보이저 2, 성간 공간에 도달 : 과학자들이 플라즈마 밀도 점프를 감지
.현대로템-KT, 5G 자율주행차 개발 손잡았다
(서울=연합뉴스) 현대로템이 KT와 '5G 기반의 자율주행 차량, 관제플랫폼 개발 및 사업을 위한 협력'에 대한 양해각서(MOU)를 체결했다고 5일 밝혔다. 사진은 현대로템의 다목적 무인차량 HR-Sherpa. 2019.11.5
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.보이저 2, 성간 공간에 도달 : 과학자들이 플라즈마 밀도 점프를 감지
에 의해 아이오와 대학 아이오와 물리학 자들은 보이저 2 호가 태양계를 떠나는 항성 간 공간에 진입 한 우주선을 확인했다. Voyager 2의 데이터는 태양계의 경계까지 확장되는 태양풍에 의해 생성 된 바람 양말 모양의 영역 인 헬리오 스피어의 구조, 헬리오 스피어의 구조를 더욱 특성화하는 데 도움이되었습니다. 크레딧 : NASA JPL ,2019 년 11 월 4 일
보이저 1 호는 별의 영역에 동반자가 있습니다. 아이오와 대학교 (University of Iowa)의 연구원들은 우주선 Voyager 2가 태양으로부터 바깥으로 흐르는 바람에 의해 생성되는 기포 모양의 경계 밖의 공간 영역 인 성간 매체 (ISM)에 들어갔다고보고했다 . 따라서 Voyager 2는 2012 년 Voyager 1의 태양 출구에 이어 태양의 영향을 피해 여행 할 수있는 두 번째 사람이 만든 물건이되었습니다. 새로운 연구에서 연구원들은 2018 년 11 월 5 일 Voyager 2가 우주선의 아이오와 주도 플라즈마 장비로 감지 한 플라즈마 밀도 의 결정적인 점프를 주목하여 ISM으로 통과 한 것을 확인했다 . 플라즈마 밀도의 현저한 증가는 태양풍의 고온 저밀도 플라즈마 특성에서 성간 공간의 시원하고 고밀도 플라즈마로 이동하는 Voyager 2의 증거입니다. 또한 Voyager 1이 성간 공간으로 넘어 갔을 때 경험하는 플라즈마 밀도 점프와 유사합니다. "역사적 의미에서, 성간 공간으로 더 나아가면서 태양풍이 점차적으로 사라질 것이라는 오래된 생각은 사실이 아니다"라고 Nature Astronomy 저널에 발표 된 연구의 해당 저자 인 Iowa의 Don Gurnett는 말합니다 . "우리는 Voyager 2와 그 이전의 Voyager 1에서 뚜렷한 경계가 있음을 보여줍니다. 플라즈마를 포함한 유체가 경계를 형성하는 방법은 놀랍습니다." UI 물리학과 천문학과의 명예 교수 인 Gurnett는 Voyager 2에 탑승 한 플라즈마 파 계기의 주요 조사자이며 Voyager 1에 탑승 한 플라즈마 파 계기의 주요 조사자이며 2013 년 과학에 발표 된 연구를 작성했습니다. 보이저 1 호가 ISM에 들어갔다. Voyager 2의 ISM 진입은 119.7 천문 단위 (AU) 또는 태양으로부터 110 억 마일 이상에서 발생했습니다. Voyager 1은 122.6 AU에서 ISM으로 통과했습니다. 우주선은 우주를 통해 다른 임무 목표와 궤적과 함께 1977 년 서로 몇 주 안에 발사되었습니다. 그러나 그들은 기본적으로 태양으로부터 같은 거리에서 ISM으로 넘어갔습니다. 그것은 태양계의 경계까지 확장되는 태양풍에 의해 생성 된, 바람 양말과 매우 흡사 한 거품 인 헬리오 스피어의 구조에 대한 중요한 단서를 제공합니다. 아이오와 대학 (University of Iowa)의 연구 과학자이자이 연구의 공동 저자 인 빌 커스 (Bill Kurth)는“이것은 헬기 권이 적어도 보이저 우주선이 교차 한 두 지점에서 대칭이라는 것을 암시한다. "그것은 표면의이 두 지점이 거의 같은 거리에 있다고 말합니다." Gurnett은 다음과 같이 덧붙였다. "무딘 총알 같아요." Voyager 2의 아이오와기구 데이터는 헬리오 시스의 두께, 헬리오 스피어의 외부 영역 및 태양풍이 성간 공간에서 다가오는 바람에 쌓이는 지점에 대한 추가 힌트를 제공합니다. 도시 거리에 snowplow입니다. 아이오와 연구원들은 보이저 1 호가 쌍둥이보다 10AU를 더 멀리 항해하여 태양풍 과 성간 풍이 균형을 이루고 성간 공간의 교차점으로 간주 되는 경계에 도달하기 위해 쌍둥이보다 10AU 더 멀리 항해했다는 데이터에 근거하여 헬리오 시스의 두께가 다양했다고 밝혔다 . 일부 사람들은 보이저 2가 헬리오 스피어 모델을 기반으로 먼저 교차점을 만들 것이라고 생각했습니다. 커스는“이것은 현미경으로 코끼리를 보는 것과 같다. "두 사람이 현미경으로 코끼리에게 올라가면 두 가지 다른 측정 값이 나옵니다. 그 사이에 무슨 일이 일어나고 있는지 전혀 모릅니다. 모델이하는 것은 그 두 가지 점에서 얻은 정보와 "비행을 통해 배웠고 이러한 관측치와 일치하는 헬리오 스피어의 글로벌 모델을 구성했습니다." Voyager 1에서 얻은 마지막 측정은 우주선이 146AU 또는 태양으로부터 135 억 마일 이상일 때였습니다. 플라즈마 파 계기는 우주선으로부터의 데이터 피드에서 플라즈마 밀도 가 상승하고 있음을 기록하고 있는데, 정보가 우주선에서 지구로 이동하는 데 19 시간 이상이 걸린다. 커스는“두 보이저가 지구보다 오래 지속될 것”이라고 말했다. "그들은 은하 주위에서 50 억년 이상 자신의 궤도를 돌고있다. 그리고 어떤 것이 든 발생할 확률은 거의 0이다." 거넷은 미소를 지으며 덧붙였다. 아이오와 연구는 Nature Astronomy에 게재 된 Voyager 2에 관한 5 개의 논문 중 하나입니다 . 이 논문은 Voyager 2가 성간 공간으로 통과 한 것을 확인하고 , 갱년기의 특성에 대한 세부 사항을 제공합니다.
더 탐색 보이저 1 호 우주선, 성간 공간에 도달 추가 정보 : Voyager 1 및 2 플라즈마 파 계측기 인 Nature Astronomy (2019) 의 혈우병 근처 및 그 이상의 플라즈마 밀도 . DOI : 10.1038 / s41550-019-0929-2 , https://nature.com/articles/s41550-019-0918-5 관련 : Voyager 2의 항성 간 공간 인 Nature Astronomy (2019)를 통과 한 우주 광선 측정 . DOI : 10.1038 / s41550-019-0928-3 , https://nature.com/articles/s41550-019-0928-3 Heliopause와 성간 매체, Nature Astronomy (2019)의 Voyager 2 플라즈마 관찰 . DOI : 10.1038 / s41550-019-0929-2 , https://nature.com/articles/s41550-019-0929-2 Voyager 2에서 헬리오 파우스 근처의 자기장 및 입자 측정, Nature Astronomy (2019). DOI : 10.1038 / s41550-019-0929-2 , https://nature.com/articles/s41550-019-0920-y 헬리 파우 세와 그 이상인 보이저 2 ( Nature Astronomy , 2019) 에서 활발한 하전 입자 측정 . DOI : 10.1038 / s41550-019-0929-2 , https://nature.com/articles/s41550-019-0927-4 저널 정보 : 자연 천문학 에 의해 제공 아이오와 대학
https://phys.org/news/2019-11-voyager-interstellar-space-scientists-plasma.html
.나노 스케일로 재료를 조립하는 라이트 기반 '트랙터 빔'
워싱턴 대학교 제임스 우턴 집중된 레이저 광은 유기 용매 용액에서 금속 팁 (파란색)으로 반도체 나노로드 (빨간색)를 조작하고 배향 할 수있는 광학 "트랙터 빔"을 생성합니다. 레이저의 에너지는 포획 된 나노로드의 금속 팁을 과열시켜 정렬 된 나노로드를 용액 기반 "나노 졸업"공정에서 엔드-투-엔드 용접 할 수 있습니다. 크레딧 : Vincent Holmberg / Matthew Crane / Elena Pandres / Peter Pauzauskie, 2019 년 11 월 4 일
현대 건축은 정밀한 노력입니다. 빌더는 원하는 구성의 빔 또는 특정 크기의 리벳과 같은 특정 표준을 충족하도록 제조 된 구성 요소를 사용해야합니다. 건축 산업은 제조업체에 의존하여 안전한 교량과 건전한 고층 빌딩을 건설하기 위해 이러한 구성 요소를 안정적으로 재현 할 수있게 만듭니다. 이제 종이 두께의 1/100보다 작은 작은 규모로 구성을 상상해보십시오. 이것은 나노 스케일입니다. 과학자들이 양자 컴퓨팅과 같은 분야에서 획기적인 기술을 개발하기 위해 노력하고있는 규모입니다. 또한 전통적인 제조 방법이 효과가없는 규모입니다. 당사의 표준 도구는 소형화되어 있어도 나노 크기로 부품을 재현 할 수 없을 정도로 부피가 크고 부식성이 있습니다. 워싱턴 대학교 (University of Washington)의 연구원들은 나노 스케일에서 재현 가능한 제조를 가능하게하는 방법을 개발했습니다. 이 연구팀 은 탄소 트랩 유기 용매의 물이없는 액체 환경에서 작동하기 위해 광학 트랩 또는 광학 핀셋 으로 알려진 생물학에 널리 사용되는 광 기반 기술을 채택 하여 새로운 잠재적 인 응용을 가능하게했습니다. 팀이 10 월 30 일 Nature Communications 저널에 발표 한 논문 에서 광 핀셋은 나노 스케일 반도체 재료를 더 큰 구조물에 정확하게 조립할 수있는 광 기반 "트랙터 빔"역할을한다. 우주선을 잡는 트랙터 공상 과학 소설과 달리, 팀은 광학 핀셋을 사용하여 미터보다 거의 10 억 배 짧은 물질을 가두 었습니다. "이것은 나노 스케일 제조에 대한 새로운 접근법"이라고 UW 재료 과학 및 공학 부교수 인 Peter Pauzauskie 교수는 말했다. 태평양 북서부 국립 연구소의 과학자. " 제조 공정 과 관련된 챔버 표면이 없기 때문에 변형 또는 기타 결함의 형성을 최소화합니다. 모든 구성 요소가 용액에 현탁되어 나노 구조가 조각별로 조립 될 때 크기와 모양을 제어 할 수 있습니다. " Clean Energy의 UW 화학 공학 및 교수 조교수 인 Vincent Holmberg는“ 유기 용매 에이 기술을 사용하면 물이나 공기와 접촉 할 때 분해되거나 부식 될 수있는 부품으로 작업 할 수있다”고 말했다. 연구소 및 분자 공학 및 과학 연구소. "유기 용매는 또한 작업중인 물질을 과열시켜 물질 변형을 제어하고 화학 작용을 유도 할 수 있도록 도와줍니다." 이 접근법의 잠재력을 입증하기 위해 연구진은 광학 핀셋을 사용하여 새로운 나노 와이어 이종 구조를 만들었는데, 이는 다른 재료로 구성된 별개의 섹션으로 구성된 나노 와이어입니다. 나노 와이어 이종 구조체의 출발 물질은 결정 게르마늄의 더 짧은 "나노로드 (nanorod)"였으며, 각각은 단지 수백 나노 미터 길이 및 수십 나노 미터 직경, 또는 사람의 모발보다 약 5,000 배 더 얇았다. 각각은 금속 비스무트 나노 결정으로 캡핑된다. 그런 다음 연구원들은 광 기반 "트랙터 빔"을 사용하여 게르마늄 나노로드 중 하나를 잡았습니다. 빔으로부터의 에너지는 또한 나노로드를 과열시켜 비스무트 캡을 녹인다. 그런 다음 두 번째 나노로드를 "트랙터 빔"으로 안내하고 끝 부분의 용융 비스무트 캡 덕분에 엔드 투 엔드를 납땜합니다. 그런 다음 연구원들은 개별 빌딩 블록보다 5 ~ 10 배 긴 반복적 인 반도체-금속 접합으로 패턴 화 된 나노 와이어 이종 구조를 조립할 때까지이 과정을 반복 할 수있었습니다. 홀름 버그는“우리는 광학적으로 지향적 인 조립 공정을 '광자 나노 솔더링 (photonic nanosoldering)'이라고 불렀다. UW 팀에 의해 합성 된 게르마늄-비스무트 접합과 같은 재료 사이의 접합을 포함하는 나노 와이어는 결국 양자 컴퓨팅에서 응용을위한 토폴로지 큐 비트를 만드는 경로 일 수 있습니다. 트랙터 빔은 실제로 광 트랩, 1970 아서 애쉬 킨 개척 노벨상을 수상한 방법의 형태를 만드는 고도로 집중된 레이저이다. 현재까지 광학 트랩 은 거의 수성 또는 진공 기반 환경에서만 사용되었습니다. Pauzauskie와 Holmberg의 팀은 유기 용매의보다 휘발성 환경에서 작동하도록 광학 트래핑을 적용했습니다. 홀름 버그는“모든 유형의 환경에서 안정적인 광학 트랩을 생성하는 것은 미묘한 균형을 잡는 힘의 작용이다. 레이저 빔을 구성하는 광자는 광학 트랩 바로 근처에있는 물체에 힘을 발생시킵니다. 연구자들은 생성 된 힘이 물체를 포획하거나 방출 할 수 있도록 레이저의 특성을 조정할 수있다. 단일 게르마늄 나노로드 또는 더 긴 나노 와이어이다. Pauzauskie는“이는 나노 물질에 결함을 일으키거나 변형시킬 수있는 다른 표면이나 물질과 혼돈적인 상호 작용없이 신뢰성 있고 재현 가능한 나노 제조 방법에 필요한 정밀성이다. 연구원들은 그들의 나노 납땜 방식이 다른 응용 분야를 위해 다른 재료 세트로 나노 스케일 구조의 적층 제조를 가능하게 할 수 있다고 생각합니다. 홀름 버그는“이러한 시연으로 인해 연구자들이 물과 호환되는지 여부에 관계없이 더 넓은 나노 스케일 재료의 조작 및 조립에 광학 트래핑을 사용할 수 있기를 희망한다”고 말했다.
더 탐색 콜로이드 나노 트위저는 고급 입자 조작을위한 새로운 도구입니다 추가 정보 : Matthew J. Crane et al., Photonic nanosoldering, Nature Communications (2019) 를 통해 유기 용매에서 나노 스케일 금속 반도체 헤테로 구조의 광학 지향 부착 . DOI : 10.1038 / s41467-019-12827-w 저널 정보 : Nature Communications 워싱턴 대학 제공
https://phys.org/news/2019-11-light-based-tractor-materials-nanoscale.html
.테 더드 화학 콤보로 인공 광합성을 혁신 할 수있다
에 의해 브룩 헤이븐 국립 연구소 스토니 브룩 대 대학원생 인 브룩 헤이븐 실험실 화학자 하비에르 콘셉 시온 (Javier Concepcion)과 레이 왕 (Lai Wang)은 나노 입자로 코팅 된 전극에 광 흡수 분자와 수분 분산 촉매를 조립하는 방법을 고안했다. 결과 : 인공 광합성을 통해 수소 가스 연료를 생산하고 효율성을 향상시키기 위해 다른 콤보를 테스트하기위한 플랫폼. 크레딧 : Brookhaven National Laboratory, 2019 년 11 월 4 일
미국 에너지 부의 브룩 헤이븐 국립 연구소 (Brookhaven National Laboratory)의 과학자들은 빛을 포착하고 물 분자를 분리하는 화학 콤보의 효율을 두 배로 늘려 빌딩 블록을 사용하여 수소 연료를 생산할 수 있습니다. Journal of Physical Chemistry C 의 표지에 실릴 미국 화학 학회 "편집자 선택"으로 선정 된 그들의 연구 는 소위 인공 광합성 (실험실 기반의 모방)의 혁신적인 개선을위한 플랫폼을 제공합니다. 자연 과정은 햇빛으로부터 청정 에너지를 생성하는 것을 목표로합니다. 자연 광합성에서 녹색 식물은 햇빛을 사용하여 물 (H 2 O)과 이산화탄소 (CO 2 )를 설탕과 전분과 같은 탄수화물로 변환합니다. 햇빛으로부터의 에너지는 이들 분자를 함께 보유하는 화학 결합에 저장된다. 많은 인공 광합성 전략은 빛을 사용하여 물을 성분, 수소 및 산소로 나누는 방법을 찾는 것으로 시작합니다. 따라서 나중에 수소를 다른 원소 (이상적으로 이산화탄소 의 탄소)와 결합하여 연료를 만들 수 있습니다. 그러나 심지어 (H 순수한 수소 가스를 재결합하는 수소 원자를 받고 2 태양열 청정 연료 향해 생성 단계)이다. 물 분리를 달성하기 위해 과학자들은 물의 매우 강한 수소-산소 결합을 분리 할 수 있는 화학 촉매 와 쌍을 이루는 광범위한 광 흡수 분자 (발색단 또는 염료라고도 함)를 탐색하고 있습니다. 새로운 접근법은 발색단을 촉매에 부착시키기 위해 분자 "테더"(서로 친화력이 높은 단순한 탄소 사슬)를 사용합니다 . 테더는 촉매를 활성화시키기위한 필수 단계 인 촉매에서 발색단으로 전자를 전달하기에 입자를 서로 가깝게 유지하지만 전자가 촉매로 되돌아 가지 않도록 충분히 멀리 떨어져 있습니다. Brookhaven Lab의 화학자 인 Javier는 "전자는 빠르게 이동하지만 화학 반응은 훨씬 느리다. 따라서 전자가 촉매로 다시 이동하지 않고 물을 쪼개는 반응을 수행 할 수있는 시스템 시간을주기 위해서는 이러한 전하를 분리해야한다"고 설명했다. 프로젝트를 이끈 콘셉 시온. 완전한 셋업에서, 발색단 (촉매에 묶여 있음)은 전극의 나노 입자 층에 매립된다. 각각의 나노 입자는 이산화 티탄 (TiO 2 ) 쉘로 둘러싸인 이산화 티탄 (SnO2) 코어로 만들어진다 . 이들 상이한 성분은 음으로 하전 된 입자를 촉매로부터 계속 끌어 당겨서 연료를 만들기 위해 필요한 곳으로 보내는 전자의 효율적인 단계적 셔틀 링을 제공한다. 빛이 발색단에 부딪 히고 발색단에서 나노 입자 표면으로 그것을 보낼 수있는 충분한 충격을 전자에게줍니다. 거기에서 전자는 나노 입자 코어로 이동 한 다음 와이어를 통해 전극 밖으로 이동합니다. 한편, 하나의 전자를 잃은 발색단은 촉매로부터 전자를 끌어 당긴다. 빛이있는 한이 과정이 반복되어 촉매에서 발색단 으로 흐르는 전자 를 나노 입자로 와이어로 보냅니다 . 촉매가 4 개의 전자를 잃을 때마다, 2 개의 물 분자로부터 4 개의 전자를 훔치기에 충분히 큰 양전하로 활성화된다. 그것은 수소와 산소를 분리시킵니다. 산소는 (천연 광합성이 식물 우리가 숨쉬는 산소를 만드는 방법이다!) 가스로서 밖으로 거품 그동안 수소 원자가 다른 전극 막을 통해 확산 (그들은 양전하 때문에 지금 이온). 그곳에서 그들은 와이어로 운반되는 전자와 재결합하여 수소 가스를 생성합니다. 경험을 바탕으로 Brookhaven 팀은 광 흡수 염료 및 촉매 입자가 테더 대신 직접 화학 결합으로 훨씬 더 밀접하게 연결된 이 발색단 촉매 설정 의 초기 버전을 시도했습니다 .
https://youtu.be/VSumwvU3-PE
콘셉 시온은“이는 합성과 정제 단계를 거치면서 수행하기가 매우 어려웠으며 수개월이 걸렸다”고 말했다. "그리고 결국 성능이 좋지 않았습니다." 대조적으로, 탄소-쇄 테더를 두 분자에 부착하면 이들이 자기 조립 될 수있게한다. "저는 발색단으로 코팅 된 전극을 촉매가 현탁되고 두 가지 유형의 분자에있는 테더가 서로를 찾고 연결되는 용액에 담그는 것"이라고 전류의 공동 저자 인 Stony Brook University 대학원생 인 Lei Wang은 말했다. 자체 조립 전략을 설명하는 올해 초에 발표 된 논문의 논문 및 주 저자 . 이 새로운 논문에는 테더 연결이있는 시스템이 직접 연결된 구성 요소보다 훨씬 안정적이며 시스템에 흐르는 전자 수의 두 배인 전류가 발생했음을 보여주는 데이터가 포함되어 있습니다. 콘셉 시온은“ 빛에서 나오는 전자가 많을수록 수소 연료 를 더 많이 생성 할 수있다 ”고 말했다. 과학자들은 또한 산소 생산량을 측정했습니다. Concepcion은“가시광을 사용하는이 시스템은 경수 분배를위한 뛰어난 효율에 도달 할 수 있다는 것을 발견했다. 그러나 여전히 개선의 여지가 있다고 그는 지적했다. "이 시점에서 우리가 한 일은 수소 를 만드는데 효과가 있지만 더 높은 가치의 탄화수소 연료를 만드는쪽으로 나아가고 싶습니다." 이제 컴포넌트를 쉽게 교환하고 다른 변수를 실험 할 수있는 시스템을 갖추 었으므로 가능성을 탐색하도록 설정되었습니다. Concepcion은“이 설정의 가장 중요한 측면 중 하나는 성능뿐만 아니라 조립의 용이성입니다. "이러한 발색단과 촉매의 조합은 매우 쉽게 만들 수 있고 테더는 그 사이의 거리를 매우 많이 제어 할 수있게되었으므로 이제 최적의 거리는 무엇인지 연구 할 수 있습니다. 그리고 다른 발색단을 조합 한 실험도 할 수 있습니다 최적의 조합을 찾기 위해 복잡한 합성을 할 필요가없는 촉매 "라고 그는 말했다. "이 접근법의 다양성은 우리가이 시스템 없이는 불가능했을 근본적인 연구를 할 수있게 해줄 것입니다."
더 탐색 발견은 물에서 수소 연료를 만들기 위해 자연적인 막을 적응시킵니다 추가 정보 : Degao 왕 등, 색소 증감 Photoelectrosynthesis 셀 물 산화 자기 조립 발색단 / 촉매 이중층 물리 화학 C 저널 (2019). DOI : 10.1021 / acs.jpcc.9b07125 저널 정보 : 물리 화학 저널 C 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소
https://phys.org/news/2019-11-tethered-chem-combos-revolutionize-artificial.html
.웨어러블 애플리케이션을 확장하는 '변형 전자 시스템'
에 의한 한국 과학 기술원 (KAIST) 소프트 모드의 혁신적인 전자 기기로 실외 애플리케이션에 착용 할 수 있습니다. 크레딧 : KAIST, 2019 년 11 월 1 일
피부에 붙일 때 부드럽게 변형 될 수있는 휴대용 전자 기기를 상상해보십시오. 이것이 우리 모두가 꿈꾸는 전자 제품의 미래가 될 것입니다. KAIST의 한 연구팀은 '변형 전자 시스템 (Transformative Electronics Systems)'이라는 새로운 플랫폼이 새로운 종류의 전자 장치를 개방하여 재구성 가능한 전자 인터페이스를 다양한 애플리케이션에 최적화 할 수있게한다고 밝혔다. KAIST 전기 공학부 정재웅 교수 팀은 형태, 유연성, 신축성을 기계적으로 변형 할 수있는 다기능 전자 플랫폼을 개발했다. Science Advances 에보고 된이 플랫폼을 통해 사용자는 강성과 모양을 매끄럽고 정확하게 조정할 수 있습니다. "이 새로운 전자 제품 클래스는 탁상 형 및 핸드 헬드 설정 모두에 사용할 수있는 강력하고 편리한 인터페이스를 제공 할뿐만 아니라 신체에 적용될 때 피부와 완벽하게 통합 될 수 있습니다"라고 Jeong 교수는 말했습니다. 변형 전자 장치는 연질 실리콘 재료 내에 밀봉되고 밀봉 된 특수 갈륨 금속 구조로 구성되며, 유연하고 신축성이있는 전자 장치와 결합됩니다. 전자 시스템의 기계적 변형은 구체적으로 사용자에 의해 제어되는 온도 변화 이벤트에 의해 유발된다. KAIST의 연구원 인 Sang-Hyuk Byun은“갈륨은 흥미로운 핵심 재료이다. 생체 적합성이며, 단단한 형태로 강성이 높으며, 피부 온도와 비슷한 온도에서 녹는다. 변형 전자 플랫폼이 인체 와 접촉 하면 실리콘 내부에 캡슐화 된 갈륨 금속이 액체 상태로 바뀌고 전체 전자 구조를 부드럽게하여 신축성, 유연성 및 착용 성을 제공합니다. 갈륨 금속은 그 구조가 전자 회로는 뻣뻣하고 안정하게 피부를 박리 후 다시 응고된다. 플렉서블 전자 회로 가 이러한 변형 플랫폼에 통합 되면 플렉서블 하고 신축성이 있거나 견고해질 수 있습니다. "이 기술은 학제 간 노력 없이는 달성 할 수 없었습니다."ETRI의 연구원 인 공동 저자 인 주용 심 (Joo Yong Sim)은 말했다. "우리는 전기, 기계 및 생물 의학 엔지니어뿐만 아니라 재료 과학자 및 신경 과학자와 함께이 획기적인 발전을 이루었습니다."
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견고한 탁상 시계와 웨어러블 센서 사이를 변환하는 혁신적인 전자 장치. 크레딧 : KAIST 정 리서치 그룹 이 범용 전자 플랫폼을 통해 연구원은 가변 강성과 신축성을 갖춘 다목적 개인용 전자 기기, 조정 가능한 대역폭 및 감도를 갖춘 압력 센서 및 뇌 조직에 이식시 연화되는 신경 프로브와 같이 고도로 적응 가능하고 사용자 정의 가능한 응용 프로그램을 시연 할 수있었습니다.
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변형 가능한 가변 압력 센서. 크레딧 : KAIST 정 리서치 그룹 적용 모두 전통과 새로운 전자 기술의 경우,이 획기적인 잠재적 특히 생물 의학 및 로봇 도메인에서, 소비자 전자 산업을 바꿀 수 있습니다. 연구진은이 새로운 전자 기술이 추가 개발을 통해 일상 생활에서 전자를 사용하는 방식에 크게 영향을 줄 수 있다고 생각합니다.
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변형 압력 센서 : 강성 및 연성 모드에서 응용 시연. 크레딧 : KAIST 정 리서치 그룹
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강성 모드에서 마우스 뇌를 관통하는 변형 신경 프로브. 크레딧 : KAIST 정 리서치 그룹 더 탐색 재구성 가능한 전자 장치, 웨어러블, 이식 가능한 장치에 대한 약속 추가 정보 : DOI : 10.1126 / sciadv.aay0418 S.-H. Byun el., "기계적으로 변형되는 전자 장치, 센서 및 이식 가능한 장치", Science Advances (2019). https://advances.sciencemag.org/content/5/11/eaay0418 저널 정보 : 과학 발전 에 의해 제공 한국 과학 기술원 (KAIST)
https://techxplore.com/news/2019-11-electronics-broaden-wearable-applications.html
.합성 생물학을 도구로 만드는 유전자 꺼짐 스위치
로 하버드 대학 이 그림은 단백질 합성 리보솜이 결합하는 것을 막기 위해 Riborepressors의 2 차 구조를 변경하는 들어오는 트리거 RNA (짧은 청록색 가닥)에 여러 프로그래밍 가능 Riborepressors (긴 청록색 가닥)가 포함 된 복잡한 합성 RNA가 어떻게 결합되는지를 보여줍니다. 사이트 (중앙에 자주색과 연한 파란색 구조). 크레딧 : Alexander Green / Arizona State University, 2019 년 11 월 4 일
내일의 진단, 치료제 및 생약 및 정밀 화학 제품을 찾기 위해 합성 생물 학자들은 컴퓨터 칩의 전자 회로와 유사한 인공 유전자와 모듈 식 조절 요소를 모으고 있습니다. 세포에 도입 된 이들 네트워크는 바이러스 및 염증 마커 또는 화학 물질과 같은 생물학적 신호를 감지 할 수 있으며, 하나의 물질을 다른 물질로 전환시키는 리포터 신호, 치료 단백질 또는 효소를 생성함으로써 반응합니다. 템프는 하버드의 Wyss Institute of Biologically Inspired Engineering과 ASU (Arizona State University)의 팀이 최근 여러 생물학적 RNA 신호를 동시에 감지하고 "분자 논리 보드"로 작동 할 수있는 "리보 컴퓨팅 장치"를 설계했다. 입력 신호의 특정 조합이 존재하는 경우에만 장치는 원하는 출력 단백질을 생성합니다. 합성 생물학에 대한 또 다른 바람직한 조절 요소 는 정확히 반대의 행동을 할 수있는 장치 일 것입니다. 더 이상 필요하지 않은 자극에 반응하여 단백질의 발현을 효과적으로 차단합니다. 현재 노스 웨스턴 대학교, 일리노이 주 에반 스턴, 뮌헨 공과 대학의 연구원들과 함께 연구팀은 합성 생물학 회로에서 최대 300 배까지 출력 단백질 생산을 차단할 수있는 2 가지 유형의 프로그램 가능 억 제기 요소를 개발했다. 거의 모든 염기 서열을 트리거링에 응답. 연구원들은 단일 회로에서 병렬로 작동 할 수있는 최대 15 개까지 선택할 수있는 100 개 이상의 리프레 서 라이브러리를 만들었습니다. 또한, 복잡한 분자 로직 보드에서 범용 NAND (NOT-AND) 및 NOR (NOT-OR) 게이트에있는 최대 4 개의 억제 요소를 결합하여 발신 형광 리포터 신호를 침묵시키기 위해 다수의 들어오는 뉴클레오티드 신호의 존재를 계산합니다. 이 연구에 게시 자연 화학 생물학 . 공동 저자 인 Wyss Institute 핵심 교수 인 Peng Yin 박사는“우리의 Repressor Switch 장치는 합성 생물학적 회로를 설계하는 연구원들을 위해 합성 생물학 툴박스에 새로운 기능을 추가합니다. "그들은 차세대 진단, 환경보고 및 생물 제조의 다양한 영역에서보다 정교하고 정확한 응용 가능성을 제시 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다." Yin은 하버드 의대 (HMS)의 시스템 생물학 교수이며 Wyss Institute의 분자 로봇 공학 이니셔티브의 책임자입니다. 연구팀은 이전에 연결된 단백질-코딩 RNA 서열의 단백질로의 번역을 활성화시키기 위해 사실상 임의의 서열로 트리거 RNA를 검출하는 드 노보 디자인 RNA 가닥 인 "토 홀드 스위치"를 개발했다. Toehold 스위치의 보완 영역은 짧은 서열을 감추는 헤어핀 유사 구조를 형성하여 RNA를 단백질 서열로 변환하는 분자 기계 인 리보솜이 장치에 결합하여 작업을 시작할 수 있도록합니다. 들어오는 트리거 RNA는 스위치에서 작은 "토 홀드 (toehold)"서열에 결합하며, 이는 리보솜 접근을 허용하기 위해 헤어핀을 개방한다. "Repressor Switch RNA에서 우리는 본질적으로 두 가지 다른 전략을 사용하여 Toehold Switch의 기능을 반전 시켰습니다. 트리거 RNA는 이제 스위치의 구조적 변화를 유도하여 인코딩 된 단백질의 리보솜 결합 및 번역 시작 부위를 숨기고 갑작스런 정지를 유발합니다. 단백질 번역. "알렉산더 그린 박사는 Yin과 공동으로이 연구의 공동 저자였다. "두 Repressor Switch 요소의 큰 라이브러리를 설계, 정제 및 연구함으로써"Toehold Repressor Switches "가 높은 동적 범위를 달성 함을 입증했습니다., 우리는 대장균 박테리아에서 녹색 형광 단백질의 생산을 매우 높은 수준에서 매우 낮은 수준으로, 최대 300 배까지 강력하게 조절할 수있게 해주었습니다.”Yin의 전 박사후 연구원 인 Green은 ASU의 Biodesign Institute 및 School of School에 합류했습니다. 2015 년 조교수 분자 과학. 공동 저자 인 김종민 박사는“약간의 동적 범위가 작 으면“3WJ (Tree-Way Junction) 리프레 서 스위치”를 복잡한 모듈 회로에보다 효과적으로 결합하여 서로 간섭하지 않고 여러 트리거 RNA를 감지 할 수있다”고 말했다. . Yin 그룹의 박사후 연구원으로 근무했으며 현재 포항 과학 기술 대학교 조교수로 재직 중입니다. 김 교수는 그린 박사 대학원생 유주 (Yu Zhou)와 첫 번째 저작을 공유했다. " NAND 및 NOR 게이트에 최대 4 개의 억제 요소 를 결합 하여 출력 단백질 의 생산을 조건부로 중단했습니다 . 중요하게도 이러한 요소는 자유롭게 교환 할 수 있습니다." 연구원들은 3WJ 리프레 서 스위치의 최적화에서 노스 웨스턴 대학교 (Northwestern University)의 Julius Lucks 그룹과 협력하여 과학자들이 생쥐 세포의 구조 상태와 RNA 분자의 기능을 상호 연관시킬 수있는 "SHAPE-Seq"를 개발했습니다. Lucks 박사는 Evanston의 Northwestern University에서 화학 및 생물 공학 부교수입니다. 그의 연구팀은 다른 접근법을 사용하여 다른 유형의 RNA 기반 억제기를 독립적으로 개발하고있다. "이 연구는 Wyss Institute의 분자 로봇 공학 이니셔티브가 실제 분야의 문제를 해결하기 위해 합성 생물학을 발전시킬 수있는 프로그램 가능한 셀룰러 장치를 만들기 위해 학제 및 제도적 장벽을 가진 협업 활동에 참여하는 방법을 훌륭하게 보여줍니다." HMS의 혈관 생물학 교수, 보스턴 어린이 병원의 혈관 생물학 프로그램 교수 인 하버드 박사의 John A. Paulson 공학 및 응용 과학 대학의 생명 공학 교수 인 Ph.D.
더 탐색 단백질이 말하는 방식을 듣고 언어를 배우기 추가 정보 : 다중 입력 셀룰러 로직을위한 De novo에서 설계 한 번역 억제 리보 레귤레이터, Nature Chemical Biology (2019). DOI : 10.1038 / s41589-019-0388-1 , https://nature.com/articles/s41589-019-0388-1 저널 정보 : Nature Chemical Biology 하버드 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-11-gene-off-tool-synthetic-biology.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.
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
.과학자들은 박테리아 독소가 MRSA 박테리아를 죽이는 방법 강력한 발견
에 의해 셰필드 대학 MRSA의 착색 주사 전자 현미경 사진. 크레딧 : 국립 알레르기 및 감염증 연구소, 2019 년 11 월 4 일
셰필드 대학교 (University of Sheffield)의 과학자들은 강력한 박테리아 독소가 어떻게 MRSA를 표적화하고 죽일 수 있는지를 발견하여 슈퍼 버그에 대한 잠재적 인 새로운 치료법을 마련했습니다. 셰필드 대학교의 스테판 메스 나지 박사가 이끄는 새로운 연구에 따르면 리소 타핀이 어떻게 MRSA 세포벽을 특이 적으로 인식하고이 병원체의 붕괴를 빠르게 일으키는 지 설명했습니다. 리소스 타핀은 MRSA 세포의 표면에 결합 된 분자의 수를 증가시킬 수 있으며, 이는 효소가 세포벽을 따라 '걸어서'빠르게 파괴되도록한다. 리소 타핀은 MRSA와 같은 포도상 구균 감염을 단독으로 또는 항생제와 병용하여 근절하는 것으로 나타났습니다. 비록 50 년 전에 발견되었지만이 감염을 어떻게 죽이는 지에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 과학자들은 이번 연구 결과를 이용해 비슷한 방식으로 감염 을 목표로하는 MRSA 및 기타 항생제 내성 슈퍼 버그에 대한 새로운 치료법을 개발하고자 합니다. MRSA는 여러 항생제에 내성이 있으며 사람들이 감염되기 쉬운 병원에서 자주 퍼지는 박테리아 수퍼 버그입니다. 분자 생물학 및 생명 공학의 선임 강사 인 Stéphane Mesnage 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "Lysostaphin은 리소자임 후 가장 많이 연구 된 효소 일 것입니다. "우리의 연구는이 효소가 어떻게 MRSA 박테리아를 표적으로하고 소화 할 수 있는지 그리고 왜 그렇게 강력한지를 설명합니다. 최후의 항생제에 내성이있는 박테리아로 인한 병원에서 획득 한 감염이 증가하고 있지만, 우리의 연구는 새로운 개발로 이어질 수 있습니다 동일한 타겟팅 메커니즘을 사용하는 이러한 수퍼 버그에 대한 처리. " 'lysostaphin SH3b에 의한 Staphylococcus aureus peptidoglycan의 2 개 부위 인식'논문은 오늘 Nature Chemical Biology에 게재되었다 . 셰필드 대학교 분자 생물학과 생명 공학과는 DNA, RNA (Ribonucleic Acid) 및 단백질 연구와 이들이 호스트 병원체 상호 작용과 같은 생물학적 기능에 미치는 영향에 중점을두고 있습니다. 연구자들은 게놈, 핵산 , 식물 및 광합성 에 관한 주제에 대해 연구하고 있으며 식량 안보, 항 미생물 저항성 및 고령화 인구의 전 세계 주요 과제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 1953 년 노벨 생리학 상을 수상한 생화학 교수 인 한스 크렙스 경의 발자취를 따라 많은 과학자들이 뒤 따르고있다.
더 탐색 과학자들은 어떻게 호스트로부터 슈퍼 버그가 숨겨 지는지 발견 추가 정보 : Lysostaphin SH3b, Nature Chemical Biology (2019)에 의한 Staphylococcus aureus peptidoglycan의 2 부위 인식 . DOI : 10.1038 / s41589-019-0393-4 , https://nature.com/articles/s41589-019-0393-4 저널 정보 : Nature Chemical Biology 에 의해 제공 셰필드 대학
https://phys.org/news/2019-11-scientists-potent-bacterial-toxin-mrsa.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
https://youtu.be/omAM06SkJkk
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