬로미터 정도는 크지 않습니다. 영구적으로 그림자가있는 지역으로 향하는 미래의 달 착륙선 또는 로버는 이동성이 제한 될 수 있으므로, 수빙 지도의 공간 정확도 를 개선 할 필요가 있습니다. 저는 유럽 우주국 (European Space Agency)이 자금을 지원 하는 Volatile & Mineralogy Mapping Orbiter ( VMMO ) 라고하는 또 다른 CubeSat 임무를 수행 하고 있는데, 이는 레이저 기술을 사용하여이를 달성 할 수 있습니다. VMMO는 미래의 달 탐사의 몇 가지 주요 측면을 다루는 것을 목표로합니다. 120x10x10cm 크기의 "12U CubeSat 디자인"을 채택하여 관련 음원 및 휘발성 물질의 위치를 미래의 음력 정착자가 연료 및 통기성 공기를 만들기 위해 작동에 유용 할 수있을만큼 충분한 양으로 매핑합니다. 주요 과학 탑재량은 남극에 인접한 Shackleton 분화구를 탐사하여 수빙의 풍부함을 측정하는 소형 레이저 장비입니다. 구체적으로,이 장비는 물체를 레이저로 조명하고 센서로 반사 된 빛을 측정함으로써 이미지를 얻을 수있는 측량 방법 인 레이더를 사용합니다. 10m 너비의 경로를 스캔하면이 방식으로 20km 직경 분화구 안에 물 얼음의 고해상도지도를 작성하는 데 약 260 일이 소요됩니다. 또한 일조 나이트 (TiFeO3)와 같이 햇볕이 잘 드는 지역으로 날아 가면서 어두운 지역에 얼음과 다른 물질의 분포를 모니터링하는 음력 자원을 매핑합니다. 이것은 2 주 음력 밤 동안 응축수가 지표면을 가로 질러 어떻게 이동하는지 이해하는 데 도움이 될 것입니다. VMMO의 임무는 2023 년에 시작될 예정입니다. 모든 것이 잘 진행된다면, 유럽의 달 탐사로 향하는 달의 마을 탐험과 2030-2040 년의 상업적 착취를위한 길을 닦는 데 도움이 될 것입니다.
https://scitechdaily.com/these-tiny-satellites-will-pave-the-way-to-building-a-moon-base/
.양자 공학 원자 적으로 부드러운 단결정 은막
Thamarasee Jeewandara, Phys.org SCULL (단결정 연속 초 평활 저손실 저비용) 공정 : 단결정 은막의 2 단계 증착. (a) 첫 번째 단계에서 AFT 2D. Ag (111) 시드 결정은 350 ℃의 온도에서 증착된다. (b) Si (111) 기판 상에 증착 된 AFT 2D Ag (111) 섬 (은 섬)의 원자력 현미경 (AFM) 스캔. 대부분의 AFT 2D Ag (111) 섬은 50pm 미만의 RMS (root mean square) 거칠기를 갖는 원자 적으로 평평한 상부 표면을가집니다. 제 2 단계에서, 공정은 중단되고, 기판은 25 ℃로 냉각 된 후, 연속적인은 필름이 형성 될 때까지 추가의은 증발이 이어진다. (c) SEM 이미지는 25 ° C에서 AFT 2D 시드 결정상에서 공칭 10nm (d) 및 20nm (e)은 증발 후 제 2 단계 동안 필름 형태 진화를 예시한다. (f) 명목상 35nm 두께의 단결정 필름의 주사 전자 현미경 (SEM) 이미지. 막 표면상의 결함은 원자 적으로 매끄러운 표면에 초점을 맞추기 위해 의도적으로 (전자 빔 연소에 의해) 생성된다. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-48508-3, 2019 년 8 월 30 일 기능
고품질 단일 결정을 갖는 초 저손실 금속 필름은 나노 광자 및 양자 정보 처리 응용을 위한 완벽한 표면으로서 요구되고있다 . 은은 광학 및 근적외선 (근적외선) 주파수에서 손실이 적기 때문에 가장 선호되는 물질입니다. 최근 Scientific Reports 에 발표 된 한 연구 에서 Ilya A. Rodionov와 독일과 러시아의 학제 간 연구팀은 원자 적으로 평활 한 단결정 금속 필름의 전자빔 증발을위한 2 단계 접근법을보고했습니다. 그들은 최첨단 금속 필름을 증착하기 위해 원자 레벨에서 필름 성장 동역학의 열역학적 제어를 확립하는 방법을 제안했다. 연구진은 이론적으로 제한된 광학 손실로 100-100 이하 서브 미터 표면 거칠기를 가진 35 ~ 100nm 두께의 단결정 은막을 증착 하여 초고 Q 나노 광자 장치 를 형성했다 . 그들은 금속 필름의 광학적 특성에 대한 재료 순도, 재료 입자 경계, 표면 거칠기 및 결정도의 기여도를 실험적으로 평가했습니다. 이 팀은은, 금 및 알루미늄 필름의 단결정 성장을위한 기본적인 2 단계 접근 방식을 보여 주어 나노 광자, 생명 공학 및 초전도 양자 기술의 새로운 가능성을 열었습니다. 연구팀은 다른 저손실 단결정 금속 필름을 합성하는 방법을 채택하려고한다. 근거리 장 조작, 증폭 및 서브 파장 통합을위한 플라즈몬 효과가있는 광전자 장치 는 나노 광자 , 양자 광학 및 양자 정보에서 새로운 개척을 열 수 있습니다 . 그러나 금속과 관련된 옴 손실은 다양한 유용한 플라즈몬 장치 를 개발하기위한 상당한 과제 입니다. 재료 과학자들은 고성능 재료 플랫폼 을 개발하기 위해 금속 필름 특성의 영향을 명확히하기 위해 연구 노력을 기울였습니다 . 단결정 플랫폼과 나노 스케일 구조 변경 은 재료로 인한 산란 손실을 제거하여이 문제를 방지 할 수 있습니다. 은은 가장 잘 알려진 플라즈몬 금속 중 하나 이지만광학 및 근적외선 주파수에서 금속은 단결정 막 성장에 어려움을 겪을 수 있습니다 .
전자 백스 캐터 회절 (EBSD) 삽입을 갖는 주사 전자 현미경 (SEM) 이미지. 나노 입자 (NC) (a), 다결정 (PC) (b) 및 단결정 (S1) (c) 필름 입자를 강조하는은 필름. EBSD 역극 수치는 모든 법선 방향을 따라 S1 필름 (c)의 매우 단단한 결정 배향 밀도를 나타 내기 위해 SEM 이미지 위에 표시됩니다. S1 필름에서는 단일 도메인 만 관찰되므로 큰 길이의 입자 경계가없는 고품질 및 단결정 특성을 확인할 수 있습니다. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-48508-3
단결정 은막 성장 방법에 대한 이전의 보고서는 분자 빔 에피 택시 (MBE) 또는 원자 평활도 및 상당히 낮은 광학 손실을 갖는 물리 기상 증착 (PVD) 에 의존 했다. 본 연구에서, Rodionov et al. 2 단계 PVD 성장 접근법 사용고진공 전자빔 증발기를 사용하여 원자 적으로 평활 한 단결정 금속 막을 얻기 위해 동일한 연구팀이 이전에 개발했습니다. 이 방법은 독특한 광학적 특성과 열역학적 안정성으로 원자 적으로 매끄러운 표면에서 높은 결정 성과 순도를 촉진했습니다. 이 공정은 MBE 기술에 비해 높은 증착 속도로 유연하고 저렴하며 빠릅니다. 이 팀은 양자 광학 및 양자 정보에 널리 사용되는은, 금 및 알루미늄을 포함한 다양한 금속으로 분석법을 복제 할 수 있습니다. 재료 개발을위한 2 단계 증착 공정 동안 Rodionov et al. 첫번째 변형 이차원 함유 종 결정 성장 은 섬 전자 성장 모델에 따른 350 도의 온도에서, 기판 상에 원자 적으로 평평한 상부 표면 (원자 기능) (AFT 2 차원 섬)은 섬 한정된 전자 가스이다 2 차원 양자 우물 (전자를 한정하는 에너지 장벽)에. 그런 다음 연구원들은 동일한 진공 사이클에서 기판을 25 ° C로 냉각시켜 결로 현상 을 방지합니다.. 그들은 AFT 2-D 시드에서은을 증발시켜 연속 단결정 막을 형성 하였다. 이어서, 더 높은 온도 (320-480 ℃)에서은 필름을 어닐링하여, 생성 된 필름의 결정 구조 및 표면 거칠기를 개선시켰다. 과학자들은 증착 공정을 "단결정 연속 초 평활 저손실 저비용"박막 제조를위한 SCULL이라고 명명했다.
(NC), (PC) 및 (S1) 필름의 EBSD 삽입을 갖는 37nm 두께 Si (111) / Ag (111) 필름 (S1) 및 SEM 이미지의 미세 구조 특성화. (a) Ag (111) 및 Si (111) 기판 피크만을 나타내는 XRD (θ-2θ) 패턴. (b) Ag (111) 회절 피크를 통한 측정 된 횡단 스캔 (락킹 곡선, ω- 스캔). (c) Ag (111) 평면의 면내 X- 선 회절 스캔 (phi- 스캔)의 방목 발생률. (d) X- 선 반사율 곡선. (e) HRTEM 이미지 및 전자 회절 패턴 (오른쪽 코너에 삽입)에서 성장 방향은 상향식이다. 필름 그레인을 강조하는 NC (f), PC (g) 및 S1 (h)은 필름의 EBSD 삽입이있는 SEM 이미지. EBSD 역극 수치는 SEM 이미지 위에 표시되어 있으며, 모든 법선 방향을 따라 S1 필름 (h)의 매우 단단한 결정 방위 밀도를 보여줍니다. 소규모 2 μm (h)에서 S1 필름의 단일 도메인 만 관찰됩니다. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-48508-3
연구팀은 SCULL을 사용하여 재료를 개발하고 다양한 두께 (35nm, 70nm 및 100nm)의 3 개의 SCULL 단결정 필름과 3 개의 100nm 두께의 다결정 필름을 포함한 6 개의 대표 필름에 대한 결과를 비교했습니다. 과학자들은 고해상도 광각 X 선 회절 (XRD)을 사용하여 최소한의 결함 수준으로 고품질의 필름을 관찰했습니다. 그런 다음 고해상도 투과 전자 현미경 (HRTEM)을 사용하여 연구팀은 은막의 단결정 특성을 보여주었습니다. 그들은 전자 후면 산란 회절 (EBSD)을 사용하여 도메인 구조를 분석하고 단결정 및 다결정 필름의 평균 입자 크기를 추출했습니다.
광학적 특성 및 표면 특성. 단결정 막 (S1, S4, S5)의 유전율의 실수 (a)와 허수 (b) 부분. 공칭 적으로 100nm 두께의 단결정 (S5) 및 다결정 (PC, NC, PCBG) 필름의 유전율 (c, d). 2.5 × 2.5 μm2 면적에서 측정 된 S1 (e), S4 (g) 및 M1 (h) 막의 AFM 스캔 및 50 × 50 μm2 면적에서 측정 된 S1 (f) 막. 모든 필름 표면은 핀홀없이 연속적이며 단결정 필름 (e-h)의 입자 경계가 관찰되지 않습니다. S1 필름은 90pm (e)에 해당하는 원자 수준의 RMS (root mean square) 거칠기로 매우 매끄 럽습니다. 이는 가장 매끄러운 것으로보고 된 단결정은 필름입니다. 두꺼운 필름 S4 및 M1의 RMS 거칠기는 약간 더 크지 만 여전히 0.43 nm (с) 및 0.35 nm (d)의 매우 매끄럽다. 신용:
Rodionov et al. 원자력 현미경을 사용하여 단결정 필름의 광학 특성 및 표면 토포 그래피를 특징으로한다 . 그런 다음 연구에서 훨씬 더 순수한 은막을 나타 내기 위해 재료 순도와 표면 거칠기를 광범위하게 입증했습니다. 이 연구에 도입 된 SCULL 은막은 진화하는 양자 플라즈몬 분야와 낮은 광 흡수와 높은 전도성을 요구하는 원자 적으로 평활 한 단결정 막 분야에서 잠재적으로 응용 될 것이다. Rodionov et al. 은은과 SCULL 은막 을 이용한 실험용 플라즈몬 장치 의 탁월한 성능에 대해 이론적으로 예측 된 표면 플라즈몬 극성 전파 길이를 관찰했다 . 이러한 방식으로 Ilya A. Rodionov와 동료들은 전자 빔 증발을위한 2 단계 접근 방식을 개발하여 35-100nm에서 더 넓은 두께 범위에 걸쳐 원자 적으로 평활 한 단결정 금속 막을 연속적으로 형성했습니다 . 연구원들은 그들의 제안 된 SCULL 공정이 향후 쉬운 하향식 제조 장치를 사용하여 다양한 원자 적으로 평활 한 단결정 박막을 증착하는데 사용될 것이라고 생각합니다. 결과 SCULL 필름의 고유 한 물리적 및 광학적 특성은 다양한 기술 분야 에서 새로운 가능성을 열 수 있습니다 .
더 탐색 연구원들은 전자 제품을위한 고성능 박막을 생산하는 경제적 인 방법을 발견했습니다 추가 정보 : Ilya A. Rodionov et al. 원자 적으로 부드러운 단일 크리스탈 실버 필름의 양자 공학, 과학 보고서 (2019). DOI : 10.1038 / s41598-019-48508-3 P. Melentiev et al. 공동 내 분광법 및 센서 용 플라즈마 나노 레이저, Applied Physics Letters (2017). DOI : 10.1063 / 1.5003655 Harry A. Atwater et al. 개선 된 태양 광 발전 장치를위한 플라즈마, Nature Materials (2010). DOI : 10.1038 / nmat2629 저널 정보 : 과학 보고서 , 응용 물리 편지 , 자연 재료
https://phys.org/news/2019-08-quantum-atomically-smooth-single-crystalline-silver.html
.혁신적인 기술로 에너지 손실없이 기계적 파동을 저장 및 방출
에 의해 CUNY 첨단 과학 연구 센터 캐비티 및 측면 채널이있는 도파관 막대로 구성된 실험 설정. 막대를 따라 이동하는 탄성파의 자극은 시스템의 두 끝에 위치한 압전 액추에이터에 의해 제공됩니다. 크레딧 : Giuseppe Trainiti, Georgia Tech, 2019 년 8 월 30 일
빛과 음파는 에너지와 신호 전송의 기초이며 휴대폰에서 엔진에 이르기까지 가장 기본적인 기술 중 일부에 기본입니다. 그러나 과학자들은 아직 무한정 웨이브를 저장할 수있는 방법을 고안하지 않았으며, 요구시 원하는 위치로 향하게한다. 이러한 개발은 에너지 하베스 팅, 양자 컴퓨팅, 구조적 무결성 모니터링, 정보 저장 등을 포함하여 다양한 원하는 용도로 파도를 조작하는 능력을 크게 촉진 할 것입니다. 사이언스 어드밴스 (Science Advances ) 에 새로 발간 된 논문에서 CUNY 대학원 센터의 ASRC (Advanced Science Research Center)의 Photonics Initiative 창립자 인 Andrea Alù가 이끄는 연구원 그룹과 항공 공학 교수 Massimo Ruzzene이 조지아 테크 (Georgia Tech)는 파동을 효율적으로 포착하고 저장 한 다음 특정 위치로 안내하는 것이 가능하다는 것을 실험적으로 보여 주었다. "우리의 실험은 틀에 얽매이지 않은 흥분의 형태가 파동 전파 와 산란을 제어 할 수있는 새로운 기회를 열어 준다는 것을 증명합니다 ." "여기의 시간 의존성을 신중하게 조정함으로써, 파동을 효율적으로 캐비티에 저장하도록 트릭 한 다음 원하는 방향으로 요구에 따라 방출 할 수있다." 방법론 그들의 목표를 달성하기 위해 과학자들은 파도 와 재료 사이의 기본 상호 작용을 변경하는 방법을 고안해야했습니다 . 빛이나 음파가 장애물에 부딪히면 부분적으로 흡수되거나 반사 및 산란됩니다. 흡수 과정은 파를 열 또는 다른 형태의 에너지 로 즉시 변환시키는 것을 수반한다 . 파도를 흡수 할 수없는 물질은 반사와 산란 만합니다. 연구자들의 목표는 파를 다른 형태의 에너지로 변환하지 않고 재료에 저장하지 않고 흡수 과정을 모방하는 방법을 찾는 것이었다. 이론적으로 2 년 전에 ASRC 그룹에 의해 도입 된이 개념은 일관된 가상 흡수로 알려져 있습니다. 이론을 증명하기 위해 연구원들은 비 흡수성 재료와 접촉 할 때 반사, 흩어 지거나 전달되지 않도록 파도의 시간 진화 를 조정해야한다고 추론했다 . 이것은 구조물에 충돌하는 파가 빠져 나가는 것을 막고 마치 마치 마치 흡수되는 것처럼 효율적으로 내부에 갇히게됩니다. 저장된 파는 요청에 따라 해제 될 수있다. 실험 중에 연구원들은 공동이 포함 된 탄소강 도파관 막대를 따라 반대 방향으로 이동하는 두 개의 기계적 파동을 전파했습니다 . 캐비티가 모든 충돌 에너지를 유지하도록 각 파의 시간 변화를 신중하게 제어했습니다. 그런 다음 여기를 중지하거나 파도 중 하나를 디튠함으로써 저장된 에너지의 방출을 제어하고 원하는 방향으로 보낼 수있었습니다. "우리는 고체 물질로 이동하는 탄성파를 사용하여 개념 증명 실험을 실행하는 동안 연구 결과는 전파 및 빛에도 적용 가능하며 효율적인 에너지 수확, 무선 전력 전송, 저에너지 광자 및 일반적으로 향상 될 수있는 흥미로운 전망을 제공합니다. "파 전파에 대한 제어"라고 Ruzzene은 말했다.
더 탐색 '메타 미러'는 모든 방향으로 음파를 반사합니다 추가 정보 : "엘라 스토 다이내믹 웨이브의 일관된 가상 흡수" Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aaw3255 , https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw3255 저널 정보 : 과학 발전 에 의해 제공 CUNY 첨단 과학 연구 센터
https://phys.org/news/2019-08-breakthrough-enables-storage-mechanical-energy.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
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/
.미생물이 심장 마비에 기여할 수 있음
주제 : 유럽 심장 학회 으로 심장의 유럽 사회 2019년 8월 31일 심장병 일러스트
ESC 콩그레스 2019에서 세계 심장 학회와 함께 발표 된 최신 연구에 따르면, 신체의 미생물이 관상 플라크의 불안정화 및 그에 따른 심장 마비에 기여할 수 있습니다. 연구에 따르면 장내 세균과는 달리 관상 플라크의 세균은 전 염증성이었다. 또한 급성 관상 동맥 증후군 (심장 마비) 환자는 협심증 환자와 비교하여 장내 세균이 다릅니다. 식이, 흡연, 오염, 연령 및 약물은 세포 생리학, 면역계 및 신진 대사에 큰 영향을 미칩니다. 이전 연구에 따르면 이러한 효과는 장내 미생물에 의해 매개됩니다. 이 연구는 관상 플라크의 불안정성에 대한 미생물 총의 기여를 조사했다. 이 연구는 급성 관상 동맥 증후군 환자 30 명과 안정 협심증 환자 10 명을 등록했습니다. 연구원들은 대변 샘플에서 장내 세균을 분리했습니다. 관상 플라크 박테리아를 혈관 성형술 풍선으로부터 추출 하였다. 대변과 관상 플라크에서의 미생물 총의 비교는 두 부위에서 상이한 조성을 나타냈다. 대변 박테리아는 이질적인 조성을 갖고 박 테로이 데 테이트 및 Firmicutes의 현저한 존재를 갖는 반면, 관상 플라크는 주로 프로 테오 박테리아 및 악 티노 박테리아에 속하는 전 염증성 표현형을 갖는 미생물을 함유 하였다. 이탈리아 로마 성 가톨릭 대학교의 최초 저자 인 Eugenia Pisano는 다음과 같이 말했습니다 :“염증 반응과 플라크 파열을 유발할 수있는 죽상 경화성 플라크에서 전 염증성 박테리아의 선택적 보유를 제안합니다.” 분석은 또한 두 그룹의 환자들 사이에서 장 미생물 총의 차이를 보여 주었다. 급성 관상 동맥 증후군이있는 환자는 Firmicutes, Fusobacteria 및 Actinobacteria가 더 많았으며, Bacteroidetes와 Proteobacteria는 안정 협심증이있는 사람들에서 더 많았습니다. Pisano는 다음과 같이 말했습니다 :“우리는 급성 및 안정 환자에서 장내 미생물 군집의 다른 구성을 발견했습니다. 이 박테리아가 방출하는 다양한 화학 물질은 플라크 불안정화 및 결과적인 심장 마비에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 대사 물질이 플라크 불안정성에 영향을 미치는지 여부를 조사하는 연구가 필요합니다.” 그녀는 현재까지 연구에 따르면 감염과 그에 따른 염증이 플라크 불안정성 및 심장 마비 발병 과정에 직접 관여하고 있음을 확실하게 밝히지 않았다고 지적했다. 예를 들어, 클라미디아 뉴 모니 애에 대한 항생제는 심장 사건의 위험을 감소시키지 못했습니다. 그러나 그녀는 이렇게 말했다.“이것은 작은 연구이지만, 결과는 적어도 일부 환자에서 감염성 방아쇠가 플라크 불안정화에 직접적인 역할을 할 수 있다는 개념을 재생성하기 때문에 중요합니다. 항생제가 특정 환자에서 심혈관 질환을 예방할 수 있는지 여부에 대한 추가 연구 결과가있을 것입니다.” Pisano는 결론 :“장과 관상 플라크의 미생물 총은 플라크 불안정화 과정에서 병리학 적 기능을 가질 수 있으며 잠재적 치료 목표가 될 수 있습니다.”
https://scitechdaily.com/microbes-may-contribute-to-heart-attacks/
.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
https://youtu.be/HyvbmrjWLVE
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