물리학에서 140 세의 비밀을 밝히다

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.개선 된 양자 정보 기술을위한 나노 입자 형성

Argonne National Laboratory의 Joseph E. Harmon 반도체 양자 링의 예술적 렌더링은 레이저로 조명되고 단일 광자를 방출합니다. 크레딧 : Argonne National Laboratory 2019 년 10 월 11 일

크기가 나노 미터에 불과한 입자는 오늘날 과학 연구의 최전선에 있습니다. 그들은 막대, 구체, 입방체, 소포, S 모양 벌레 및 도넛 모양의 고리와 같은 다양한 모양으로 제공됩니다. 과학적 연구에 가치가있는 것은 너무 작기 때문에 더 큰 물체로는 불가능한 양자 역학적 특성을 나타냅니다. DOE의 아르곤 국립 연구소에 위치한 미국 에너지 부 (DOE) 과학부 사용자 시설 인 나노 스케일 재료 센터 (CNM)의 연구원들은 최근 발표 된 Nature Communications 논문에 주요 양자 특성의 원인을보고했다. "반도체 양자 링"으로 불리는 도넛 형 나노 입자. 이 속성은 미래 기술의 양자 정보 저장, 통신 및 컴퓨팅에서 응용 프로그램을 찾을 수 있습니다. 이 프로젝트에서 CNM 연구원은 시카고 대학교, 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학교, 오타와 대학교 및 캐나다 국립 연구위원회의 동료들과 협력했습니다. 연구팀은 성장하는 도넛 형 나노 입자에 적합한 반도체 인 카드뮴 셀레나 이드로 만들어진 원형 고리를 조립했다. 이 양자 고리는 2 차원 구조로, 몇 개의 원자 층으로 구성된 결정질 물질입니다. 반도체의 장점은 연구원들이 레이저로 레이저를 자극 할 때 광자를 방출한다는 것입니다. CNM의 조수 과학자 인 Xuedan Ma는“레이저 로 2 차원 광자 방출기를 밝히면 두 축을 따라 빛을 방출 할 것으로 예상한다. "그러나 당신이 기대하는 것은 반드시 얻는 것이 아닙니다. 놀랍게도,이 2 차원 링은 한 축을 따라 빛을 방출 할 수 있습니다." 연구팀은 도넛 모양의 완벽한 회전 대칭을 깨뜨릴 때이 효과를 관찰하여 약간 길어졌다. Ma는“이 대칭 파괴에 의해 발광 방향을 바꿀 수있다. 따라서 우리는 광자가 도넛에서 나오는 방법을 제어하고 일관된 방향 제어를 달성 할 수있다”고 말했다. 빛의 광자는 모든 방향으로 퍼지지 않고 단일 방향을 따라이 링에서 방출되기 때문에 연구자들은 단일 광자를 효과적으로 수집하도록이 방출을 조정할 수 있습니다. 이 제어를 통해 연구원은 토폴로지 정보를 광자에 통합 한 다음 양자 정보를 전달하는 메신저로 사용할 수 있습니다. 양자 네트워킹 및 계산을 위해 이러한 인코딩 된 광자를 이용할 수도 있습니다. Argonne CNM의 Maria Goeppert Mayer Fellow 인 Matthew Otten은“ 제조 공정을보다 효과적으로 제어 할 수 있다면 여러 개의 구멍이있는 클로버 또는 구멍이있는 사각형과 같은 다른 모양의 나노 입자를 만들 수있다 ”고 말했다. . "우리는 더 많은 종류의 양자 정보 또는 더 많은 정보를 나노 입자로 인코딩 할 수있을 것입니다." Ma는“ 지오메트리가이 양자 효과를 일으키는 유일한 요인은 아니라고 덧붙여 야한다. 나노 스케일 재료 의 경우와 마찬가지로 재료의 원자 구조도 중요하다 . 이 연구에 근거한 논문은 "회전 대칭 대칭에 의한 반도체 양자 링에서의 일축 전이 쌍극자 모멘트"가 최근 Nature Communications에 나타났다 . Ma와 Otten 외에도 저자는 Nicolai F. Hartmann, Igor Fedin, Dmitri Talapin, Moritz Cygorek, Pawel Hawrylak, Marek Korkusinski, Stephen Gray 및 Achim Hartschuh를 포함합니다. 더 탐색 과학자들은 양자 광학 네트워크를 현실에 한 걸음 더 가까이 옮깁니다. 추가 정보 : Nicolai F. Hartmann et al., 회전 대칭 파손으로 인한 반도체 양자 링의 단축 전이 쌍극자 모멘트, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-11225-6 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)

https://phys.org/news/2019-10-nanoparticles-quantum-technology.html

 

 

.처음으로 고해상도로 밝혀진 작물 바이러스 군

에 의해 존 인스 센터 처음으로 우리는 세계에서 가장 치명적인 작물 살인자 중 하나를 분자 수준으로 볼 수 있습니다. 크레딧 : Universist of Leeds, 2019 년 10 월 11 일

처음으로 우리는 세계에서 가장 치명적인 작물 살인자 중 하나를 분자 수준으로 볼 수 있습니다. Luteoviridae는 전 세계적으로 주요 작물 손실을 담당하는 병원성 식물 바이러스입니다. 진딧물에 의해 전염되는이 바이러스 는 곡물, 콩과 식물, 쑥쑥, 사탕무, 사탕 수수 및 감자를 포함한 광범위한 식품 작물 을 감염시킵니다 . 지금까지 연구자들은 그들의 구조를 고해상도로 연구하는 데 필요한 양의 바이러스를 생성 할 수 없었습니다. 현재 연구팀은 식물 현미경 기술의 최신 기술을 사용하여 최신 현미경 기술로보다 상세하게 조사 할 수 있도록 충분한 양의 병원체를 생성했습니다. 이 방법에는 바이러스 유사 입자 (VLP) 를 생성하는 데 필요한 유전자가있는 담배 식물에 침투하는 과정이 포함됩니다 . 삽입 된 유전자 정보 로부터 VLP는 식물 숙주 내부에서자가 조립된다. 이 기술은 감염성 바이러스를 다룰 필요가 없습니다. 식물 에서 추출한 VLP를 사용하여 John Innes Center의 팀과 리즈 대학 (University of Leeds)의 Astbury Biostructure Laboratory 팀은 냉동 전자 현미경으로 바이러스 구조를 고해상도로 관찰 할 수있었습니다. 이것은 처음으로 루 테오 비 리드 캡시드가 어떻게 형성되는지에 대한 분자 수준의 통찰력을 제공하고 그것이 진딧물에 의해 어떻게 전달되는지를 제시합니다. 이 방법은 다른 바이러스의 비밀을 밝히는 데 도움이 될 수 있다고 연구팀은 밝혔다. John Innes Center의 George Lomonossoff 교수는 말합니다. "이 개발은 전 세계적으로 막대한 손실을 야기하는이 중요한 식물 바이러스 제품군을위한 진단 도구 개발을위한 플랫폼 을 제공합니다 ." 리즈 대학에서 교수 닐 Ranson 보낸 덧붙였다 : "식물 발현 기술과의 결합 구조 생물학은 상당히 흥미 롭다, 우리는 바이러스의 많은 다른 유형의 구조를 이해하는 데 사용할 수 있습니다." 식물 바이러스 감염은 300 억 달러로 추정되는 세계 경제 손실에 책임이 있습니다. Luteoviridae는 식물 혈관 구조를 공격하여 심각한 스턴트를 유발하여 작물 손실을 초래합니다. 이 가족에는 보리 옐로 드워프 바이러스와 감자 잎사귀 바이러스가 포함되어 있으며 영국에서 연간 40-60m의 농작물 손실을 초래합니다. '루 테오 비 리드 입자의 고분해능 구조를 얻기 위해 과도 발현과 Cryo-EM의 결합'전체 연구는 Cell Press 저널 Structure에 게재되었다 .

더 탐색 파괴적인 식물 바이러스가 원자 적 세부 사항으로 밝혀 짐 추가 정보 : Matthew J. Byrne et al. 과도 발현과 Cryo-EM을 결합하여 Luteovirid 입자의 고분해능 구조를 얻는 구조 (2019). DOI : 10.1016 / j.str.2019.09.010 저널 정보 : 구조 에 의해 제공 존 인스 센터

https://phys.org/news/2019-10-family-crop-viruses-revealed-high.html

 

 

.물리학에서 140 세의 비밀을 밝히다

하여 IBM 2019 년 10 월 11 일

반도체는 오늘날의 디지털, 전자 시대의 기본 구성 요소로, 컴퓨터, 스마트 폰 및 기타 모바일 장치를 포함하여 현대 생활에 도움이되는 다양한 장치를 제공합니다. 반도체 기능 및 성능이 향상되어 컴퓨팅, 센싱 및 에너지 변환을위한 차세대 반도체 애플리케이션이 가능해졌습니다. 그러나 연구원들은 오랫동안 반도체 장치 및 고급 반도체 재료 내부의 전자 전하를 완전히 이해하는 능력의 한계로 인해 어려움을 겪어 왔으며 앞으로 더 발전 할 수있는 능력을 제한했습니다. Nature 저널의 새로운 연구에서 IBM Research가 주도한 협업은 140 년 된 물리학의 놀라운 혁신을 설명합니다.이 신비는 반도체의 물리적 특성을 훨씬 더 자세하게 풀고 개발에 도움을줍니다. 새롭고 개선 된 반도체 재료. 반도체의 물리학을 진정으로 이해하려면 먼저 물질 내부 의 전하 운반체 의 기본 특성 , 즉 입자가 양인지 음인지, 적용된 전기장에서의 속도 및 재료에 얼마나 밀집되어 있는지 알아야합니다. 물리학 자 에드윈 홀 (Edwin Hall)은 1879 년에 자기장이 도체 내부에서 전자 전하의 이동을 편향시키고 편향의 양이 그림과 같이 전하 흐름에 수직 인 전압으로 측정 될 수 있음을 발견했을 때 이러한 특성을 결정하는 방법을 발견했습니다. 그림 1a. 홀 전압 (Hall voltage)이라고 알려진이 전압은 반도체에서 전하 캐리어에 대한 필수 정보 (예 : "홀"이라고 불리는 음의 전자 또는 양의 준 입자인지 여부)를 잠금 해제합니다.반도체 내부의 전기장 또는 "이동성"(µ) 및 밀도 (n). 140 세의 비밀 Hall의 발견 이후 수십 년 동안 연구원들은 그림 1b와 같이 빛으로 홀 효과 측정을 수행 할 수 있다는 것을 인식했습니다. 이러한 실험에서, 광 조명은 반도체에서 다수의 캐리어 또는 전자-정공 쌍을 생성한다. 불행히도, 기본 홀 효과에 대한 우리의 이해는 지배적 인 전하 캐리어 (또는 대다수 캐리어)에 대한 통찰력을 제공했습니다. 연구원들은 두 캐리어 (대부분 및 소수 캐리어)의 특성을 동시에 추출 할 수 없었습니다. 이러한 정보는 태양 전지 및 기타 광전자 장치와 같이 빛과 관련된 많은 응용 분야에 중요합니다. IBM Research의 Nature 연구 는 홀 효과의 오랜 비밀 중 하나를 열어줍니다. 한국 과학 기술원 (KAIST), 한국 화학 기술 연구원 (KRICT), 듀크 대학교 (Duke University) 및 IBM 연구원들은 밀도와 같은 다수 및 소수 캐리어 정보를 동시에 추출 할 수있는 새로운 공식과 기술을 발견했습니다. 이동성뿐만 아니라 캐리어 수명, 확산 길이 및 재조합 프로세스에 대한 추가 정보를 얻을 수 있습니다. 보다 구체적으로, 포토 홀 (photo-Hall) 실험에서, 두 캐리어는 전도도 (σ) 및 홀 계수 (H, 홀 전압 대 자기장의 비율에 비례하는 H)의 변화에 ​​기여한다. 핵심 통찰력은 광도의 함수로서 전도도 및 홀 계수를 측정하는 데 있습니다. 전도도-홀 계수 (σ-H) 곡선의 궤도에 숨겨져있는 두 가지 캐리어의 이동성의 차이라는 중요한 새로운 정보가 드러납니다. 논문에서 논의 된 바와 같이,이 관계는 다음과 같이 우아하게 표현 될 수 있습니다. Δµ = d (σ²H) / dσ

어둠 속에서 전통적인 홀 측정에서 알려진 다수의 반송파 밀도부터 시작하여, 광도의 함수로서 다수 및 소수 반송파 이동성과 밀도를 모두 해결할 수 있습니다. 이 팀은 새로운 기술인 CARPH (Carrier-Resolved Photo Hall) 측정을 명명했습니다. 알려진 광 조도로, 캐리어 수명이 유사하게 설정 될 수있다. 이러한 관계와 관련 솔루션은 홀 효과가 발견 된 이후 거의 1 세기 반 동안 숨겨져 있습니다. 이 이론적 이해의 발전 외에도 실험 기술의 발전은이 새로운 기술을 가능하게하는 데 중요합니다. 이 기술은 깨끗한 홀 신호 측정이 필요합니다. 홀 신호가 약한 (예 : 이동성이 낮아서) 강한 조명 아래에서 불필요한 신호가 존재하는 재료에는 문제가 될 수 있습니다. 이를 위해 진동 (ac) 자기장으로 홀 측정을 수행해야합니다. 라디오 청취와 마찬가지로 원하는 방송국의 주파수를 선택하는 동시에 노이즈로 작동하는 다른 모든 주파수를 거부해야합니다. CRPH 기술은 한 걸음 더 나아가서 원하는 주파수뿐만 아니라 락인 감지 기술에서 진동 자기장의 위상을 선택합니다. 이 AC 홀 측정 개념은 오랫동안 알려져 왔으며, 선구자 발견 과학에서 자주 발생하는 것처럼 한 영역에서의 발전은 다른 영역에서의 발견에 의해 유발됩니다. 2015 년에 IBM Research는 그림 2a에 표시된 것처럼 임계 길이를 초과 할 때 두 줄의 가로 쌍극자 사이에서 발생하는 "카멜 백 (camelback)"효과라고하는 새로운 자기장 제한 효과와 관련하여 이전에 알려지지 않은 물리 현상이보고되었습니다. 이 효과는 그림 2b와 같이 PDL (Parallel Dipole Line) 트랩이라고하는 새로운 유형의 자연 자기 트랩을 가능하게하는 핵심 기능입니다. PDL 자기 트랩은 틸트 미터 및 지진계 (지진 센서)와 같은 다양한 센서 애플리케이션을위한 새로운 플랫폼 역할을 할 수 있습니다. 놀랍게도 동일한 PDL 요소에는 다른 고유 한 응용 프로그램이 있습니다. 회전하면 강력하고 단방향이며 순수한 고조파 자기장 진동 을 얻기위한 포토 홀 실험에 이상적인 시스템 역할을합니다 (그림 2c). 더 중요한 것은이 시스템은 시료에 대 면적 조명을 허용 할 수있는 충분한 공간을 제공한다는 것입니다. 이는 포토 홀 실험에서 중요합니다. 영향 새롭게 개발 된 포토 홀 기술은 반도체로부터 놀라운 양의 정보를 추출 할 수있게합니다. 기존의 홀 측정에서 얻은 3 개의 매개 변수와 달리이 새로운 기술은 테스트 된 모든 광도에서 최대 7 개의 매개 변수를 생성합니다. 여기에는 전자와 정공의 이동성이 포함됩니다. 빛 아래 의 캐리어 밀도; 재조합 수명; 전자, 정공 및 양극성 타입의 확산 길이. 이들 모두는 N 번 반복 될 수있다 (즉, 실험에 사용 된 광도 설정의 수). 이 새로운 발견 및 기술은 기존 기술과 새로운 기술 모두에서 반도체 발전을 추진하는 데 도움이 될 것입니다. 이제 반도체 재료의 물리적 특성을 상세하게 추출하는 데 필요한 지식과 도구가 있습니다. 예를 들어, 이는 더 나은 태양 전지, 더 나은 광전자 장치 및 인공 지능 기술을위한 새로운 재료 및 장치와 같은 차세대 반도체 기술의 개발을 가속화하는 데 도움이 될 것입니다.

더 탐색 연구원은 처음으로 입체 양자 홀 효과를 시연 추가 정보 : Oki Gunawan et al. 캐리어 해결 사진 홀 효과, 자연 (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1632-2 EH 홀. 전류에 대한 자석의 새로운 행동, American Journal of Mathematics (2006). DOI : 10.2307 / 2369245 저널 정보 : 자연 IBM 제공

https://phys.org/news/2019-10-year-old-secret-physics.html

 

 

.블랙홀 시스템의 핵심에서 드러나는 폭력

에 의해 사우 샘프 턴 대학 관찰 된 특성을 기반으로 한 블랙홀 시스템 MAXI J1820 + 070에 대한 작가의 인상. 블랙홀은 동반자 별을 먹여 물질을 광대 한 흡인 물질로 끌어내는 것으로 보인다. 블랙홀 자체에 가까워지면서 그 재료 중 일부는 디스크 위와 아래에 활기 넘치는 펜슬 빔 '제트'로 빠져 나옵니다. 이곳의 빛은 태양을 천 번 이상 비출 정도로 강합니다. © John Paice 크레딧 : © John Paice. 라이센스 유형 속성 (CC BY 4.0), 2019 년 10 월 11 일

사우 샘프 턴 대학교 (University of Southampton)가 이끄는 국제 천문학 자 팀은 최첨단 카메라를 사용하여 이전에는 볼 수 없었던 수준의 디테일 수준으로 성장하는 블랙홀 시스템의 높은 프레임 레이트 영화를 제작했습니다. 그 과정에서 그들은이 수수께끼의 대상의 즉각적인 환경을 이해하는 새로운 단서를 발견했습니다. 과학자들은 그들의 연구를 왕립 천문 학회 월간 고지에 새 논문으로 발표했다 . 블랙홀은 근처의 별을 제거하고 광대 한 재료의 디스크를 만들 수 있습니다. 여기서, 블랙홀의 강한 중력 및 재료 자체의 자계는 시스템 전체에서 급격히 변화하는 방사선 레벨을 방출 할 수 있습니다. 이 방사선은 Gran Telescopio Canarias (카나리아, La Palma)의 HiPERCAM 기기와 국제 우주 정거장의 NASA NICER 관측소의 X- 선 에서 가시 광선 에서 감지되었습니다 . 연구 된 블랙홀 시스템은 MAXI J1820 + 070으로 이름이 지정되어 있으며 2018 년 초에 처음 발견되었습니다. 그것은 약 7 태양의 질량을 가지고 있으며, 이것은 런던시보다 작은 공간 영역으로 축소되었습니다. 이 시스템들을 조사하는 것은 그들의 거리가 너무 희미하고 너무 작아서 볼 수 없기 때문에 매우 어렵습니다-최근에 은하 M87의 중심에있는 블랙홀을 촬영 한 Event Horizon Telescope도 사용하지 않았습니다. 그러나 HiPERCAM 및 NICER 기기를 통해 연구원들은 초당 300 프레임 이상으로 시스템에서 변화하는 빛의 '영화'를 녹화하여 가시 광선 및 X- 선 조명의 '폭발'과 '폭발'을 포착 할 수있었습니다.

https://youtu.be/9V-sjuOzVVA

크레딧 : University of Southampton

사우 샘프 턴 대학교 (University of Southampton)의 대학원생 인 존 페이스 (John Paice)와 인도의 천문 및 천체 물리학 센터 (Inter-University Center for Astronomy & Astrophysics)는 이러한 결과를 제시 한 연구의 주요 저자이자 영화 제작자이기도합니다. "영화는 실제 데이터를 사용하여 만들어졌지만 가장 빠른 플레어를 육안으로 식별 할 수 있도록 실제 속도의 1/10 속도로 느려졌습니다. 블랙홀 주변의 재료가 어떻게 보이는지 볼 수 있습니다. 너무 밝아서 별을 빛나고 있으며, 가장 빠른 깜박임은 몇 밀리 초 만 지속됩니다. 즉 백개의 태양이 출력되고 눈이 깜박일 때 더 많이 방출됩니다. " 연구원들은 또한 X 선 수준의 감소가 가시광 선의 증가를 동반한다는 것을 발견했습니다. 그리고 가시 광선에서 가장 빠른 섬광은 X- 레이 촬영 후 1 분의 1 초에 나오는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 패턴은 전자가 원자로부터 멀어지면서 블랙홀의 중력을 받아들이는 깊이에 있거나 그렇지 않으면 너무 작아서 뚜렷한 플라즈마의 존재를 간접적으로 드러낸다. 이것이 처음 발견 된 것은 아닙니다. X 선 및 시각 사이의 순간적인 차이 광 호스팅 개의 다른 시스템에서 보아왔다 블랙홀 있지만 디테일이 수준에서 관찰되지 않았다. 이 국제 팀의 구성원은 지난 10 년 동안이 분야의 최전선에있었습니다. 사우 샘프 턴의 Poshak Gandhi 박사는 이전의 두 시스템에서도 동일한 시간 표시를 발견했습니다. 그는 이러한 발견의 중요성에 대해 다음과 같이 언급했다. "이제 세 가지 시스템에서 이것을 볼 수 있다는 사실은 그것이 성장하는 블랙홀의 통합 특성이라는 개념을 강화시켜줍니다. 사실이라면, 이것이 플라즈마가 어떻게 흐르는 지에 대한 근본적인 사실을 알려 주어야합니다. 블랙홀이 작동합니다. "우리의 최선의 아이디어 는 플라즈마의 흡기 및 유출 비트 사이 의 깊은 연결 을 불러 일으킨다. 그러나 이것은 우리가 지구 실험실에서 복제 할 수없는 극단적 인 물리적 조건이며 자연이 이것을 관리하는 방법을 이해하지 못한다. "올바른 이론에."

더 탐색 블랙홀에 빛을 비추다 추가 정보 : JA Paice et al. ~ 100Hz의 블랙홀 X 선 이진 : HiPERCAM 및 NICER를 사용한 MAXI J1820 + 070의 다중 파장 타이밍 , Royal Astronomical Society의 월간 공지 : Letters (2019). DOI : 10.1093 / mnrasl / slz148 저널 정보 : 왕립 천문 학회 월간 고지 , 왕립 천문 학회 월간 고지 사우 샘프 턴 대학교 제공

https://phys.org/news/2019-10-violent-flaring-revealed-heart-black.html

 

 

.강력하고 깨지지 않는 분자 스위치의 우발적 발견

 

에 의해 Radboud 대학 네이 메헨, 2019 년 10 월 8 일

파손없이 반복적으로 형태를 바꿀 수있는 유기 물질은 인공 근육, 펌프 또는 스위치와 같은 많은 유용한 응용 분야를 가지고 있습니다. Radboud University의 물리학 자들은 우연히 그 성질을 가진 물질을 발견했습니다. 이번 연구 결과는 10 월 8 일 과학 저널 Nature Communications 에 발표 될 예정 이다. Radboud University의 고체 및 인터페이스 분광학 교수 인 Theo Rasing은“저는 이것을 '분자 핀볼 머신'이라고 부릅니다. 그는 Nijmegen과 중국의 동료들과 함께 유리 비드를 고속으로 날려 재료 의 모양을 바꾸는 능력을 보여줍니다 . 이 과정에서 유기 결정 물질 4-DBpFO는 자체 무게의 10,000 배에 해당하는 힘을 전달합니다. 결정은 약 섭씨 180 도의 작은 온도 변화 에서 형태가 크게 변화 하고 깨지 않고 그렇게 하는 독특한 특성을 지니고 있으며,이 변화는 수백 번 반복 될 수 있습니다. 과학계이 이루어지는 순간 이동 기계 큰 필요성 갖는 유기 물질 , 예를 들어 "칩상의 랩"(LOCS)에 유체 펌프로서 사용될 수있다. LOC의 잘 알려진 용도에는 당뇨병 환자가 혈당과 신체 기능을 측정하는 나노 알약을 측정 할 수있는 장치가 포함됩니다. Rasing은“현재의 유기 결정의 문제점은 온도로 인한 모양의 변화가 예를 들어 물질을 빠르게 파괴한다는 점이다. 

https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2019/1-accidentaldi.mp4

유리 비드를 고속으로 날리는 미세한 유기 물질. 물리학 자 테오 레이싱 (Theo Rasing)은이를 '분자 핀볼 머신'이라고 부릅니다. 그는 Nijmegen과 중국의 동료들과 함께이 결정이 작은 온도 변화에서 모양이 크게 바뀌고 끊어지지 않는 독특한 특성을 가지고 있음을 발견했습니다. 이를 통해 해당 변경이 수백 번 반복 될 수 있습니다. 유용한 응용 분야는 펌프, 전자 스위치 또는 인공 근육입니다. 크레딧 : Yulong Duan et al., Radboud University 분자들이 서로를 가로 질러 미끄러지기 때문에 연구자들이 발견 한 물질은 모양의 반복적 인 변화로 깨지지 않습니다. Yulong Duan 박사는“이 물질에서 이러한 성질에 대한 우리의 발견은 실제로 운이 좋았다”고 말했다. 후보 및 출판물의 첫 번째 저자. "우리는 주로 흥미로운 광학적 특성을 위해이 물질들을 연구하고 있었지만, 현미경으로 온도를 바꾸면 결정이 갑자기 사라졌습니다." 놀이 00:00 00:14 설정 씨 전체 화면 입력 놀이 영화는 가열에 의한 상 전이 동안 결정의 형상 변형을 보여준다. 위상 전이는 코 히어 런트 위상 경계의 이동에 의해 진행되며, 이는 형상 변경 동안 명확하게 볼 수 있습니다. 가열 속도는 3 ℃ / 분이었다. 크레딧 : Yulong Duan et al., Radboud University 가능한 응용을 향한 추가 단계를 수행하기 위해 연구원 들은 분자 구조의 변화를 통해 어떻게 효과가 더 낮은 온도 로 이동 될 수 있는지 연구하고자합니다 . 또한 짧은 광 펄스를 사용하여 재료의 모양을 변경하여 제어되는 방식으로 재료를 가열 및 냉각 할 수있는 방법을 조사하려고합니다. 더 탐색 과학자들은 작은 결정의 힘을 연구합니다

추가 정보 : 유기 분자 결정, Nature Communications , Yulong Duan, Sergey Semin, Paul Tinnemans, Herma Cuppen, Jialiang Xu, Theo Rasing, DOI : 10.1038 / s41467-019-12601-y 기반의 강력한 열 탄성 마이크로 액추에이터 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 Radboud 대학 네이 메헨

https://phys.org/news/2019-10-accidental-discovery-strong-unbreakable-molecular.html

 

 

.음, 꼬리가 보인다

 

 

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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.

 

 

.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.

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https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html

 

 

.세계에서 가장 노이즈가 적은 방사선 검출기로 양자 작업 향상

에 의해 알토 대학교 SNS 나노 볼로미터의 컬러 SEM 이미지. 왼쪽 하단의 어두운 타원형은 1.3 마이크로 미터 길이의 Ralstonia mannitolilytica 박테리아를 나타냅니다. 크레딧 : Roope Kokkoniemi / Aalto University, 2019 년 10 월 11 일

Aalto University의 연구원과 핀란드의 VTT 기술 연구소는 열 감지 검출기 유형 인 초 고감도 볼로미터를 구축했습니다. 금 팔라듐 혼합물로 만들어진 새로운 방사선 검출기를 사용하면 전자기 방사선의 강도를 실시간으로 쉽게 측정 할 수 있습니다. 볼로미터는 건설 산업의 열 화상 카메라와 위성에서 우주 방사선을 측정하는 데 널리 사용됩니다. 새로운 개발은 볼로미터가 양자 컴퓨터로가는 길을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 새로운 방사선 검출기 가 실험실에서와 같이 우주에서도 잘 작동 한다면 우주에서 우주 마이크로파 배경 방사선 을보다 정확하게 측정하는 데 사용될 수도 있습니다 . "새로운 검출기는 매우 민감하며, 그 잡음 레벨은 , 어떤 다른 노이즈 1/10 올바른 값 주위 많은 신호 반송이다 어때 볼로미터 . 또한 수백 배 빠른 이전 저잡음 방사선 검출기보다, "는 Aalto University와 VTT의 양자 기술 공동 교수로 근무하는 Mikko Möttönen은 말합니다. 처음에 연구 그룹은 금으로 방사선 검출기를 만들었지 만 금은 검출기에서 초전도체로 사용되는 알루미늄과 호환되지 않기 때문에 몇 주 후에 파산되었습니다. 이를 극복하기 위해이 그룹은 금과 팔라듐의 혼합물을 사용하기 시작했는데, 이는 매우 내구성이 있지만 볼로미터에서는 드문 물질입니다. "재료 이외에도 새로운 방사선 검출기의 비밀은 실제로 작은 규모에있다. 방사선 검출기의 중간을 통과하는 나노 와이어는 단지 약 마이크로 미터 길이, 이백 나노 미터 폭, 수십 나노 미터 두께, "는 Aalto University에서 볼로미터를 연구 한 Roope Kokkoniemi는 말합니다. 볼로미터는 방사선의 가열 효과를 측정하여 작동합니다. 볼로미터가 가열되면 전기적 특성이 변하며이를 정밀하게 측정 할 수 있습니다. 볼로미터가 작을수록 가열에 필요한 복사량이 적습니다. Kokkoniemi는“작은 방사선 검출기는 열용량이 낮기 때문에 약한 방사선은 더 강한 신호를 제공한다. 더 나은 보호 "Quantum 컴퓨터는 극저온의 초저온 냉동기에서 작동합니다. 극소량의 초과 방사선도 많은 방해를 유발합니다. 나노 볼로미터는 매우 민감하므로 저온을 줄이기 위해 저온의 초과 방사선 수준을 편리하게 측정 할 수 있습니다. 방사선 더 나은 보호를 통한는 "Möttönen는 말한다. 볼로미터를 사용하여 양자 비트 또는 큐 비트의 값을 읽을 수도 있습니다. 그러나 이러한 목적으로 볼로미터는 더욱 빨라야합니다. Möttönen은“초전도 양자 컴퓨터에서 양자 정보를 여러 번 연속해서 읽지 않기 위해서는 볼로미터가 약 100 배 더 빨라야한다”고 말했다. 이 연구에서 마이크로파 증폭기도 개발되었다. 그들의 임무는 신호를 강화하는 것이지만 소음도 추가합니다. VTT에서 개발 한 초전도 마이크로파 증폭기는 사용 된 최고의 상용 증폭기와 비교하여 볼로미터 노이즈를 절반으로 줄였습니다. 볼로미터는 Mikko Möttönen이 이끄는 Quantum Computing and Devices 연구 그룹에서 개발되었습니다. 이 기사는 10 월 11 일 Communications Physics 저널에 실렸다.

더 탐색 그래 핀으로 만든 새로운 방사선 검출기 추가 정보 : Roope Kokkoniemi et al. 초 저잡음 등가의 나노 볼로미터, Communications Physics (2019). DOI : 10.1038 / s42005-019-0225-6 저널 정보 : 커뮤니케이션 물리 Aalto University 제공

https://phys.org/news/2019-10-detector-lowest-noise-world-boosts.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