더 저렴한 적외선 플라스틱 렌즈를 생산하기 위해 계산 화학을 사용
.핼러윈 사탕 나눠주는 트럼프 내외
(워싱턴 AP=연합뉴스) 도널드 트럼프 미국 대통령과 부인 멜라니아 트럼프 여사가 28일(현지시간) 미국 워싱턴DC 백악관 남쪽 잔디밭에서 열린 핼러윈 '트릭 오어 트릿'(trick-or-treat) 행사 중 아이들에게 사탕을 나눠주고 있다.
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.새로운 발견은 드문 단계에서 별의 내부 작용을 조사하는 방법을 자세히 설명합니다
캘리포니아 대학 해리슨 태소 (Harrison Tasoff) -산타 바바라 크레딧 : Jørgen Christensen-Dalsgaard,2019 년 10 월 29 일
태양이 그 핵심에서 수소를 다 사용했을 때 50 억 년 정도 후에, 그것은 팽창하여 붉은 거인의 별이 될 것입니다. 이 생명의 단계와 다른 질량의 질량의 두 배까지는 태양의 100 억 년 이상과 비교할 때 상대적으로 짧습니다. 붉은 거인은 태양보다 1000 배 더 밝게 빛날 것이며, 갑자기 "헬륨 코어 플래시 (helium core flash)"라고 불리는 과정에서 코어의 깊은 곳의 헬륨이 탄소에 융합되기 시작합니다. 그 후, 별은 1 억년의 조용한 헬륨 융합으로 정착합니다. 천체 물리학 자들은 이론과 모델에서 50 년 동안 이러한 섬광을 예측했지만, 아직까지 관찰 된 바는 없습니다. 그러나 자연 천문학 에 대한 새로운 연구 는 이것이 곧 바뀔 수 있다고 제안합니다. "의 효과 헬륨 코어 플래시가 명확 모델에 의해 예측되지만, 우리가 직접 반영하는 더 관찰을 발견했다"고 공동 저자 요르겐 크리스텐슨 달 스가 어드, 이론 물리학에 대한 UC 산타 바바라의 카 블리 연구소의 시몬스 수훈 방문 교수 (KITP)는 말했다 덴마크 오르후스 대학교 교수. 태양과 같은 별은 1,500 만 K 정도의 온도에서 수소를 헬륨에 융합시킴으로써 전력을 공급받습니다. 그러나, 헬륨은 1 억 K 정도의 수소보다 훨씬 높은 온도가 탄소에 융합되기 시작하므로 코어에 간단히 축적됩니다. 수소 껍질이 계속해서 타 오릅니다. 그 동안 별은 지구의 궤도와 비슷한 크기로 확장됩니다. 결국, 별의 핵은 완벽한 조건에 도달하여 헬륨의 격렬한 점화를 일으킨다 : 헬륨 핵 섬광 코어는 향후 2 백만 년 동안 수 차례의 섬광을 겪은 다음 약 1 억 년 동안 코어의 모든 헬륨을 탄소와 산소로 연소하는 더 정적 인 상태로 정착합니다. 헬륨 코어 플래시는 저 질량 별의 수명주기를 이해하는 데 중요한 역할을합니다. 불행히도, 먼 별의 핵심에서 데이터를 수집하는 것은 매우 어렵 기 때문에 과학자들은이 현상을 관찰 할 수 없었습니다. Kepler, CoRoT 및 현재 NASA의 TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)와 같은 현대 우주 기반 관측소의 힘은이를 바꿀 것을 약속합니다. Christensen-Dalsgaard는“우주에서 매우 민감한 측정 값을 사용할 수있게되면서 매우 많은 수의 별의 밝기에서 미묘한 진동을 관찰 할 수있게되었습니다. 헬륨 코어 플래시는 별을 통해 전파되는 일련의 다른 파도를 생성합니다. 이로 인해 별이 종처럼 진동하여 전체 밝기의 약한 변화로 나타납니다. 항성 맥동에 대한 관측은 이미 천문학 자들에게 지질 학자들이 지진을 연구함으로써 지구의 내부에 대해 배우는 방식으로 별 내부의 과정에 대해 가르쳤다. Asteroseismology로 알려진이 기술은 천체 물리학에서 번성하는 분야로 성장했습니다. 핵심 섬광 은 갑자기 갑자기 발생하며 지진과 같이 매우 활발한 사건으로 시작하여 향후 2 백만 년 동안 연속적으로 약한 일련의 사건이 발생합니다. 이는 대부분의 별들의 삶에서 비교적 짧은 기간입니다. KITP 책임자 Lars Bildsten과 KITP 선임 연구원 인 Bill Paxton이 이끄는 2012 년 초의 논문에서 볼 수 있듯이이 별들의 맥동 주파수는 핵심 조건에 매우 민감합니다. 결과적으로, 천문학은 과학자들에게 이러한 과정에 대한 우리의 이해를 테스트하는 정보를 제공 할 수 있습니다. "우리는이 새로운 우주 능력이 우리가 오랫동안 연구해온이 위대한 항성의 진화를 확인할 수있게되어 매우 기뻤습니다. 그러나 우리는이 저자들이 활발하게 확신하는 별을 사용하여 실제로 얻을 수있는 더 흥미로운 가능성을 고려하지 않았습니다. Bildsten은 말했다. 새로운 연구의 주요 목적은이 번쩍이는 지역이 우리가 볼 수있을만큼 큰 맥동을 유발할 수 있는지 여부를 결정하는 것이 었습니다. 그리고 수개월 간의 분석 및 시뮬레이션 후, 연구원들은 많은 사람들이 상대적으로 관찰하기 쉽다는 것을 발견했습니다. Christensen-Dalsgaard는“메커니즘이 실제로 잘 작동한다는 사실에 놀랐습니다. 이 논문에서 자세히 설명 된 새롭고 유망한 각도는 천문학 자들이 매우 특수하고 (지금까지는 잘 이해하지 못했던) 별의 형태로 하위 난쟁이 B별로 지정된 과정을 연구 해 왔다는 것입니다. 이들은 알려지지 않은 이유로 수소의 대부분의 외부 층을 잃어버린 이전의 붉은 거인입니다. 아열대 B 별은 과학자들에게 별의 뜨거운 핵을보다 직접적으로 조사 할 수있는 독특한 기회를 제공합니다. 또한, 남아있는 얇은 수소 층은 반복 된 헬륨 코어 플래쉬로부터의 진동을 감쇠시키기에 충분히 두껍지 않아서, 연구자들이 잠재적으로 직접 관찰 할 수있는 기회를 제공합니다. 이 연구는 헬륨 융합의 점화시 항성 모델에 의해 예측 된 복잡한 과정에 대한 최초의 관측 정보를 제공합니다. Bildsten은“이 연구는 전 KITP 대학원생 Daniel Lecoanet이 이끄는 일련의 유체 역학 계산을 강력하게 활용했습니다. "이 모든 것이 잘 풀리면이 별들은 천체 물리학의 기본 퍼즐에 대한 새로운 시험장을 제공 할 것입니다." Christensen-Dalsgaard는 이러한 결과를 실제 데이터에 적용하기를 간절히 원한다고 말했다. 실제로, 헬륨 코어 섬광이 이미 관찰되었을 수 있습니다. CoRoT와 Kepler에 의해 관찰 된 몇몇 별들은 헬륨 코어 섬광의 예측과 유사하게 설명 할 수없는 진동을 보여줍니다. 그것의 전체 넓은 길 관찰하기 때문에 TESS, 그는 설명이 향후 연구에 중요한 증명할 별 이 맥동이 검출 될 수있다 몇 가지를 포함. 이를 통해 모델에 대한 더욱 강력한 테스트와 미래의 태양에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 더 탐색 과학자들은 새로운 유형의 맥동 스타를 발견합니다.
https://phys.org/news/2019-10-method-stars-rare-phase.html
.사나운 아이디어 : 태양을 외계 행성의 생명을 점검하기위한 렌즈로 사용합시다
으로 메건 바텔 9 시간 전 생명을 찾기 바위 같은 지구 크기의 외계 행성에 대한 예술가의 묘사.바위 같은 지구 크기의 외계 행성에 대한 예술가의 묘사.(이미지 : © NASA Ames / SETI Institute / JPL-Caltech)
워싱턴 — 인류가 우주에서 섬세한 기동을 할 수 있다고 가정 할 때, 우리 태양은 언젠가 생명이 먼 행성에 숨어 있는지 여부를 밝힐 수 있습니다. 그러한 훌륭한 업적에 대한 동기는 예외적으로 설득력이있을 것입니다. 외계 생명체의 단서를 잠재적으로 확인합니다. 지구를 넘어 생명의 소용돌이를 찾는 우주 생물 학자들은 생물 서명 , 적어도 생명에 의해 야기 될 수있는 특성을 목표 로한다. 그러나 과학자들은 생체 서명을 만들기위한 대체 비 생명 과정을 가정하는 데 능숙합니다. 즉, 먼 세상에서 이러한 특성을 식별한다고해서 생명을 찾았다는 보장은 없습니다. 따라서 과학자들은 다른 기술을 사용하여 생체 서명이있는 행성을 목표로 삼고 싶을 수도 있습니다. 매사추세츠 공과 대학 (Massachusetts Institute of Technology)의 천문학자인 사라 시거 (Sara Seager)는 지난주 국제 우주 의회 에서 열린 ' 세계를 통한 인생의 여행'이라는 패널 에서“우리는 지구에 더 가까이 다가가는 방법을 찾고있다”고 말했다 . "우리는 또 다른 모습을 원합니다. 지금은 그렇게 할 방법이 없습니다."
https://www.space.com/exoplanet-imaging-with-sun-gravitational-lens.html?utm_source=notification&jwsource=cl
시거는이 양자에 대한 하나의 가능한 해결책을 언급했다 : 성간 이동을 위해 레이저 빔에 밀릴 수있는 작은 위성 설계. 시거는 “또 다른 종류의, 그러나 현실적인 아이디어는 태양을 중력 렌즈 로 사용하는 것이다 . 천문학 자들은 은하계를 중력 렌즈로 사용하여 많은 경험을 가지고 있습니다. 이 기술은 세 개의 천체가 정확하게 정렬되어 있습니다. 첫째, 지구 자체 또는 주변에 기기 자체가 있습니다. 두 번째 성분은 질량이 너무 커서 중력이 빛의 경로를 왜곡하는 거대한 은하 또는 은하단입니다. 선의 세 번째 점은 천문학 자들이 더 자세히보고 싶어하는 먼 물체입니다. 이 선수들이 서로 맞물리면 과학자들은 훨씬 더 선명한 대상 이미지를 포착 할 수 있습니다. 우리의 별을 돋보기로 사용하는 것과 동일한 기본 원칙이 작동 할 수 있지만 이것은 완전히 다른 유형의 위업이 될 수 있지만 놀라운 여행으로 시작해야합니다. 시거는 "우리가 확실히 할 수 있을지 모른다"고 말했다. "우리는 태양 주위에 새총을 쳐서 속도를 들고 500으로 가야했습니다. 천문 단위."또는 지구에서 태양까지의 거리의 500 배. 1977 년에 발사 된 Voyager 1 우주선은 현재 인류에서 가장 멀리 떨어져있는 탐사선이며 태양으로부터 150 개의 천문학적 단위로 부끄럽습니다 . 거리 만이 유일한 도전은 아닙니다. 중력 렌즈에 필요한 정렬은 용서할 수 없습니다. 시거는 "정확하게 정렬해야하기 때문에 아직 그렇게 할 수 있을지 확신 할 수 없다"고 말했다. 그러나 외계 생명체를 찾는 것만 큼 개방적인 탐구에서 모든 잠재적 인 기술은 우주에 대한 지속적인 질문에 대답 할 가능성이 약간 더 높습니다.
https://www.space.com/exoplanet-imaging-with-sun-gravitational-lens.html?utm_source=notification
.더 저렴한 적외선 플라스틱 렌즈를 생산하기 위해 계산 화학을 사용
에 의해 애리조나 대학 논문 책임자이자 애리조나 대학교 대학원생 Tristan Klein은 적외선에 대한 렌즈의 투명성을 보여줍니다. 크레딧 : Mikayla Mace, 2019 년 10 월 29 일
5 년 전 애리조나 대학의 재료 과학자 인 Jeffrey Pyun은 광학 과학자 Robert Norwood에게 자신의 1 세대 주황색 색조 플라스틱 렌즈를 발표했을 때 "이것은 60 년대가 아닙니다. 아무도 오렌지 안경을 원하지 않습니다." 이후 몇 년 동안 Puyn이 이끄는 팀은 재료를 개선하고 차세대 렌즈를 만들었습니다. 화석 연료를 정제하여 생성 된 폐기물에서 생성 된 황 기반 폴리머 인 플라스틱은 열, 가시 광선을 필요로하는 적외선, IR의 투과가 필요한 렌즈, 창문 및 기타 장치에 매우 유용합니다. "IR 이미징 기술은 이미 야간 투시 및 열 추적 미사일과 같은 군사 응용 분야에 광범위하게 사용됩니다 "라고 화학 및 생화학 부서의 교수 인 Pyun은 폴리머 개발 연구소를 이끌었습니다. "그러나 소비자와 운송 부문의 경우 비용이이 기술의 대량 생산을 제한합니다." James C. Wyant College of Optical Sciences의 교수 인 Norwood에 따르면, 이 새로운 렌즈 재료는 IR 카메라와 센서 장치 를 소비자가보다 쉽게 이용할 수있게 만들 수 있다고한다 . 잠재적 인 소비자 애플리케이션에는 경제적 인 자율 주행 차와 가정 내 열 화상 으로 보안 또는 화재 예방이 포함됩니다. 새로운 폴리머는 2014 년에 개발 된 1 세대 황 플라스틱보다 IR 강도가 중반의 파장에 비해 강하고 온도에 강합니다. 새로운 렌즈는 더 넓은 스펙트럼 창에 투명하며 장파 IR로 확장되며 값 비싸고 무겁고 희귀하며 독성이있는 게르마늄 재질의 금속 기반 렌즈의 현재 산업 표준보다 훨씬 저렴합니다. 게르마늄의 많은 결점으로 인해 Puyn 실험실의 대학원생이자 논문의 첫 번째 저자 인 Tristan Kleine은 유황 기반 플라스틱을 매력적인 대안으로 확인했습니다. 그러나 IR 투명 플라스틱을 만드는 능력은 까다로운 사업입니다. 황-황 결합과 같은 유용한 광학 특성을 제공하는 구성 요소는 재료의 강도와 온도 저항을 손상시킵니다. 또한, 거의 모든 유기 분자가 IR 광을 흡수하기 때문에 재료 강도를 제공하기 위해 추가 유기 분자를 포함하면 투명성이 감소한다고 Kleine은 말했다.
고분자 재료의 샘플. 크레딧 : Mikayla Mace
도전 과제를 극복하기 위해 Kleine은 화학 대학원생 Meghan Talbot 및 화학 및 생화학 교수 Dennis Lichtenberger 와의 협력을 통해 계산 시뮬레이션을 사용하여 IR 흡수가 아닌 유기 물질 을 설계 하고 후보 물질의 투명성을 예측했습니다. Kleine은“실험실에서 이러한 재료를 테스트하는 데 수년이 걸렸지 만이 방법을 사용하여 새로운 재료 설계를 크게 가속화 할 수있었습니다. 게르마늄은 화씨 1,700도 이상의 온도에서 융해 및 성형해야하지만 화학적 구성으로 인해 황 폴리머 렌즈는 훨씬 낮은 온도에서 성형 될 수 있습니다. "이 새로운 유황 기반 플라스틱의 주요 장점은 게르마늄보다 훨씬 낮은 온도에서 이러한 물질을 카메라 나 센서에 유용한 광학 요소로 쉽게 처리 할 수있는 반면 균열이나 흠집을 방지하기 위해 우수한 열역학적 특성을 유지하는 것"이라고 Pyun은 말했다. "이 새로운 재료는 우리가 전에는 할 수 없었던 많은 상자를 점검했습니다." Norwood는“이의 신뢰성은 본질적으로 안경에 일상적으로 사용되는 광학 폴리머와 동등하다. 이 팀은 Tech Launch Arizona와 협력하여 연구를 실행 가능한 기술로 변환하고 있습니다. "인간은 IR의 크리스마스 트리처럼 빛을 발한다"고 평씨는 말했다. "사물 인터넷과 인간-기계 인터페이스에 대해 생각할 때 IR 센서의 사용은 인간의 행동과 활동을 감지하는 데 정말로 중요한 방법이 될 것입니다." 델라웨어 대학과 서울 대학교의 연구원들도이 논문에 기고했다.이 논문은 오늘 Angewandte Chemie 저널에 실렸다 .
더 탐색 폐황으로부터 더 나은 열 화상 렌즈 추가 정보 : Tristan S. Kleine et al., Infrared Fingerprint Engineering : Moleccular-Design Approach to Long-Wave Infrared Transparency to Polymeric Materials, Angewandte Chemie (2019). DOI : 10.1002 / ange.201910856 저널 정보 : Angewandte Chemie 에 의해 제공 애리조나 대학
https://phys.org/news/2019-10-chemistry-cheaper-infrared-plastic-lenses.html
.과학자들은 산소를 '성능'으로 만드는 방법을 배웁니다
작성자 : Ohio State University , Laura Arenschield 크레딧 : CC0 Public Domain, 2019 년 10 월 29 일
예를 들어 텔레비전이나 전화 화면을위한 더 강하지 만 더 얇은 유리와 같은 더 나은 재료를 만드는 기본에 관해서는 거의 항상 과학의 빌딩 블록에 이릅니다. 가장 기본적인 재료 인 원자 주위의 구조를 이해하면 그 재료를 더 잘 바꿀 수 있습니다. 그러나 원자를 연구하는 것은 특히 특정 요소의 경우 어려울 수 있습니다. 예를 들어, 하나의 특정 산소 동위 원소는 과학자들이 평가하기 까다로운 것으로 악명 높다. 핵 자기 공명 분광법이라 불리는이 작업을위한 최고의 도구는 동위 원소가 그것을 잘 연구 할만큼 충분히 오래 움직이지 않기 때문이다. 오하이오 주립대 교수 인 필립 그 랜디 네티 (Philip Grandinetti)는“우리는 산소를보고 싶었지만 산소 구조에 대한 세부 정보를 얻는 것은 오랫동안 이러한 산소 동위 원소의 집단적 거동을 관찰 할 수 없었기 때문에 어려웠다. 화학 및 생화학. 스타디움 웨이브처럼 생각하십시오. 한 사람 만 웨이브를하고 몇 초 동안 만하면 웨이브는 눈에 띄지 않습니다. 그러나 경기장의 모든 사람이 파도를 치고 몇 분 이상 계속 진행하면 파도에 대해 배울 수 있습니다. 왜냐하면 파도가 일어나는 것을보고 그것에 대한 특정 요소를 측정 할 수 있기 때문입니다. 예를 들어 스칼렛이나 그레이를 착용 한 사람의 비율입니다. 오하이오 주립 연구팀은 지구상에서 가장 풍부한 원소와 유리 및 세라믹과 같은 물질의 중요한 구성 요소 중 하나 인 산소의 특정 동위 원소의 "파동"을 유지하는 방법을 핵 자기 공명 분광법 중 진행하는 방법을 알아 냈습니다. 그것의 구조와 기능에 대해 배울 수있을만큼 길다. "산소 주위의 구조를 이해하면 유리에서 더 나은 세라믹을 만들어 낼 수있다. 더 좋은 유리, 더 좋은 세라믹스"라고 Grandinetti는 10 월 28 일 월요일에 발표 된 Physical Review B 저널에 발표 된 연구에 대한 연구의 수석 저자이기도하다. . 핵 자기 공명 분광법을 이해하려면 장난감 톱을 고려하십시오. 손목을 가볍게 두드리면 상단이 떨어지고 상단이 회전하는 표면에 거의 수직으로 회전합니다. 그러나 손가락으로 조금 움직이면 상단이 회전하는 각도가 변하기 시작합니다. 그 각도의 변화는 과학자들이 "세차 운동 (precession)"이라고 부르는 것입니다. 원자 자기 공명 분광법을 사용하여 원자를 평가할 때도 마찬가지입니다. 핵 자기 공명 분광기를 사용하여 산소, 산소 17의이 특정 동위 원소를 연구하기 위해 과학자들은 동위 원소가 세차 운동하는 각도를 바꾸어 전파로 원자를 "치게"했다. 그들이 발견 한 것은 각도가 특히 산소 17 동위 원소에 중요하다는 것입니다. 직각에서 동위 원소의 "파동"은 일반적인 것보다 훨씬 오래 지속됩니다. 일반적으로이 "파"는 거의 밀리 초 동안 지속됩니다. 그러나 그 랜디 네티 (Grandinetti)와 그의 팀은 핵 자기 공명 일관성 수명 이라고하는 "파" 를 산소 17에서 최대 5 분까지 연장하는 방법을 발견했다 . 그것은 과학자들이 동위 원소를 연구 할 수있는 훨씬 더 큰 창을 만듭니다. 이 수명 연장으로 O-17 NMR 측정에 필요한 시간이 백만 배 단축됩니다. "이것은 과학자들이 더 나은 재료를 디자인하는 데 도움이되는 일종의 빌딩 블록 과학이다"고 Grandinetti는 말했다. "과학자들이이 동위 원소를 더 많이 연구할수록 더 많은 것을 배울 수있다. 그리고 나서 세계가 굴이된다.이 요소를 사용하여 재료를 더 강하고 가볍게 만드는 방법을 배우기 시작할 수있다. 있다,이다."
더 탐색 원자 이미지는 일부 산소 원자에 대한 많은 이웃을 보여줍니다. 추가 정보 : Daniel Jardón-Álvarez et al., 자연 풍부 성 O17 및 S33 핵 자기 공명 분광법 (고체 수명 연장, 물리적 검토 B (2019)) DOI : 10.1103 / PhysRevB.100.140103 저널 정보 : 신체적 검토 B 에 의해 제공 오하이오 주립 대학
https://phys.org/news/2019-10-scientists-oxygen.html
.전자 신호가 100 배로 재료를 확장 에 의해
린 셰핑 대학 새로운 재료를 사용한 Eleni Stavrinidou, Johannes Gladisch 및 Magnus Berggren. 크레딧 : Thor Balkhed, 2019 년 10 월 29 일
Linkoping University의 Organic Electronics Laboratory의 연구원들은 약한 전기 펄스에 노출 될 때 부피를 늘리거나 줄일 수있는 물질을 발견했습니다. 스폰지 나 필터에서 연구원들은 통과하는 입자의 크기를 제어 할 수 있습니다. 온도 또는 pH에 따라 부피가 변하는 고체 및 겔과 같은 물질이 오랫동안 사용되어왔다. 이러한 재료는 제어 장치 (예를 들어 온도에 따라 자동으로 개폐되는 온실의 창문)에 사용됩니다. 또한 로봇 및 기타 전자 기계 시스템 및 생물 의학 응용 분야에도 사용됩니다. 그러나 연구자들이 오랫동안 추구해 온 특성 중 하나는 전기 신호를 이용하여 물질을 고체 형태에서 겔 상태로 바꾸는 것입니다. 이러한 위상 천이의 전자 제어가 가역적 인 것이 특히 바람직하다. 목표는 전기 수단으로 볼륨을 제어 할 수 있도록하는 것입니다. 이것은 현재 재료에서 가능하지만 연구자들은 최대 두 배의 양만 달성 할 수있었습니다. 유기 전자 연구실 인 Campus Norrköping의 과학자들은 이제 100 % 이상 부피를 증가시킬 수있는 전도성 고분자 인 새로운 물질을 발견했습니다.이 물질은 런던 소재 Imperial College의 연구자들과 공동으로 합성되었습니다. 재료를 전해질에 넣고 + 0.8V의 약한 전기 전압을 가하면 변화가 일어납니다. -0.8V의 음의 전압이 대신 적용되면 재료는 거의 원래 크기로 수축됩니다. .
Johannes Gladisch와 실험 협력 크레딧 : Thor Balkhed
이것은 전도성 중합체뿐만 아니라 전기 신호에 의해 제어되는 다른 재료에서도 이전에보고 된 것보다 상당히 큰 부피 변화입니다. Johannes Gladisch와 Eleni Stavrinidou가 수행 한 실험에 따르면 전도성 고분자 는 전기 전도성 탄소 섬유 주위에 수 마이크로 미터 두께의 필름으로 배치됩니다 (여기에 링크 된 비디오 참조). 크기가 + 0.5V 또는 + 0.8V 인 전기 펄스를 적용하면 재료가 내부 구조를 변경 한 다음 물을 흡수하여 최종 부피의 14 배 또는 120 배로 확장되는 젤로 변환됩니다. +/- 0.5V 크기의 펄스가 반복적으로 적용될 때, 재료는 이전 수축 상태와 관련하여 대략 300 %, 또는 3 배로 팽창합니다. 볼륨 변경은 되돌릴 수 있습니다. 과학자들은 또한이 기사에서 Advanced Science에 출판 된 애플리케이션을 설명합니다 . 이것은 스마트 스폰지 또는 필터로, 전자식으로 팽창을 제어 할 수 있으며, 이런 방식으로 기공 크기를 85 % 변경합니다. "우리는 전자적으로 필터의 기공 크기를 제어하고 통과하는 입자의 크기를 적극적으로 제어 할 수 있습니다. 이는이 스마트 필터의 속성을 동적으로 변경하여 다양한 유형 또는 다른 크기의 입자가 통과 할 수 있음을 의미합니다. 이 기능은 체질, 여과, 정제 및 공정 화학에 사용될 수 있으며, 의학 및 생화학에도 응용 될 수 있습니다. "라고 유기 전자 공학 교수이자 유기 전자 실험실 소장 인 Magnus Berggren은 말합니다.
더 탐색 새로운 셀룰로오스 기반 재료는 하나의 센서 3 개를 나타냅니다 추가 정보 : Johannes Gladisch et al., 공액 고분자의 가역 전자식 고체-젤 스위칭, 고급 과학 (2019). DOI : 10.1002 / advs.201901144 Linköping University 제공
https://phys.org/news/2019-10-electronic-material-factor.html
.인간 공동 수송 체 단백질 패밀리 멤버의 첫 번째 구조
UT 남서부 의료 센터 Deborah Wormser 크레딧 : UT Southwestern, 2019 년 10 월 29 일
UT 남서부 과학자들은 언젠가 간질 치료를 개선 할 수있는 연구에서 세포막을 가로 지르는 하전 입자 (이온)를 운반하는 큰 규모의 인간 단백질 구성원의 첫 3 차원 구조를 발표했다. 이 연구에서 해결 된 염화칼륨 공동 운송 체 1 (KCC1) 구조는 세포막을 가로 질러 양으로 하전 된 칼륨 이온 (K +)과 음으로 하전 된 염화물 (Cl-) 이온을 운반 하여 세포의 부피를 조절하는 것을 돕는다. 단백질은 많은 신체 조직, 특히 신장과 뇌에서 발견되는 대규모 공동 수송 체 중 하나입니다. 공동 운송인에 대한 광범위한 연구에도 불구하고, 고해상도 구조의 부재는 그들의 행동에 대한 더 깊은 이해를 방해했다. 과학자들은 극저온에서 얼음 결정의 형성을 방지하는 속도로 샘플을 동결시키는 고급 기술인 냉동 전자 현미경 (cryo-EM)을 사용하여 구조를 해결했습니다 . 과학 공동 연구자 인 Xiao-chen Bai 박사는이 공동 운송자 가족의 돌연변이가 유아기부터 시작되는 한 가지 형태를 포함한 유전성 간질과 같은 질병을 유발할 수 있다고 말했다 . 공동 수송자를 목표로하는 약물은 현재 고혈압 치료를위한 이뇨제로 사용됩니다 . "Cryo-EM은 이것과 같은 통합 막 단백질의 구조를 결정하는 유일한 방법입니다. 우리는이 구조 가이 단백질을 표적으로하는 약물의 설계를 촉진 할 수 있기를 바랍니다. "생물 물리 및 세포 생물학 조교수 Bai 박사 의료 연구 분야의 Virginia Murchison Linthicum 학자 및 Texas of Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT) 학자입니다. 세포막의 단백질은 X- 선 결정학에 특히 내성이 있으며, 이전에는 cryo-EM 이전의 구조 생물학 기술에서 금본위 제로 간주되었습니다. cryo-EM에서, 샘플은 사람보다 두 배나 큰 로봇 보조 현미경을 사용하여 관찰됩니다. 첨단 전자 검출기가 포함 된이 현미경은 강력한 컴퓨터와 함께 작동하여 여러 이미지를 기록하고 고급 알고리즘을 적용하여 데이터를 해석합니다. UT Southwestern의 Cryo-EM 시설은 주 7 일, 하루 24 시간 운영됩니다. cryo-EM을 사용하는 UT Southwestern에서의이 작업에는 Bai 박사가 국제적으로 알려진 고급 시편 준비 기술이 필요했습니다.
더 탐색 생물학의 3 차원 구조 분석을위한 새로운 이미지 기반 구조 분석 방법 구현 추가 정보 : 실리콘 류 등의 문헌 인간 양이온 클로라이드 송체 KCC1의 극저온-EM 구조 과학 (2019). DOI : 10.1126 / science.aay3129 저널 정보 : 과학 에 의해 제공 UT 사우스 웨스턴 의료 센터
https://phys.org/news/2019-10-human-cotransporter-protein-family-member.html
.Our memories
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.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
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
.맥스웰 이론의 전자기 이중성에서 이상 현상 발견
작성자 : Ingrid Fadelli, Phys.org 전기 및 자기 전하에 대한 Maxwell 이론의 이중성 작용을 보여주는 그림. 크레딧 : Hsieh et al.2019 년 10 월 29 일 기능
Kavli Institute of Physics and Mathematics for the Universe (WPI)와 일본의 도호쿠 대학 (Tohoku University)의 연구원들은 최근 맥스웰 이론 (Maxwell Theory)의 전자기 이중성에서 이상을 발견했습니다. Physical Review Letters에 실린 논문에 요약 된이 변칙 은 끈 이론의 일관성에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 최근의 연구는 두 개의 현 이론가 인 타치 카와 유지와 카즈야 요네쿠라와 축약 이론가 인 창-테시 지에의 협력이다. 이 연구는 끈 이론에 대한 조사로 시작되었지만 다른 물리 분야에도 영향을 미칩니다. 현재 물리학 이론에서 고전 전자기학은 Maxwell의 방정식으로 설명되며, 물리학 자 James Clerk Maxwell은 1865 년경에 처음 소개했습니다 . 이들 방정식에 의해 지배되는 대상은 전기장 및 자기장, 전기적으로 대전 된 입자 (예를 들어, 전자 및 양성자) 및 자기 단극 (즉, 단일 자극을 갖는 가상의 입자)을 포함한다. 지금까지 연구자들은 자기 단극을 관찰 할 수 없었지만 이론적 인 예측은 수십 년 동안 그들의 존재를 지적했다. 자기 단극 의 존재에 대한 주요 의미 는 우주에서 모든 전하의 양자화인데, 원래 1931 년 Paul Dirac에 의해 도입되었다 . Hsieh, Tachikawa 및 Yonekura는 전자 기적 단극이 존재하는 경우, 4 개의 시공간 차원에서, 전하는 항상 최소 수의 정수배이다. "이를 디랙 요금의 양자화라고합니다." Maxwell 방정식은 전기 및 자기 전하가 모두 존재한다고 가정하면 전자기 이중성으로 알려진 특정 대칭을 고려합니다. 이 대칭은 전하와 자기 모노폴을 교환함으로써 달성됩니다. 시스템이 양자화 될 때이 전자기 이중성은 어떻게됩니까? 이것은 자연스러운 질문처럼 보일지 모르지만, 특히 시공간의 특정 경로를 돌아 다니는 것이 사소한 이원성 행동을 초래하는 상황에서는 그에 대한 답변이 거의 없었습니다. 연구원들은“이제 우리 연구의 끈 이론 측면으로 돌아가 보자”고 말했다. "문자열 이론은 시공간 차원이 10 개이며 Dirac 양자화에 대한 더 높은 차원의 아날로그가 있습니다. 그러나 오리 엔티 폴드라고하는 문자열 이론의 일부 객체가 Dirac 양자화를 위반하는 것으로 알려져 있습니다." 일반적으로 끈 이론에 불일치가있을 경우, 면밀한 검사는이를 설명하고 이론의 타당성을 확인하는 증거를 제공하는 경향이 있습니다. 일부 연구자들은 fermion의 이상을 고려하여 orientifolds에서 관찰되는 Dirac 양자화 위반을 부분적으로 설명 할 수 있었지만, 이전 연구 에서 Tachikawa와 Yonekura는 전자기 이중성의 양자 특성을 포함하는 미묘한 효과의 필요성을 제안했습니다. 연구진은“이중성 대칭이 양자 적으로 기계적으로 양자를 위반한다는 것을 발견했다. "이것은이 논문에서 연구 된 이상이다. 게다가, 스트링 이론에서 Dirac 양자화 위반에 대한 위반은 정확하게 취소된다. 따라서 우리의 관찰은 이러한 불일치로부터 스트링 이론을 구하는 데 도움이 될 수있다."
끈과 M 이론으로부터 이해 된 Maxwell 이론과 56 개의 fermions 사이의 관계를 보여주는 그림. 크레딧 : Hsieh et al.
연구에서 Hsieh, Tachikawa 및 Yonekura는 Maxwell 이론의 전자기 이중성에서 식별 된 이상을 두 가지 상호 관련 방법을 사용하여 분석했습니다. 첫째, 그들은 대칭으로 보호 된 물질의 위상의 경계에 사는 것으로 간주했다. Hsieh, Tachikawa 및 Yonekura 는“이것은 응축 물질 이론가들에 의해 지난 몇 년간 개발 된 관점이며 , 유명한 예는 위상차 절연체의 표면에 틈이없는 fermions가 나타나는 것”이라고 설명했다. "우리의 경우에, 우리는 3 + 1 차원 맥스웰 이론을 4 + 1 차원 물질 단계의 경계에 사는 것으로 간주한다." 연구자들이 사용하는 구성은 일반적으로 최대 3 개의 공간 차원과 1 차원의 이론에 초점을 둔 응축 물질 물리학자가 연구 한 구성과 약간 다릅니다. 그러나 응축 물질 물리학 자들이 일반적으로 사용하는 기술은이 예외에 적용될 수도 있습니다. 연구진은“Hsieh는 그의 이전 연구 에서이 관점에서 3 + 1 차원 페르마 의 변칙에 대해 연구 했으므로 우리는 이러한 방식으로 Maxwell 이론의 변칙을 연구하기 위해 힘을 결합하기로 결정했습니다. "결국 우리는이 연구에서 결정한 맥스웰 이론의 변칙이 그의 논문에서 Hsieh에 의해 이전에 결정된 56 개의 페머의 변칙과 동일하다는 것을 발견했습니다." 연구원들이 Maxwell 이론의 전자기 이중성에서 이상을 분석하는 두 번째 방법은 끈 이론과 관련이 있습니다. 보다 정확하게, 그들은 모든 이론을 통일 한 것으로 여겨지는 M 이론의 맥락에서 그것을 고려했다. 전자기 이원성은 4 개의 시공간 차원에서 다소 신비적이지만, M 이론의 관점에서 고려하면 명백해진다. 또한, M- 이론은 중력 이상 현상으로 알려진 전자기 이중성이 어떻게 위반되는지 분석하는 방법을 제공합니다. 연구원들은 또한이 이론을 사용하여 왜 Maxwell 이론이 56 개의 페르미온과 같은 변칙을 갖는지 설명 할 수있었습니다. Hsieh, Tachikawa 및 Yonekura는“현 이론이 우리의 세계를 묘사하는지 여부에 관계없이 일관된 양자 중력 이론이라는 많은 증거가있다”고 말했다. "우리의 연구는 끈 이론이 미묘하고 놀라운 방식으로 일관성이 있다는 작지만 새로운 증거를 추가합니다." Hsieh, Tachikawa 및 Yonekura가 수행 한 분석은 문자열 이론의 일관성을 확인하여 이전 연구에서 식별 한 불일치를 설명합니다. 또한, 그들의 연구는 가장 많이 연구 된 물리적 구조 중 하나 인 Maxwell 이론 에 대한 흥미로운 통찰력을 제공합니다 . 연구원들은 맥스웰이 자신의 방정식을 소개 한 지 150 년이 지난 지금도 여전히 많은 것을 발견 할 것이라고 말했다. "보다 구체적으로, 대칭을 '게이지 (gauge)'하는 것이 종종 유용하며, 이는 본질적으로 국부적으로 동적으로 만드는 것을 의미합니다. 전자기 및 중력은 하전 입자의 파동 함수의 위상 회전 대칭을 측정하고 일반을 측정함으로써 발생합니다 우리의 결과는 이상으로 인해 전자기 이중성 대칭을 측정 할 수 없다는 것을 의미한다. " 이 연구팀이 수행 한 최근의 연구는 흥미로운 결과를 가져 왔지만, 스트링 이론 에서 Dirac 양자화에 대한 완전한 그림을 그리지는 않습니다 . 향후 연구에서 연구원들은 새로운 흥미로운 발견을하기 위해이 주제를 더 조사 할 계획이다. "우리는 또한 d- 차원 시스템 의 이상 과 (d + 1) 차원에서 대칭으로 보호 된 위상 단계 사이의 관계를 더 깊이 이해하고 싶다 "고 연구원들은 말했다. "이 문제에 관한 많은 논문들이 요약 된 이론가들과 끈 이론가들에 의해 쓰여졌지만 훨씬 더 이해 될 것으로 보인다."
더 탐색 물리학자는 전기 역학의 숨겨진 측면을 발견 추가 정보 : Maxwell Theory의 전자기 이중성 이상. DOI : 10.1103 / PhysRevLett.123.161601 . journals.aps.org/prl/abstract/… ysRevLett.123.161601 전자기장의 정량화 된 특이점. DOI : 10.1098 / rspa.1931.0130 . https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rspa.1931.0130 오리 엔티 폴드의 분수 전하가 디락 양자화와 호환되는 이유는 무엇입니까? arXiv : 1805.02772 [hep-th]. arxiv.org/abs/1805.02772 이산 게이지 이상 현상이 재검토되었습니다. arXiv : 1808.02881 [hep-th]. arxiv.org/abs/1808.02881 저널 정보 : 실제 검토 서한
https://phys.org/news/2019-10-uncover-anomaly-electromagnetic-duality-maxwell.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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