고속 카메라로 초음속 발사체의 웨이크 측정
.미래 교통수단 유인드론 '볼로콥터'
(서울=연합뉴스) 강민지 기자 = 8일 서울 마포구 상암문화광장 일원에서 열린 '서울 스마트 모빌리티 엑스포'를 찾은 시민들이 유인드론 '볼로콥터' 실물을 관람하고 있다. 2019.11.8
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.기록 속보 : 855mm / s로 기록 된 세계에서 가장 빠른 개미, 놀라운 47 보폭 / 초
주제 : 개미곤충학인기생물 학자 회사 으로 생물 학자의 회사 2019년 10월 16일 개미 경주 Saharan Silver Ants는 세계에서 가장 빠른 개미입니다
Noël Coward에 따르면 미친 개와 영국인은 한낮의 태양에서 외출하는 유일한 생물이지만 독일 울름 대학교의 Harald Wolf는 또 다른 동물을 추가 할 것입니다 : Saharan silver ants ( Cataglyphis bombycina ). 모래가 60 ° C에 도달 할 수있을 때, 하루 중 최고치에 불행한 생물의 시체를 청소하기 위해 둥지에서 벤처 링을하는이 탄력있는 개미는 항상 늑대를 매료 시켰습니다. '사막 개미 중에서도은 개미는 특별하다'고 그는 곤충이 1m / s에 근접한 속도에 도달하는 것으로 유명하다고 설명했다. 그러나 개미가 모래를 가로 지르는 물집 속도로 어떻게 질주하는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 은빛 개미의 사촌을 연구하기 위해 튀니지의 소금 냄비로의 초기 여행 동안 늑대, 사라 페퍼, 베레 나 월, 마티아스 위틀 링거는 수수께끼의 사막 거주자를 찾기 위해 Douz로 우회했습니다. 모래 언덕에서 번성하는 은색 개미를 찾은 후, 팀은 2015 년에 돌아와 행동을 촬영했습니다. 이 팀은 발표 사하라 사막은 개미가 0.855 m / s의 속도에 도달 지금까지 기록 된 가장 빠른 개미, (855mm가 / S)의 속도로 자신의 다리를 스윙에 의해 것을 자신의 발견에 1,300mm / s의 최대의 실험 생물학 저널 . 사하 란은 개미
이들은 튀니지 Douz의 사막에있는 Saharan은 개미 (Cataglyphis bombycina) 노동자입니다. 크레딧 : Harald Wolf
페퍼 교수는 눈에 띄지 않는 둥지를 찾는 것이 쉽지 않았다고 회상했다.“우리는 개미를 파거나 집으로 돌아가는 개미를 찾아야 만했다”고 그녀는 설명했다. 그러나 일단 팀이 둥지를 찾은 후에는 단순히 알루미늄 채널을 입구에 연결하고 끝에 피더를 배치하여 개미를 유혹하는 문제였습니다. “개미가 음식을 발견 한 후 — 벌레를 사랑합니다 — 채널에서 앞뒤로 셔틀을 이동하고 카메라를 장착하여 위에서부터 촬영했습니다.”라고 Pfeffer는 말합니다. 또한이 팀은 둥지를 발굴하여 독일로 돌아와 더 차가운 온도에서 더 느리게 달리는 곤충을 기록했습니다. 곤충의 최고 속력을 계산 한 Pfeffer와 Wahl은 사막의 가장 뜨거운 날에 동물이 놀라운 0.855m / s (즉, 초당 855mm / s 또는 초당 108 배)의 충격을받는 것을 발견했습니다. 실험실에서 10 ° C에서 0.057m / s로 떨어짐. 대조적으로, Cataglyphis fortis가 커지면 C. bombycina 는 세계에서 가장 빠른 개미가되어 호주 호랑이와 함께 세계 기록을 깨는 생물 목록의 상단에 가깝게 배치하여 최대 0.62m / s (50body length / s)에 불과 합니다 . 딱정벌레 (171 몸 길이 / 초) 및 캘리포니아 해안 진드기 (377 몸 길이 / 초). 과학자들은 또한 두 종의 다리 길이를 비교했으며, 신속한은 개미가 놀라운 일을하고 있음이 분명했습니다. 그들의 사지는 그들의 다리보다 더 사촌보다 20 % 짧습니다. 작은 개미가 더 큰 카타 글리 피스 친척을 능가하는 방법을 궁금해, 팀은 개미의 발자취에 초점을 맞췄습니다. 팀은 은색 개미의 기동을 분석하여 곤충이 4.3 ~ 6.8mm 길이의 다리를 최대 1300mm / s의 속도로 스윙하고 있으며, 최대 47 걸음 / 초로 큰 친척보다 약 3 분의 1 걸음을 taking다는 것을 깨달았습니다. 그리고 개미의 보폭을 면밀히 조사했을 때 개미가 기어를 따라 올라감에 따라 4.7mm에서 20.8mm로 4 배가되었습니다. 이 팀은 또한 개미가 단순히 달리는 대신에 0.3m / s 이상의 속도로 지상에서 6 피트를 동시에 갤럽으로 바꿨다는 사실을 발견했습니다. 또한, 그들은 개미의 조정을 분석하고 개미가 발을 얼마나 잘 동기화 시켰는지, 즉 걷는 동안 삼각대를 형성하는 3 개의 다리의 움직임을 단단히 조율하는 것에 깊은 인상을 받았습니다. 다음 보폭을 시작하기 전에 밀리 초. 울프는“이러한 특징은 모래 언덕 서식지와 관련이있을 수있다. 그는 또한이 사막 거주자들이 어떻게 고속의 업적을 이끌어 내는지에 대해 더 많은 것을 알고 싶어합니다. 그는 생리 학적 한계에 가까운 근육 수축 속도가 필요하다고 생각합니다.
참조 : Sarah Salisaan Pfeffer, Verena Luisa Wahl, Matthias Wittlinger, Harald Wolf, 2019 년 10 월 16 일, Journal of Experimental Biology . DOI : 10.1242 / jeb.198705
.화학자들이 관찰 한 "스푸키 한"양자 터널링
TOPICS : MIT국립 과학 재단인기양자 역학서울 대학교 작성자 : 매사추세츠 공과 대학 ANNE TRAFTON 2019 년 11 월 4 일 암모니아 짜증 양자 터널링 아티스트 그림
매우 큰 전기장은 우산 모양의 암모니아 분자가 뒤집히는 것을 방지 할 수 있습니다. 암모니아 분자 NH 3 는 일반적으로 우산 모양으로 존재하며 중앙 질소 원자 주위에 비평면 배열로 3 개의 수소 원자가 펼쳐져있다 . 이 우산 구조는 매우 안정적이며 일반적으로 많은 양의 에너지가 반전 될 것으로 예상됩니다. 그러나 터널링이라는 양자 역학적 현상은 암모니아와 다른 분자가 엄청나게 높은 에너지 장벽에 의해 분리 된 기하학적 구조에 동시에 거주 할 수있게합니다. Robert Field, Robert T. Haslam 및 MIT 의 Bradley Dewey Chemistry 교수를 포함하는 화학자 팀은 정상 및 반전 상태에서 암모니아 분자의 동시 점유를 억제하기 위해 매우 큰 전기장을 사용하여이 현상을 조사했습니다. 이번 연구의 수석 저자 중 하나 인 필드는“터널링 현상의 아름다운 예이며 양자 역학의 놀라운 이상을 보여준다”고 말했다. 서울 대학교 화학과 교수 강헌도 이번 주에 발표 된 국립 과학원 (National Academy of Sciences) . 서울 대학교 박영욱과 한니 강도 논문의 저자이다. 반전 억제 서울 대학교에서 수행 된 실험은 두 개의 전극 사이에 끼워진 시료에 매우 큰 전기장 (미터당 최대 200,000,000 볼트)을 적용하는 연구원의 새로운 방법으로 가능해졌습니다. 이 어셈블리는 두께가 수백 나노 미터에 불과하며, 이에 적용된 전기장은 인접한 분자 사이의 상호 작용만큼 강한 힘을 생성합니다. 필드는“우리는 두 분자가 서로 접근 할 때 경험하는 필드와 거의 같은 크기 인이 거대한 필드를 적용 할 수있다”고 말했다. "이것은 우리가 분자 자체가 할 수있는 것과 동등한 운동장에서 작동하기 위해 외부 수단을 사용하고 있다는 것을 의미합니다." 이를 통해 연구자들은 학부 화학 과정에서 양자 역학의“스푸키 니스”중 하나를 설명하기 위해 종종 사용되는 현상 인 양자 터널링을 탐색 할 수있었습니다. 비유로 계곡에서 하이킹을하고 있다고 상상해보십시오. 다음 계곡에 도달하려면 많은 산이 필요합니다. 이제 실제 노력없이 산을 통과하여 다음 계곡으로 갈 수 있다고 상상해보십시오. 이것은 특정 조건에서 양자 역학이 허용하는 것입니다. 실제로 두 계곡의 모양이 동일하면 두 계곡에 동시에 위치하게됩니다. 암모니아의 경우 첫 번째 계곡은 에너지가 낮고 안정적인 우산 상태입니다. 분자가 다른 계곡 (정상적으로 동일한 저에너지를 갖는 반전 상태)에 도달하기 위해서는 고전적으로 매우 높은 에너지 상태로 올라 가야합니다. 그러나, 양자 역학적으로, 분리 된 분자는 양쪽 계곡에서 동일한 확률로 존재한다. 양자 역학 하에서, 암모니아와 같은 분자의 가능한 상태는 특징적인 에너지 레벨 패턴으로 설명됩니다. 분자는 처음에는 정상 또는 역 구조로 존재하지만 다른 구조로 자발적으로 터널링 할 수 있습니다. 터널링에 필요한 시간은 에너지 레벨 패턴으로 인코딩됩니다. 두 구조 사이의 장벽이 높으면 터널링 시간이 길어집니다. 강한 전기장의 적용과 같은 특정 상황에서, 일반 구조물과 역 구조물 사이의 터널링이 억제 될 수 있습니다. 암모니아의 경우, 강한 전기장에 노출되면 한 구조물의 에너지가 낮아지고 다른 구조물의 에너지는 상승합니다. 결과적으로, 모든 암모니아 분자는 더 낮은 에너지 상태에서 발견 될 수있다. 연구원들은 10 켈빈의 층상 아르곤-암모니아-아르곤 구조를 만들어이를 증명했다. 아르곤은 10K에서 고체 인 불활성 가스이지만, 암모니아 분자는 아르곤 고체에서 자유롭게 회전 할 수있다. 전계가 증가함에 따라, 암모니아 분자의 에너지 상태는 정상 상태와 반전 상태에서 분자를 찾는 확률이 점점 멀어지고 터널링이 더 이상 발생하지 않도록 변화합니다. 이 효과는 완전히 가역적이고 비파괴 적입니다. 전기장이 감소함에 따라 암모니아 분자는 양쪽 웰에서 동시에 정상 상태로 돌아갑니다. Yale University 의 화학 교수 인 Patrick Vaccaro는“이 원고는 분자를 길들이고 분자의 기본 역학을 제어 할 수있는 우리의 능력에있어 놀라운 경계를 보여줍니다. . "이 논문에 제시된 실험적 접근 방식은 독특하며, 터널 적용 매개 현상의 본질에 대한 근본적인 통찰력을 제공하는 본 출원으로 분자 구조 및 역학을 조사하려는 미래의 노력에 대한 엄청난 영향을 미쳤습니다." 장벽 낮추기 많은 분자들에있어서 터널링에 대한 장벽은 너무 높아서 우주의 수명 동안 터널링이 일어나지 않을 것이라고 필드는 말했다. 그러나,인가 된 전기장을주의 깊게 튜닝함으로써 터널로 유도 될 수있는 암모니아 이외의 분자가있다. 그의 동료들은 현재이 분자들을 이용하여이 접근법을 개발하고있다. Field는“암모니아는 대칭성이 높고 터널의 화학적 관점에서 누군가가 논의한 첫 번째 사례라는 사실 때문에 특별하다”고 말했다. “그러나 이것을 악용 할 수있는 많은 예가 있습니다. 전기장은 크기가 크기 때문에 실제 화학 상호 작용과 동일한 규모로 작동 할 수 있습니다.”라고 분자 역학을 외부 적으로 조작하는 강력한 방법을 제공합니다.
### 이 연구는 삼성 과학 기술 재단과 국립 과학 재단이 자금을 지원했다.
https://scitechdaily.com/spooky-quantum-tunneling-observed-by-chemists/
.고속 카메라로 초음속 발사체의 웨이크 측정
TOPICS : 어 바나 샴페인의 일리노이이미징대학 으로 일리노이 주립대 학교 어 바나 - 샴페인 캠퍼스 2019년 11월 9일 순간 속도 필드 총 속도 벡터의 1/18만을 보여주는 순간 속도 필드 예. 크레딧 : UIUC
지난 30 년 동안 이미징 기술이 크게 향상되었습니다. 탄도 미사일과 같은 발사체의 기초에서 나오는 흐름이 측정 된 지 오래되었습니다. Urbana-Champaign의 일리노이 대학교 항공 우주 공학과 연구원들은 입체 입자 이미지 속도 측정법 (stereoscopic particle image velocimetry)이라는 현대적인 측정 기술을 사용하여 초음속으로 움직이는 무딘 기반 실린더의 복잡한 유동장 하류의 고해상도 측정을 수행했습니다. 발사체 또는 무동력 로켓을 나타냅니다. 실험은 일리노이 주 Grainger College of Engineering의 가스 역학 실험실에서 마하 2.5 풍동 터널에서 수행되었습니다. 연구원들은 대형 실린더 모델을 장착하고 고압 공기 공급 장치에 많은 양의 연기 입자를 혼합하도록 강요했습니다. “연기 입자에 레이저를 비추어 원하는 영역을 밝히고 그 입자를 여러 각도에서 촬영할 수 있습니다. 같은 영역을 다른 관점에서 동시에 촬영하면 속도의 세 가지 구성 요소를 모두 측정 할 수 있습니다.”박사 과정 학생 인 Branden Kirchner는 말했습니다. “이미지는 600 나노초 간격으로 고해상도로 촬영됩니다.
브랜든 키르 치너 브랜든 키르 치너 크레딧 : UIUC
“이 기술을 사용하면 한 지점을 측정 한 후 다음 지점으로 이동하는 대신 많은 지점에서 서로 매우 가까운 속도를 동시에 측정 할 수 있습니다. 이제 플로우 필드 전체의 속도 맵을 스냅 샷으로 만들었습니다.” Kirchner는 흐름을 목표로하는 4 대의 카메라로 촬영 한 3,000 개의 스냅 샷이 이전의 어떤 연구보다 훨씬 높은 공간 해상도 측정을 제공한다고 말했다. 그는이 흐름을 연구하는 전산 학자들이이 새로운 데이터를 그들의 시뮬레이션과 비교할 때 도움이 될 것이라고 말했다. 이 연구의 공동 저자 인 일리노이 항공 우주 공학과 J. Craig Dutton 교수는 박사 학위에서 일하면서 동일한 풍동을 사용하여 수십 년 동안이 복잡한 흐름을 연구 해왔다. Kirchner는“이 기술을 사용하여 데이터를 처음으로 가져 왔을 때 Dutton 교수를 보여줬으며,“90 초 만에 6 개월 동안 사용했던 것보다 더 많은 데이터를 가져갔습니다.”라고 말했습니다. 흐름이 실린더에서 분리 될 때 보트 나 비행기에서 나오는 것과 같이 깨어납니다. 여기서 중요한 흐름 특징이 실린더의 하류에서 시작되는데, 이는 로켓 또는 발사체의 몸체를 나타냅니다. 그는“하단 이동과 빠르게 이동하는 공기 사이의 마찰이 실제로 지배적 인 전 단층 (shear layer)이라고하는 분리의 하류에 얇은 층이있다”고 말했다. “이 전 단층은 연행이라 불리는 과정에서 실린더베이스 바로 뒤에있는 영역에서 유체 입자를 추출합니다. 이 과정은 실린더 바닥에 압력을 가중시키고 현재 우리가 잘 이해하지 못하는 것입니다. Kirchner는 흐름에서 일어나고있는 물리학을 설명하기 위해 자신이 좋아하는 예는 일부 사람들이 고속도로에서 더 나은 가스 마일리지를 얻기 위해 사용하는 제도 기술이라고 말했다. 그들은 더 나은 연비를 얻기 위해 세미 트럭 뒤의 특정 거리에서 차를 운전합니다. “반 트럭 뒤의 압력은 실제로 낮기 때문에 저압 영역에서 차량의 프론트 엔드와 고압 영역에서 백엔드를 얻을 수 있다면 실제로는 추력을 잃게됩니다. 이 저압 구역으로 인해 세미 트럭의 공기 역학적 항력이 매우 높습니다”라고 Kirchner는 말했습니다. 흐름이 실제로 저압 영역을 생성하는 방법을 더 잘 이해하면 다른 연구자들이 압력을 변경하는 방법을 생각해내는 데 필요한 지식을 얻을 수 있습니다. “우리는이 연구에서 실린더 본체 또는 실린더 전면을 따라 아무것도 변경하지 않습니다. "그러나 우리가 어떤 메커니즘이베이스의 압력 분포를 변화시킬 수 있는지 알고 그 압력을 높이는 방법을 개발한다면 드래그를 줄이거 나 더 나은 차량 방향 제어를 할 수 있습니다." 연구 , 세 구성 요소 난류 측정과 초음파, 축 대칭 자료 흐름 분석은 "브랜든 M. 키르 치 네르, 제임스 V. Favale, 그레고리 S. 엘리엇, 그리고 J. 크레이그 더튼에 의해 작성되었습니다.
그것은에 게시 AIAA 저널 . DOI : 10.2514 / 1.J057859 이 연구는 미 육군 연구소의 보조금과 공군 연구소의 지원으로 지원되었습니다.
https://scitechdaily.com/measuring-wake-of-supersonic-projectiles-with-high-speed-cameras/
.실험은 생명의 필수 구성 요소를 만듭니다 – 생명의 근원에 이상적인 조건을 가진 심해 통풍구를 찾습니다
TOPICS : 생화학진화해양고생물학대중대학 대학 런던 으로 런던 대학 2019년 11월 4일 예술가의 개념 심해 통풍구
University College London이 이끄는 연구팀은 뜨거운 알칼리성 해수에서 프로토 셀을 만들어 생명의 기원이 얕은 수영장이 아니라 심해 수열 통풍구에있을 수 있다는 증거를 추가했습니다. 이전의 실험은 그러한 환경에서 세포 기반 생활의 발달을위한 주요 디딤돌로 여겨지는 프로토 셀의 형성을 촉진하지 못했지만, Nature Ecology & Evolution 에 오늘 발표 된 새로운 연구 는 오늘 (2019 년 11 월 4 일) 발견했다. 열과 알칼리도는 수용 할 수있을뿐만 아니라 인생을 시작하는 데 필요합니다. “어떻게 인생이 시작된 방법에 대한 여러 가지 경쟁 이론이 있습니다. 수중 수열 통풍구는 인생의 시작을위한 가장 유망한 장소 중 하나입니다. 이제 우리의 연구 결과는 확실한 실험적 증거로 이론에 가중치를 더합니다.”라고이 연구의 수석 저자 인 Nick Lane 교수 (UCL 유전학, 진화 및 환경). “우리의 실험에서 우리는 다른 많은 실험실 연구보다 고대 환경을 더 잘 반영하는 조건에서 생명의 필수 구성 요소 중 하나를 만들었습니다.”— Sean Jordan 박사 지구의 해저에는 해수가 지구 표면의 미네랄과 접촉하여 통풍구가있어 수소가 포함 된 따뜻하고 알칼리성 (pH 스케일이 높음) 환경을 조성합니다. 이 공정은 알칼리성 및 산성 유체로 미네랄이 풍부한 굴뚝을 만들어 수소와 이산화탄소 사이의 화학 반응을 촉진하여 점점 더 복잡한 유기 화합물을 형성하는 에너지 원을 제공합니다. UCL이 이끄는 팀이 발견 한 세계에서 가장 오래된 화석 중 일부는 그러한 수중 통풍구에서 유래했습니다. 생명의 기원을 연구하는 과학자들은 기본 세포 형성이 발달했을 초기 화학 과정을 재현하기 위해 실험을 통해 크게 진보했습니다. 원형 세포의 생성은 세포의 가장 기본적인 형태로 볼 수있는 중요한 단계로, 수용액 주변의 이중층 막 (정의 된 경계와 내부 구획이있는 세포)으로 구성되어 있습니다. 자연적으로 발생하는 간단한 분자, 특히 지방산에서 프로토 세포를 생성하기위한 이전의 실험은 시원하고 신선한 물에서 성공했지만 매우 엄격하게 통제 된 조건에서만 성공한 반면, 프로토 셀은 열수 배출 환경에서의 실험에서 분리되었습니다. 처음으로, 연구원들은 열수 통풍구와 유사한 환경에서 자기 조립 프로토 셀을 만드는 데 성공했습니다. 그들은 열, 알칼리성 및 소금이 원형 세포 형성을 방해하지는 않았지만 적극적으로 선호한다는 것을 발견했다. 이 연구의 첫 번째 저자 인 Sean Jordan (UCL Genetics, Evolution & Environment) 박사는 이전 연구에서 결점을 확인했다고 말했다. 같은 크기이지만 자연 환경에서는 더 넓은 분자 배열을 보게 될 것입니다.” 현재 연구를 위해, 연구팀은 이전에 사용되지 않은 다른 지방산과 지방 알코올의 혼합물로 프로토 셀을 만들려고 노력했습니다. 연구팀은 탄소 사슬이 더 긴 분자는 소포 (protocell)로 자신을 형성하기 위해 열이 필요하다는 것을 발견했다. 알칼리성 용액은 신생 소포가 전하를 유지하는 데 도움이되었습니다. 지방 분자가 짠 액체에 더 단단히 묶여보다 안정적인 소포를 형성하기 때문에 바닷물 환경도 도움이되었습니다. 처음으로, 연구원들은 열수 통풍구와 유사한 환경에서 자기 조립 프로토 셀을 만드는 데 성공했습니다. 그들은 열, 알칼리성 및 소금이 원형 세포 형성을 방해하지는 않았지만 적극적으로 선호한다는 것을 발견했다. "우리의 실험에서 우리는 다른 많은 실험실 연구보다 고대 환경을 더 잘 반영하는 조건에서 생명의 필수 구성 요소 중 하나를 만들었습니다"라고 Jordan 박사는 말했습니다. "우리는 여전히 생명체가 어디에서 처음으로 형성되었는지는 알지 못하지만 우리의 연구에 따르면 심해 수열 통풍구의 가능성을 배제 할 수 없습니다." 또한 심해 수열 통풍구는 지구 고유의 것이 아니라고 지적합니다. 레인 교수는 다음과 같이 말했습니다 :“우주 임무는 목성 과 토성 의 얼음 달도 바다에 알칼리성 열수 통풍구 가있을 수 있다는 증거를 발견 했습니다. 우리는 그 달에서 생명의 증거를 본 적이 없지만 다른 행성이나 달에서 생명을 찾고 싶다면 우리와 같은 연구를 통해 어디를 볼지 결정할 수 있습니다.”
### 참고 : "Freat cell self-assembly of protocell self-assembly from mixed amphiphiles from the life origin 's Sean F. Jordan, Hanadi Rammu, Ivan N. Zheludev, Andrew M. Hartley, Amandine Maréchal and Nick Lane, 2019 년 11 월 4 일, Nature Ecology & 진화 . DOI : 10.1038 / s41559-019-1015-y 이 연구에는 런던 대학교 UCL과 버크 벡 연구원들이 참여했으며 BBSRC와 bgC3의 지원을 받았다.
.치명적인 곰팡이와 싸우는 새로운 무기 연구 포인트
에 의해 모나 쉬 대학 크레딧 : ACS 2019 년 11 월 9 일
모나 쉬 대학교 (Monash University)의 연구원들은 나노 입자가 어떻게 침습적이며 치명적인 미생물의 존재를 식별하고보다 효과적으로 표적 치료법을 제공 할 수 있는지에 대한 통찰력을 얻었습니다. 이 연구는 Monash University 화학 공학과의 Simon Corrie 박사와 Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI)의 Ana Traven 교수가 이끄는 미생물 학자, 면역 학자 및 엔지니어 간의 학제 간 협력으로 수행되었습니다. 최근에 미국 화학 협회 저널 ACS Applied Interfaces and Material에 발표되었습니다 . 일반적으로 발견되는 미생물 인 Candida albicans 는 인체에 이식 된 카테터와 같은 장치에 식민지가되면 치명적일 수 있습니다 . 건강한 사람에게서 흔히 발견되지만이 미생물은 중병에 걸리거나 면역 억제 된 사람들에게는 심각한 문제가 될 수 있습니다. 미생물은 예를 들어 감염원으로 카테터를 사용하여 식민지를 형성 할 때 생물막을 형성합니다. 그런 다음 혈류로 퍼져 내부 장기를 감염시킵니다. 트 레이븐 교수는“일부 환자 집단의 사망률은 사람들을 치료하더라도 30 ~ 40 % 나 높을 수있다. 식민지가되면 항진균제 치료에 대한 내성이 강하다”고 말했다. "이 아이디어는이 감염을 조기에 진단 할 수 있다면 현재의 항진균제로 성공적으로 치료하고 전신 감염을 막을 수있는 훨씬 더 큰 기회를 가질 수 있지만 현재의 진단 방법은 부족합니다. 바이오 센서 식민지 초기 단계를 탐지하는 것이 매우 유익 할 것입니다. " 연구원 들은 크기, 농도 및 표면 코팅이 다른 유기 규소 나노 입자 의 영향을 조사하여 이들이 C. albicans 와 혈액 내 면역 세포 와 상호 작용하는지 여부와 방법을 확인했습니다 . 그들은 나노 입자가 곰팡이 세포에 결합하지만 그들에게 무독성 인 것을 발견했다. Traven 교수는“이들은 미생물을 죽이지 않지만, 알려진 항진균제와 결합하여 항진균제 입자를 만들 수있다”고 말했다. 연구원들은 또한이 입자들이 C. albicans 와 비슷한 방식으로 호중구 (인간 백혈구)와 관련이 있으며, 세포 독성이없는 상태로 남아 있음을 증명했습니다. 코리 박사는“이러한 나노 입자와 여러 가지 다른 유형의 나노 입자가 관심있는 세포와 상호 작용할 수 있음을 확인했다”고 말했다. "우리는 다른 것들을 부착함으로써 표면 특성을 실제로 바꿀 수 있습니다. 따라서 우리는이 세포들과의 상호 작용을 실제로 바꿀 수 있습니다." 코리 박사는 암 치료에 나노 입자가 조사되는 동안, 새로운 치료 및 진단에 대한 큰 잠재력에도 불구하고, 전염병에 나노 입자 기반 기술을 사용하는 것이 암 나노 의학 분야보다 뒤떨어져 있다고 말했다. "이번 연구의 또 다른 독특한 점은 배양에서 자란 세포를 사용하는 대신 , 전 인간 혈액에서 입자가 어떻게 작용하는지, 그리고 신선한 인간 혈액에서 추출 된 호중구가 어떻게 작용 하는지를 연구하고 있다는 것 입니다." Traven 교수는이 연구가 학제 간 협력의 이점을 크게 누렸다 고 말했다. "우리는 최첨단 실험을 수행하기 위해 엔지니어링 전문 지식을 갖춘 실험실과 감염, 미생물학 및 면역학에 대한 전문성을 갖춘 실험실을 모았습니다."
더 탐색 치명적인 곰팡이가 사용하는 주요 전술에 대한 연구 추가 정보 : Vidhishri Kesarwani et al., Organosilica Nanoparticles와 Candida albicans 사이의 주요 Bio-Nano 상호 작용의 특성 분석, ACS Applied Materials & Interfaces (2019). DOI : 10.1021 / 아사미 .9b10853 저널 정보 : ACS 응용 재료 및 인터페이스 Monash University 제공
https://phys.org/news/2019-11-weapon-lethal-fungi.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.
.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
.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
.에너지 소비없이 표면을 식히기
위해 실리카의 자체 조립 된 미소 구 에 의한 나노 과학 및 나노 기술의 카탈루냐어 연구소 재료의 개략도. 크레딧 : ICN2, 2019 년 11 월 8 일
ICN2와 ICMM-CSIC의 연구원들은 적외선을 방출하여 다른 물질을 냉각시킬 수있는 새로운 물질을 개발했습니다. 결과는 소규모 로 발표되며 온도가 상승하면 태양 광 패널 및 컴퓨터 시스템과 같이 성능에 막대한 영향을 미치는 장치에 사용될 것으로 예상됩니다. 냉장은 현재 사회에서 가장 중요한 문제입니다. 슈퍼마켓이나 개인용 컴퓨터에서 온도 조절은 인간이 편안하게 또는 기계가 안정적으로 작동하도록 유지하는 데 필요합니다. 냉각 시스템은 전세계 에너지 소비의 15 %를 차지하고 온실 가스 배출의 10 %를 담당합니다. 온실 가스가 지구 온난화를 일으켜 더 많은 냉장이 필요하기 때문에 치료법이 질병보다 더 나쁘다고 말할 수 있습니다. 카탈로니아 어 나노 과학 및 나노 기술 연구소 (ICN2)의 연구원들은 마드리드 국제 연구소 (ICMM-CSIC)의 연구원들과 협력하여이 루프를 벗어날 수있는 방법을 찾았습니다. ICREA 교수 Clivia M. 소토 마요르 토레스 이끄는 ICN2 Phononic 광자 나노 구조 그룹과 ICMM 광자 크리스탈 그룹의 구성원보고 신규 이차원 재료 , 열을 제거 할 수있는 냉각 이 인 표면 아래 에너지 소비 또는 모든 종류의 가스 배출없이 배치됩니다. 이 연구는 ICN2의 Marie Slodowska-Curie COFUND 박사후 연구원 인 Juliana Jaramillo-Fernández 박사와 함께 Small 에 출판되었다 . 이 물질은 지구의 효율적인 온도 조절 메커니즘 인 복사 하늘 냉각에서 영감을 얻었습니다. 지구는 태양에 의해 가열 되기는하지만, 이러한 종류의 방사선은 대기에 의해 포착되지 않기 때문에 외부 공간으로 적외선을 방출합니다. 사막의 모래 알갱이는 이러한 현상의 주요 원인 중 하나이며, 이는 인간 활동을 고려하지 않는 한 지구의 평균 온도를 안정적으로 유지합니다.
재료의 전자 현미경 이미지. 크레딧 : ICN2
제안 된 자료는 동일한 원칙을 이용합니다. 연구원들은 직사광선 아래에서 14ºC 실리콘 웨이퍼를 식힐 수있는 반면, 일반적인 소다 석회 유리는 단지 5ºC 낮 춥니 다. 이 물질은 부피가 백만 배 작은 모래 알갱이와 같은 8 µm 직경의 실리카 구의 자체 조립 배열로 형성됩니다. 이 층은 거의 이상적인 적외선 방출기 역할을하여 태양 전지판과 같은 뜨거운 표면 에 최대 350 W / m 2 의 복사 냉각 성능을 제공합니다 . 이를 위해 일반 맑은 날에 전형적인 태양 전지판에 축적 된 열의 절반을 제거하면 태양 전지의 상대 효율이 8 % 증가하기에 충분합니다. 2017 년 전 세계 태양 에너지 생산을 고려할 때, 이러한 효율성 향상은 1 년 내내 파리시를 강화하기에 충분한 에너지를 나타냅니다. 연구진은 자체 조립 된 결정의 복사 스카이 쿨링 가능성을 밝혀 냈으며 최고의 냉각 성능을 달성하기 위해서는 단층의 마이크로 스피어 만 필요하며 이는 향후 업 스케일링 및 적용 가능성에 큰 관심을 가져왔다. 이것은 기존의 유리-폴리머 필름보다 6 배 더 얇고 플라스틱의 사용을 피하기 때문에 현재의 최신 복사 냉각 재료와 뚜렷한 대조를 이룹니다. 이런 종류의 기술의 잠재적 영향은 눈에 띄지 않았습니다. 앞서 언급 한 ICN2 그룹의 Juliana Jaramillo 박사, Achille Francone 박사 및 Nikolaos Kehagias 박사도 쉽게 확장 할 수 있고 복사 냉각 및 자체 청소 기능을 모두 제공 할 수있는 다른 재료를 개발했습니다. 과학 연구 를 기업 이니셔티브와 연결하는 Mobile World Capital Barcelona가 홍보 한 기술 이전 프로그램 인 Collider는이 프로젝트에 복사 냉각 재료 연구 개발을 장려하는 Collider Tech Award 2019를 수여했습니다. 이 기술의 지적 재산권을 보호하는 유럽 특허는 2019 년 7 월 31 일 ICN2 및 ICREA에 의해 출원되었습니다. 태양 전지판 에 사용하는 것 외에도 , 다른 가능한 응용 분야에는 온도 차이를 전류로 변환하는 장치 인 열전 모듈의 냉장, 데이터 센터의 컴퓨터 시스템 냉각 또는 자체 및 주변 환경을 새로 고치는 스마트 윈도우까지 냉각 비용이 포함됩니다.
더 탐색 에어컨의 멋진 대안 추가 정보 : Juliana Jaramillo-Fernandez et al. 방사 냉각을위한 자체 조립 형 2D 열 기능성 재료, 소형 (2019). DOI : 10.1002 / smll.201905290 저널 정보 : 소 카탈로니아 어 나노 과학 및 나노 기술 연구소 제공
https://phys.org/news/2019-11-self-assembled-microspheres-silica-cool-surfaces.html
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