최첨단 W7-X 핵융합 장치로 장애물 극복
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.화성 InSight 랜더, 붉은 행성 표면 위와 아래에서 놀라운 발견 1 년
주제 : InSightJet 추진 연구소화성NASA행성인기 으로 제트 추진 연구소 (JET PROPULSION LABORATORY) 2020년 2월 24일 화성의 NASA InSight 착륙선 화성의 NASA의 InSight 착륙선에 대한이 예술가의 개념에서, 행성의 지하층은 아래에서 볼 수 있으며 먼지 악마는 배경에서 볼 수 있습니다. 크레딧 : IPGP / Nicolas Sarter
일련의 새로운 논문이 착륙선의 결과를 요약합니다. NASA의 InSight 착륙선 임무의 첫해 덕분 에 화성에 대한 새로운 이해 가 나타나기 시작했습니다. 오늘 발표 된 6 편의 논문에서 발견 된 결과는 지진, 먼지 악마 및 이상한 자기 펄스로 살아있는 행성을 드러냅니다. 논문 5 개가 Nature에 게재되었습니다. 네이처 지오 사이언스 (Nature Geoscience)의 추가 논문은 InSight 우주선의 착륙장 인 엘리시움 플래 니티 아 (Elysium Planitia)라는 지역에서 "홈스테드 (Homestead hollow)"라는 별명을 가진 얕은 분화구에 대해 자세히 설명합니다. InSight는 화성 표면 아래 깊은 곳을 바라 보는 첫 번째 미션입니다. 과학 도구 중에는 지진을 감지하는 지진계, 바람과 공기 압력을 측정하는 센서, 자력계 및 지구 온도를 측정하도록 설계된 열류 프로브가 있습니다. 켈베로스 포사 화성 NASA의 InSight가 감지 한 가장 큰 2 개의 지진은 Cerberus Fossae라는 화성 지역에서 시작된 것으로 보입니다. 과학자들은 이전에 산사태를 포함하여 지각 활동의 징후를 발견했습니다.
이 이미지는 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter의 HiRISE 카메라로 촬영 한 것입니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / University of Arizona
연구팀은 의도 한대로 프로브를 화성 표면으로 계속 가져 오는 작업을 계속하고 있지만, SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure)라고 불리는 초 고감도 지진계는 과학자들이 수백에서 수천 마일에 이르는 여러 가지 떨리는 사건을“들”수있게했습니다. 떨어져. 지진파는 이동하는 재료의 영향을 받아 과학자들에게 행성 내부 구조의 구성을 연구 할 수있는 방법을 제공합니다. 화성은 팀이 지구를 포함한 모든 암석 행성이 처음 어떻게 형성되었는지 더 잘 이해하도록 도울 수 있습니다. 지하철 화성은 예상보다 더 자주, 그러나 더 온화합니다. SEIS는 현재까지 450 개 이상의 지진 신호를 발견했으며, 그 중 대다수는 아마도 바람과 같은 환경 적 요인에 의해 생성 된 데이터 노이즈와 달리 지진 일 것입니다. 가장 큰 지진은 크기가 약 4.0 정도 였는데, 지각 아래로 내려가 행성의 맨틀과 코어로 이동할만큼 충분히 크지는 않았습니다. JPL의 InSight 수석 조사관 인 Bruce Banerdt는“지구의 내부 구조를 연구 할 때“사과의 가장 중요한 부분”이라고 말했다 . 과학자들은 더 많은 준비가되어 있습니다 : InSight가 2018 년 11 월에 착륙 한 지 몇 달이 지난 후 최초의 지진 사건을 기록했습니다. 2019 년 말까지 SEIS는 하루에 약 2 개의 지진 신호를 감지하여 InSight가 특히 조용한 시간에 터치 다운되었음을 나타 냈습니다. 과학자들은 여전히“큰 것”을 위해 손가락을 건 have습니다.
지진 활동을 연구하는 InSight 랜더 지진 활동을 연구하는 InSight 착륙선을 보여주는 화성 단면도. 크레딧 : JT Keane / Nature Geoscience
화성에는 지구와 같은 지각판이 없지만 화산 활동이 가능한 지역이있어 럼블을 일으킬 수 있습니다. 한 쌍의 지진은 Cerberus Fossae와 같은 하나의 지역과 밀접한 관련이 있었는데, 과학자들은 절벽 쪽에서 흔들린 돌을 볼 수 있었다. 고대 홍수는 거의 800 마일 (1,300 킬로미터) 길이의 수로를 조각했습니다 (아래 이미지 참조). 그런 다음 지난 천만년 동안 용암이 그 채널로 흘러 들어갔습니다. 이 젊은 용암 흐름 중 일부는 2 백만 년 전에 지진으로 인해 골절 된 흔적을 보여줍니다. JPL의 행성 지질 학자 매트 골 롬벡 (Matt Golombek)은“이것은 지구상에서 가장 어린 지각 특성에 불과하다. "이 지역에서 흔들리는 증거를보고 있다는 사실은 놀라운 일이 아니지만 매우 시원합니다." 표면에서 수십억 년 전에 화성은 자기장을 가지고있었습니다. 그것은 더 이상 존재하지 않지만, 유령을 남겼으며, 현재 지하 60 미터에서 수 킬로미터 사이에있는 고대 암석을 자화시킵니다. InSight에는 화성 표면에서 최초로 자기 신호를 감지하는 자력계가 장착되어 있습니다. 자력계는 홈스테드 할로우의 신호가 해당 지역을 연구하는 궤도 우주선의 데이터를 기반으로 예측 한 것보다 10 배 더 강하다는 것을 발견했습니다. 이러한 궤도의 측정은 평균 수백 마일에 걸쳐 측정되는 반면 InSight의 측정은 더 로컬입니다. Cerberus Fossae 근처의 균열
NASA Mars Reconnaissance Orbiter가 관찰 한이 이미지에 표시된 화산 통풍구의 선형성은 통풍구에서 용암 흐름의 증거와 함께 결합 된 화산-테크닉 과정에 의한 제어를 시사합니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / Univ.
애리조나 브리티시 컬럼비아 대학의 행성 과학자 캐서린 존슨 (Catherine Johnson)과 인플 루 언트 사이언스 인스티튜트 (Industrial Science Institute)는 인사이트 (InSight)의 위치에있는 대부분의 표면 암석이 지구의 전장에 의해 자화 되기에는 너무 어리기 때문에“이 자성은 지하의 고대 암석에서 나온 것이어야한다”고 말했다. . “InSight 아래의 자화 된 층을 이해하기 위해 이러한 데이터를 지진학과 지질학에서 알고있는 것과 결합하고 있습니다. 우리가이 분야를 감지하려면 얼마나 강력해야합니까?” 또한 과학자들은 이러한 신호가 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는 지 궁금합니다. 측정은 낮과 밤에 따라 다릅니다. 그들은 또한 자정에 펄럭이는 경향이 있습니다. 이러한 변화를 일으키는 원인에 대한 이론은 여전히 형성되고 있지만 한 가지 가능성은 화성 대기와 상호 작용하는 태양풍과 관련이 있다는 것입니다. 바람 속에서 InSight는 풍속, 방향 및 기압을 거의 지속적으로 측정하여 이전의 착륙 임무보다 더 많은 데이터를 제공합니다. 우주선의 날씨 센서는 수천 마리의 지나가는 회오리 바람을 감지했습니다. 파리 소르본 대학 (Sorbonne University)의 대기 과학자 인 아이 메릭 스피가 (Aymeric Spiga)는“이 곳은 우리가 기상 센서를 운반하면서 화성에 착륙 한 다른 어느 곳보다 더 많은 회오리 바람을 가지고있다. 이러한 모든 활동과 빈번한 이미징에도 불구하고 InSight의 카메라는 아직 먼지 악마를 보지 못했습니다. 그러나 SEIS는 이러한 소용돌이가 거대한 진공 청소기처럼 표면을 잡아 당기는 것을 느낄 수 있습니다. SEIS의 수석 수사관 인 IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris)의 Philippe Lognonné는 다음과 같이 말했다. 아직도 오기 : 핵심 InSight에는 두 개의 라디오가 있습니다. 하나는 정기적으로 데이터를 송수신하기위한 것입니다. 더 강력한 라디오는 화성의 "흔들림"을 측정하도록 설계되었습니다. 회전 및 내부 구조 실험 (RISE)이라고도하는이 X- 밴드 라디오는 결국 행성의 핵심이 고체인지 액체인지를 밝혀 낼 수 있습니다. 단단한 핵은 화성이 액체보다 덜 흔들 리게한다. 데이터의 첫해는 시작에 불과합니다. 화성의 1 년 (지구 2 년)을 지켜 보면 과학자들은 지구의 흔들림의 크기와 속도를 훨씬 더 잘 이해할 수있을 것입니다.
.측정 중에 양자 상태가 즉시 붕괴됩니까? 과학자들은 "필름"을 찾아야합니다
TOPICS : 입자 물리학양자 물리학스톡홀름 대학교 으로 스톡홀름 대학 2020년 2월 28일 스트론튬 이온 트랩 스트론튬 이온은 전기장에 갇혀 있습니다. 이온 측정은 백만 분의 1 초만 지속됩니다. 크레딧 : F. Pokorny et al.
양자 물리학은 우리의 일상 경험과는 매우 다른 세계인 개별 원자의 내부 세계를 설명합니다. 양자 역학의 많은 이상하지만 근본적인 측면 중 하나는 관찰자의 역할입니다. 양자 시스템의 상태를 측정하면 변화합니다. 이론 내에서 측정 프로세스의 중요성에도 불구하고 여전히 답이 없습니다. 측정 중에 양자 상태가 즉시 붕괴됩니까? 그렇지 않다면 측정 프로세스에 얼마나 많은 시간이 걸리며 중간 단계에서 시스템의 양자 상태는 무엇입니까? 스웨덴, 독일 및 스페인의 연구원들이 공동으로 전기장에 갇힌 스트론튬 이온 인 단일 원자를 사용하여 이러한 질문에 대답했습니다 . 이온 측정은 백만 분의 1 초만 지속됩니다. 서로 다른 측정 시간에 촬영 한 사진들로 구성된 "필름"을 제작함으로써 측정 변화에 따라 상태 변화가 점진적으로 발생 함을 보여주었습니다.
양자 측정 실험 결과는 백만 분의 1 초 동안 이온의 양자 상태에 어떤 일이 발생하는지 보여주는 애니메이션 GIF로 요약 될 수 있습니다. 상태는 3 차원 보드를 사용하여 시각화 할 수 있습니다. 막대의 높이는 가능한 양자 상태의 중첩 정도를 나타냅니다. 이 필름은 측정 중에 일부 중첩이 손실되는 방식과이 손실이 점진적으로 나타나는 방식을 보여 주며 다른 양자는 이상적인 양자 측정에 따라 보존됩니다. 크레딧 : F. Pokorny et al.,
원자는 우리의 일반적인 기대와 모순되는 양자 역학의 법칙을 따릅니다. 원자의 내부 양자 상태는 원자 코어 주위를 순환하는 전자의 상태에 의해 형성된다. 전자는 가까이 또는 멀리 떨어진 궤도에서 코어 주위를 돌 수 있습니다. 그러나 양자 역학은 전자가 한 번에 두 궤도를 모두 차지하지만 각 궤도는 약간의 확률로 소위 중첩 상태를 허용합니다. “우리가 전자의 궤도를 측정 할 때마다 전자가 더 낮거나 더 높은 궤도에 있었으며 결코 사이에있는 것이 아니라는 측정 결과가 나올 것입니다. 초기 양자 상태가 두 가능성의 중첩 일 때도 마찬가지입니다. 어떤 의미에서 측정하면 전자가 두 상태 중 어느 상태인지 결정하게됩니다.”스톡홀름 대학교 물리학과 연구원 Fabian Pokorny는 말합니다. "필름"은 측정 프로세스 동안의 진화를 표시합니다. 개별 사진은 막대의 높이가 여전히 보존 된 중첩 정도를 나타내는 단층 촬영 데이터를 보여줍니다. 측정하는 동안 일부 중첩은 손실되고이 손실은 점진적으로 발생하지만 다른 양자는 이상적인 양자 측정을 위해 그대로 보존됩니다. 스톡홀름의 팀장 인 Markus Hennrich는“이러한 발견은 자연의 내부 작용에 새로운 빛을 비추고 현대 양자 물리학의 예측과 일치한다. 이러한 결과는 기본 양자 이론을 넘어서도 중요합니다. 양자 측정은 양자 컴퓨터의 필수 부분입니다. 스톡홀름 대학교의 연구팀은 갇힌 이온에 기반한 컴퓨터를 연구하고 있는데, 여기에서 측정은 양자 계산의 끝에서 결과를 읽는 데 사용됩니다.
참조 : 파비안 Pokorny, 치 장, 제라드 히긴스, 아단 카 벨로, 마티아스 Kleinmann와 마르쿠스 Hennrich 2 월 25 일 2020에 의해 "이상적인 양자 측정의 역학 추적 ' 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters) . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.080401
.프리먼 다이슨, 96 세 세기
2020 년 2 월 28 일 Hamish Johnston 프리먼 다이슨 : 1923-2020
프리먼 다이슨 : 1923-2020. (과정 : Matin Durrani / IOP 출판) 수학적 물리학 자와 공공의 지식인 프리먼 다이슨은 오늘 96 수직 종결되었습니다. 하지만 뉴저지 프린스턴의 고급 연구원에서 명예 교수로 재직했습니다. 다이슨은 1923 년 버크셔주의 크로우 손에서 태어나 케임브리지 대학교에서 수학 학사 학위를 받고 있습니다. 그 코넬 대학의 한스 베테 (Hans Bethe) 박사 학위를 위해 미국으로 이사했습니다. 실제로 박사 학위를받을 수 있습니다. 다이버의 물리학 및 생물학 연구에 관한 연구. 그러나 물리학에 관한 몇 가지. iconoclast의 경력 2006 년 다이슨은 많은 사람들과의 과학적 합의와 논쟁이 이루어졌다. 다이슨은 그렇습니다. 다이슨 구체 (Dyson sphere). 2000 년 다이슨은 과학과 종교의 교차점에 대한 글로 템플턴 상을 수상했습니다.
Hamish Johnston은 물리 세계의 온라인 편집자입니다 https://physicsworld.com/a/freeman-dyson-dies-age-96/
.식물성 입자와 물로 만든 '에코'슈퍼 접착제 – 단일 방울은 200 파운드를 수용 할 수 있습니다
https://youtu.be/QSRPgh7A7Jg
주제 : Aalto University생화학재료 과학인기있는 으로 알토 대학교 2020년 2월 24일 에코 슈퍼 글루 데모 에코 슈퍼 글루 데모. 크레딧 : Aalto University
Aalto University, Tokyo University, Sichuan University 및 British Columbia University의 연구원들은 Advanced Materials에 발표 된 연구에서 식물 유래 셀룰로오스 나노 크리스털 (CNC)이 지속 가능성의 개념을 완전히 통합하는 접착제를 형성 할 수 있음을 보여주었습니다. 일반적으로 동시에 달성하기가 매우 어려운 성능 및 비용. Superglue와 달리, 새로운 eco 접착제는“박리 및 스틱”접착제와 마찬가지로 원하는 방향으로 전체 강도를 향상시킵니다. 접착의 주 평면을 따라 접착 된 구성 요소를 분리하려고 할 때, 그 평면에 수직 인 방향과 비교할 때 강도는 70 배 이상 높습니다. 이 모든 것은“에코”접착제 한 방울 만 최대 90kg의 무게를 견딜 수있는 충분한 강도를 갖지만 필요에 따라 손가락을 터치하여 쉽게 제거 할 수 있음을 의미합니다. Aalto Bioproducts and Biosystems의 Blaise Tardy 박사는 다음과 같이 말합니다.“몇 방울만으로도이 무게를 지탱할 수있는 능력은 특히 천연 식물 기반 용액에서 비롯됩니다.” 이러한 종류의 특성은 마이크로 일렉트로닉스의 고 부가가치 구성 요소와 같이 갑작스러운 물리적 충격을받을 수있는 기계에서 깨지기 쉬운 구성 요소를 보호하는 데 유용하며 포장 응용을위한 새로운 솔루션에서 귀중한 구조 및 장식 요소의 재사용 성을 높이고 일반적으로 — 더 친환경적인 접착제 솔루션 개발. 저렴한 가격과 새로운 속성으로 시장 리더에게 필적하는 제품 생산 또한, 복잡하고 값 비싼 경로를 포함 할 수있는 고강도 접착제를 제조하는 현재의 접근 방식과 비교하여이 팀의 솔루션은 식물에서 바이오 기반 입자 공급원 (비교적 무시할 수있는 비용)을 취하고 물만 추가하는 것으로 나타났습니다. 경화 시간은 수상의 증발 (현재 ~ 2 시간)과 관련이 있기 때문에 예를 들어 열로 제어 할 수 있습니다.
에코 초고 접착력 에코 슈퍼 글루 접착력. 크레딧 : Aalto University
올랜도 로하스 (Alanda Rojas) 알토 교수는 이렇게 말했다. J. Richardson과 Junling Guo 교수는 매우 매력적이고 저렴하며 안전한 응용 프로그램 개발을위한 지식의 환상적인 협업 및 통합을 강조합니다. ‘나쁜 접착제를 사용한 좋은 녹색 포장은 여전히 포장을 나쁘게 만듭니다. ' — 블레이즈 타디 박사 또한, 순환 바이오 경제의 틀에서 인센티브에 의해 뒷받침되는 전 세계적으로 셀룰로오스 나노 크리스탈의 생산이 계속 증가함에 따라 (40B € 산업에서) 전세계 활용에 대한 전망은 매우 매력적이다. Tardy 박사는 다음과 같이 덧붙입니다.“우리의 새로운 접착제는 농공업 또는 재활용 종이와 같은 잔류 바이오 매스로부터 직접 공급 될 수 있지만; 현재 이용 가능한 상용 합성 제품보다 훨씬 많은 성과를 거두고 있습니다. '
참조 : Blaise L. Tardy, Joseph J. Richardson, Luiz G. Greca, Junling Guo, Hirotaka Ejima 및 Orlando J. Rojas, 2020 년 2 월 16 일, Advanced Materials . DOI : 10.1002 / adma.201906886
.최첨단 W7-X 핵융합 장치로 장애물 극복
주제 : DOEEnergyFusionFusion Reactor대중적인프린스턴 플라즈마 물리학 실험실 으로 DOE / 프린스턴 플라즈마 물리 연구소 2020년 2월 24일 웬델 스타 인 7-X 플라즈마 용기 내부 Wendelstein 7-X 플라즈마 용기 내부의 광각도. 플라즈마에서 열을 흡수하도록 설계된 다양한 갑옷 재료를 보여줍니다. 벽의 표면 윤곽은 플라즈마의 모양을 따릅니다. 평균적으로 플라즈마의 반경은 55cm입니다. 크레딧 : Bernhard Ludewig, Max Planck Institute of Plasma Physics
태양과 별에 작용하는 핵융합 반응을 지구상에서 이용하고자하는 뒤틀린 시설 인 별자리 (스텔라 레이터)라는 핵융합 장치가 직면 한 주요 장애물은 이러한 반응에 연료를 공급하는 플라즈마 의 열과 성능을 유지할 수있는 능력이 제한되어 있다는 점입니다. 현재 미국 에너지 부 (DOE) 프린스턴 플라즈마 물리학 연구소 ( PPPL ) 의 과학자들 과 독일 Greifswald의 Max Planck 플라즈마 물리 연구소 ( Planck Institute for Plasma Physics Institute )의 과학자들이 공동 연구를 통해 Greifswald의 Wendelstein 7-X (W7-X) 시설이 발견되었습니다. 가장 크고 진보 된 별자리 는이 문제를 극복하기위한 핵심 단계를 보여 주었다. 최첨단 시설 최우수 미국 공동 작업자 인 PPPL과 함께 Max Planck Institute for Plasma Physics에 최첨단 시설이 건설되어 있으며, 자유 전자와 원자로 구성된 고온의 충전 된 물질 상태 인 플라즈마의 성능과 안정성을 향상 시키도록 설계되었습니다. 보이는 우주의 99 %를 구성하는 핵 또는 이온. 핵융합 반응은 이온을 융합하여 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 과학자들이 지구상에서 모든 인류를위한 전기를 생산하기 위해 안전하고 깨끗하며 사실상 무한한 전력을 생산하기 위해 지구를 생성하고 통제하려는 과정입니다. 웬델 스타 인 7-X 외부 Wendelstein 7-X는 외부에서 봤습니다.
보이는 것은 초전도 자기장 코일을 수용하는 도넛 형 용기의 한 부분이다. 벽의 표면 윤곽은 플라즈마의 모양을 따릅니다. 평균적으로 플라즈마의 반경은 55cm입니다. 크레딧 : Glen Plane, Max Planck Institute of Plasma Physics
W7-X에 대한 최근의 연구는 첨단 시설의 설계가 오랫동안 플라즈마의 코어로부터 열과 입자의 누출을 완화 시켜서 별자리의 발전을 늦추 었는지 여부를 결정하는 것을 목표로했다. "그것은 stellarator 융합 장치의 개발에 가장 중요한 질문 중 하나"PPPL 물리학 Novimir Pablant하는의 수석 저자 말했다 결과를 설명하는 논문 에서 핵융합은 . 그의 연구는 발견의 중요한 측면을 검증합니다. Max Planck 물리학 자 Sergey Bozhenkov 의 승인 된 논문 과 연구소의 물리학 자 Craig Beidler가 검토 한 논문과 결합 된이 연구 는 고급 디자인이 실제로 누출을 완화시키는 것으로 나타났습니다. 맥스 플랑크 물리학자인 Andreas Dinklage는“우리의 결과는 우리가 목표 물리 물리 체제를 예상보다 훨씬 일찍 처음으로 엿 보았다는 것을 보여 주었다. “저는 촬영 직후 제어실에서 Novi의 미가공 데이터를보고 흥분한 것을 기억합니다. 나는 당신이 측정 한 증거가 당신이 올바른 길을 따르고 있음을 보여줄 때 과학자의 삶에서 드문 순간 중 하나라는 것을 즉시 깨달았습니다. 그러나 지금도 갈 길이 멀다.” 일반적인 문제 “운송”이라 불리는 누출은 전통적으로이 문제에 잘 대처 한 토카막 (tokamaks)이라고 불리는 스텔라 레이터와 더 널리 사용되는 핵융합 장치에 대한 일반적인 문제입니다.
이러한 시설에서 두 가지 조건이 발생하여 입자가 공전하는 자기장의 플라즈마를 제한합니다. W7-X 자기장 자기 표면에서 필드 라인의 실험적 시각화. 크레딧 : Nature Communications
이러한 조건은 다음과 같습니다. 난기류. 플라즈마의 소용돌이 치지 않고 소용돌이 치는 이동을 유발할 수 있습니다. 충돌과 궤도. 자기장 선 궤도를 이룬 입자는 종종 충돌하여 궤도에서 튀어 나와 물리학자가 "신고 전적 수송"이라고 부르는 원인이됩니다. W7-X 스텔라 레이터의 설계자들은 한정된 자기장을 생성하는 복잡한 3 차원 자기 코일을 신중하게 형성함으로써 신고전주의 운송을 줄이려고했습니다. 디자인의 효과를 테스트하기 위해 연구자들은 보완적인 측면을 조사했습니다. Pablant는 이전 W7-X 실험에서 플라즈마의 거동 측정이 메릴랜드 대학교의 Matt Landreman에 의해 개발 된 코드가 예측하는 W7-X 코일을 형성하는 데 사용 된 설계자와 유사한 예측과 잘 일치 함을 발견했습니다. Bozhenov는 실험에 대해 자세히 살펴 보았고 Beidler는 유출 기의 고급 제어에 대한 누수 제어를 추적했습니다. Pablant는“이 연구는 W7-X의 최적화 된 설계가 신고전주의 운송을 얼마나 잘 줄일 수 있는지에 대한 예측을 검증합니다. 이에 비해 그는 문제를 통제하는 데있어“최적화되지 않은 별자리는 매우 열악했습니다”라고 덧붙였다. 추가 혜택 최적화 된 설계의 또 다른 이점은 W7-X 스텔 레이터의 대부분의 수송이 어디에서 왔는지 밝혀내는 것입니다. Pablant는“이를 통해 플라즈마의 핵심에서 얼마나 많은 난류 수송이 진행되고 있는지 확인할 수있다. "이 연구는 W-7X와 같은 고성능 스텔라 레이터 디자인이 깨끗하고 안전한 융합 반응기를 생산하는 매력적인 방법임을 보여주는 첫 번째 단계입니다." 참고 문헌 : N. Pablant, A. Langenberg, A. Alonso, J. Baldzuhn, CD Beidler2, S. Bozhenkov, R. Burhenn, KJ Brunner, A. Dinklage, G. Fuchert, O. Ford, DA Gates, J. Geiger, M. Hirsch, U. Höfel, Ye.O. Kazakov, J. Knauer, M. Krychowiak, H. Laqua, M. Landreman, S. Lazerson, H. Maaßberg, O. Marchuck, A. Mollen, E. Pasch, A. Pavone, S. Satake, T. Schröder, HM Smith, J. Svensson, P. Traverso, Y. Turkin, JL Velasco, A. von Stechow, F. Warmer, G. Weir, RC Wolf, D. Zhang 및 W7-X 팀, 2020 년 2 월 20 일, 핵융합 . DOI : 10.1088 / 1741-4326 / ab6ea8 Sergey A Bozhenkov, Yevgen Kazakov, Oliver Ford, Marc NA Beurskens, Jorge Alberto Alcuson, J Arturo Alonso, Jürgen Baldzuhn, Christian Brandt, Kai Jakob Brunner, Hannes Damm, "Wendelstein 7-X의 펠렛 주입 후 고성능 플라즈마" Golo Fuchert, Joachim Geiger, Olaf Grulke, Matthias Hirsch, Udo Höfel, Zhouji Huang, Jens P Knauer, Maciej Krychowiak, Andreas Langenberg, Heinrich Peter Laqua, Samuel A Lazerson, Nikolai B Marushchenko, Dmitry Moseev, Matthias Otte, Novimir Antoniuk Pablant Ekkehard Pasch, Andrea Pavone, Josefine Proll, Kian Rahbarnia, Evan R Scott, Hakan M Smith, Torsten Stange, Adrian von Stechow, H Thomsen, Yuriy Turkin, Glen A Wurden, Pavlos Xanthopoulos, Daihong Zhang 및 Robert C Wolf, 2020 년 2 월 20 일 , 핵융합 . DOI : 10.1088 / 1741-4326 / ab7867 Pablant의 작업은 7 개의 국가 및 국제 기관의 30 명 이상의 공동 저자와 공동으로 수행되었습니다. 이 센터에는 미국 메릴랜드 대학교와 오번 대학교, 맥스 플랑크 플라즈마 물리 연구소 및 독일의 줄 리치 슈퍼 컴퓨팅 센터가 있습니다. 스페인의 National Fusion Laboratory; 유럽 융합 실험실 컨소시엄 (EUROfusion)의 실험실을 대표하는 벨기에의 플라즈마 물리 연구소. 이 작업은 DOE Office of Science와 Euratom 연구 및 훈련 프로그램에서 지원됩니다.
.음파는 양자 캐스케이드 레이저의 변조 속도를 향상시킵니다
2020 년 2 월 25 일 Belle Dumé 223792_web 테라 헤르츠 양자 캐스케이드 레이저 장착. 크레딧 : University of Leeds
초당 수십억 번 켜고 끄는 레이저는 광 통신 네트워크의 중추이지만이 기능은 특정 레이저 주파수에서만 가능합니다. 리즈 대학교 (University of Leeds)와 영국 노팅엄 대학교 (University of Nottingham)의 연구팀은 이제 테라 헤르츠 (THz) 양자 캐스케이드 레이저의 방출을 조절하기 위해 음파를 사용하여이 주파수 범위를 확장하는 단계를 밟았습니다. 이 새로운 기술에서, 변조 속도는 적용된 음향 펄스의 지속 시간에 의해서만 제한되며, 이는 최대 수백 기가 헤르츠 (GHz)의 속도가 가능하다는 것을 의미한다. 이를 통해 초당 100 기가비트로 데이터를 전송할 수 있습니다. 현재의 무선 시스템보다 약 천배 더 빠릅니다. THz 신호는 오늘날의 무선 데이터 시스템에 사용되는 마이크로파 신호보다 유효 범위가 짧지 만 주파수가 높으면 동일한 시간 프레임 동안 더 많은 정보를 전달할 수 있습니다. 따라서 병원 캠퍼스, 대학의 연구 시설 간 또는 일부 위성 통신과 같은 초고속 근거리 데이터 교환에 THz 방사선이 유망합니다. 그러나 이러한 시스템을 실용화하려면 THz 레이저를 초당 약 1,000 억 번의 매우 빠르게 변조해야합니다. 그러나 도전 과제는 입증되었지만 Leeds의 John Cunningham과 Nottingham의 Tony Kent가 이끄는 연구원들은 THz 양자 캐스케이드 레이저 (QCL)에서 음향 파를 사용하여이를 수행 할 수있는 방법을 찾았다 고 말합니다. 음파 적용 전자와 정공이 주어진 밴드 갭과 함께 물질 내부에 결합 될 때 광자를 생성하는 표준 반도체 레이저와 달리 QCL은 수십 개의 얇은 반도체 층으로 구성됩니다. 소자를 통해 이동하는 각각의 전자는 이들 층상 반도체에서 일련의 양자 우물을 통해 "캐스케이드 (cascade)"하여, 반도체 층의 구조에 의해 설정된 주파수에서 그와 같이 다수의 광자를 방출한다. 레이저 출력을 변조하기 위해 제어되어야하는 것은이 방출 과정입니다. 한 가지 옵션은 바이어스 전류를 QCL에 적용하여 출력을 전자적으로 변조하는 것입니다. 그러나 이러한 시스템의 최대 변조 속도는 최대 약 30GHz입니다. 리즈 와 노팅엄 팀은 대신 음파를 기반 접근 방식을 사용했다. Leeds의 연구원 인 Aniela Dunn과 연구 책임자 인 Aniela Dunn은“우리는 다른 레이저의 펄스를 QCL의 알루미늄 필름에 충격을 가하여 음파를 생성했습니다. "이로 인해 필름이 팽창 및 수축되어 장치를 통해 기계적 파동이 발생했습니다." 섭동 이론 분석 실제로 Dunn은 이러한 기계적 파동이 QCL의 양자 우물 내에서 전자의 에너지 수준을 진동 시킨다고 말한다. 이 팀은 섭동 이론을 사용하여이 과정을 설명합니다. 음향 펄스의 영향이 작다고 가정하면 정상적인 작동 조건에서 에너지 레벨의 변화를 QCL의 동작에 대한 섭동으로 처리 할 수 있습니다. 이를 통해 QCL에서 방출 된 광자의 수와 주파수가 적용된 음파에 따라 어떻게 변하는 지 예측할 수 있습니다. "음향 (주)의 진폭을 근사함으로써 QCL에서 발생하는 펄스, 우리는 소리 펄스가 QCL의 에너지 레벨에 어떤 영향을 미치는지 계산할 수있다"던 알려줍니다 물리학 세계 . "따라서 장치의 전압과 그로부터 방출 된 THz 전력에 대한 펄스의 후속 영향을 결정할 수있다"고 그는 덧붙였다. 더 읽어보기 레이저 콤보로 미래의 테라 헤르츠 기술 응용 분야 Cunningham에 따르면이 팀은 QCL에서 광자의 흐름을 완전히 중단하고 시작할 수는 없었지만 광 출력을 몇 퍼센트 (“큰 시작”)로 제어 할 수있었습니다. 앞으로 그들은 광자 방출에 대한 통제력을 높이기 위해 기술을 개선하기를 희망합니다. 던은 또한 사운드 생성 구조를 THz 레이저 자체에 통합하여 외부 사운드 소스가 필요하지 않다고 덧붙였다. Dunn은 고속 통신 외에도 고해상도 분광법, 능동 모드 잠금 및 주파수 콤 합성과 같은 분야에서 음향 변조가 유용 할 수 있다고 생각합니다. 그녀는“결국 THz 음파와 광파 사이의 상호 작용을 탐구 할 수있게됐다”고 말했다. 연구원들은 Nature Communications 에서 그들의 연구를보고했다 .
Belle Dumé 는 Physics World의 편집자입니다.
https://physicsworld.com/a/sound-waves-boost-the-modulation-speed-of-quantum-cascade-lasers/
.초 연속 성공 사례
2020 년 2 월 4 일 마가렛 해리스 무지개 독서와 배경 독서에 화면이 레이저를 보여주는 디스플레이 앞에 서있는 사람 기술 개발 . NKT Photonics의 초고속 레이저 부사장 인 Carsten Thomsen은 Photonics West에서 회사의 초 연속 레이저를 선보입니다. (제공 : 마가렛 해리스)
나는 항상 과학 기술의 성장과 발전에 관한 이야기를 듣는 것을 좋아합니다. 어제의 기능성 프로토 타입이 내일의 신뢰할 수있는 툴로 변형되는 방식에 대해 흥미로운 점이 있습니다. 적어도 항상 그런 식으로 작동하지는 않기 때문에 성공할 수있는 방법은 대개 간단합니다. 초 연속 또는 "백색광"레이저를 고려하십시오. 이러한 명백한 모순은 일반적으로 비선형 광섬유를 통해 레이저 광의 초고속 펄스를 전송함으로써 공간적으로 응집성 인 빛의 무지개를 생성합니다. 여러 용도로 사용되지만 밝은 빛과 넓은 스펙트럼의 조합은 특히 생의학 영상 및 품질 관리에 매력적입니다. 초창기 초 연속 레이저는 약간의 고통이었습니다. 전문 연구 실험실 외부에서 사용하기 위해 장치를 상용화하려는 노력을 주도한 Carsten Thomsen에 따르면, 그의 회사 NKT Photonics 의 가장 초기 프로토 타입 은 섬유가 분해되어 장치를 사용할 수 없게되기까지 몇 시간 만 지속되었습니다. 이러한 실패의 이유는 명확하지 않았으며, Thomsen과 그의 동료들이 조사를 시작했을 때, 그들은 무엇을 찾아야할지조차 확실치 않았습니다. 한 시점에서 그들은 초고속 레이저로 가득 찬 방 전체를 설치하고 그들의 랙과 랙을 조용히 파괴하면서 모니터링했습니다. 톰슨은 "실패 뒤에 숨겨진 물리학을 이해해야했습니다."Photonics West 기간 동안 유럽 포토닉스 산업 컨소시엄 (EPIC). "물리를 이해 한 후에는 수명 테스트를 개선 할 수있었습니다." 그에 대한 답은 강력한 레이저 광이 광섬유 내의 유리에 결함을 생성하고 있다는 것이었다. 이 회사는 작은 재료 과학 회사를 구입하고 전문 지식을 사용하여 더 나은 섬유 재료를 개발함으로써이 문제를 해결했습니다. 2008 년까지 이러한 노력은 레이저의 수명을 3000 시간 또는 약 4 개월의 연속 작동으로 향상 시켰습니다. 그다지 들리지 않을 수도 있지만 현미경 회사 인 Leica Microsystems 의 관심을 끌 정도로 충분합니다.. Leica는 다양한 염료로 표시된 생물학적 시료에서 형광 단을 자극하기 위해 초 연속 레이저를 사용하기를 원했으며, 이의 관여는 장치 상용화에 결정적인 역할을했습니다. 사실, 현재 NKT Photonics의 초고속 레이저 부사장 인 Thomsen은 기업가에 대한 조언은 항상“완벽하지 않더라도 제품을 사용할 사람을 찾는 것”이라고 말했습니다. 그는 10 년 후 NKT의 초 연속 레이저가 고장없이 2 년 또는 3 년 동안 계속 작동 할 수 있다고 덧붙였다. 나는 Omnitron Sensors라고 불리는 캘리포니아에 기반을 둔 스타트 업의 최고 경영자이자 공동 창립자 인 Eric Aguilar 가 나중에 이야기하는 동안 초 연속 레이저에 대해 다시 생각했습니다 . 그와 동료들은 동물의 눈의 작지만 빠른 움직임을 모방하는 방식으로 거리 측정 빔의 위치가 디더링되거나 빠르게 이동하는 자율 주행 자동차를위한 LiDAR (레이저 거리 측정 및 탐지) 시스템을 연구하고 있습니다. “인간은 내이를 사용하여 움직임을 동적으로 보상합니다.”라고 Aguilar는 말했습니다. "우리는이 같은 재산을 LiDAR에 제공하고자합니다." Aguilar는 더 자세한 내용을 밝히기를 거부했으며, 대화 후 Q & A 세션에서 회의적인 청중이 그에게 도전했습니다.“내가 어떻게 진짜인지 어떻게 알지?” 더 나은 LiDAR 시스템은 자율 주행 차량이 물체를 더 잘 감지하고 피하는 데 도움이 될 것이지만, Aguilar의 바이오 영감 아이디어가 실제 제품으로 만들 수 있는지 여부는 여전히 남아 있습니다. 그러나 그것은 이야기의 아름다움입니다. 당신은 그들이 어떻게 끝날지 모른다.
마가렛 해리스 는 물리 세계 의 온라인 편집자입니다
https://physicsworld.com/a/a-supercontinuum-success-story/
.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
참고.
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
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.코로나 바이러스가 혼자가 아닌 경우 어떻게됩니까?
TOPICS : 인기버몬트바이러스대학교 으로 버몬트 대학 2020년 2월 24일 로랑 헤 버트 뒤 프렌 버몬트 대학교 (University of Vermont)의 복잡한 과학자 Laurent Hébert-Dufresne 그는 에볼라, 인플루엔자 및 코로나 바이러스와 같은 질병이 다른 질병 및 사회적 행동과 상호 작용하여 현재의 많은 모델이 제시하는 것보다 경로를 더 복잡하게 예측할 수있는 방법을 보여주는 새로운 연구를 공동 연구했습니다. '질병의 상호 작용은 예외가 아닌 표준이다. 그러나 우리가 질병을 모델링 할 때, 그것은 거의 항상 하나의 질병이다.' 크레딧 : Joshua Brown / UVM
복잡한 과학자 팀은 여러 질병에 대한 'meme'모델을 제시합니다. 인플루엔자 및 폐렴과 같은 전염성 질병은 사회적 추세와 같은 복잡한 확산 패턴을 따릅니다. Nature Physics에 발표 된이 새로운 발견 은 다수의 질병이 동시에 한 집단을 통해 퍼질 때 더 나은 추적과 개입으로 이어질 수 있습니다. 버몬트 대학교 (University of Vermont)의 복잡한 과학자 인 Laurent Hébert-Dufresne은“질병의 상호 작용은 예외가 아닌 표준이다. "그러나 우리가 그것들을 모델링 할 때, 그것은 거의 항상 하나의 질병입니다." 질병 모델러가 코로나 바이러스, 에볼라 또는 독감과 같은 전염병을 매핑 할 때는 전통적으로이를 격리 된 병원체로 취급합니다. 소위 "간단한"역학 하에서, 전염병의 예측 된 크기가 전송 속도에 비례한다는 것이 일반적으로 받아 들여진다. 그러나 버몬트 대학교 (University of Vermont)의 컴퓨터 과학 교수 인 Hébert-Dufresne과 그의 공동 저자 인 Northeastern University의 Samuel Scarpino, 그리고 Michigan 대학교의 Jean-Gabriel Young에 따르면 인구에 더 많은 전염이있을 수 있다고한다. 역학을 단순에서 복합으로 극적으로 바꿉니다. 이러한 변화가 발생하면 전송 속도의 미세한 변화가 예상되는 전염병 크기에서 거시적 점프를 유발합니다. 이는 사회 과학자들이 혁신적인 기술, 속어 및 기타 전염성 사회적 행동의 채택에서 관찰 한 확산 패턴입니다. 스타 워즈와 재채기 연구자들은 2015 년에 Hébert-Dufresne이 강화를 통해 사회적 추세가 어떻게 전파되는지 모델링하는 통합 연구 센터 인 Santa Fe Institute에서 생물학적 전염과 사회적 전염을 비교하기 시작했습니다. Hébert-Dufresne에 따르면, 사회 강화의 고전적인 예는“10 명의 친구가 새로운 스타 워즈 영화를 보러 가라고하는 현상은 한 친구가 같은 것을 10 번 말하는 것과는 다른 현상”입니다. 사회적 행동을 강화하는 여러 친구와 마찬가지로 여러 질병의 존재는 감염 자체가 전염성이 높아집니다. 폐렴과 같은 두 번째 감염을 퍼뜨리는 재채기 바이러스의 경우와 같이 생물학적 질환은 증상을 통해 서로를 강화할 수 있습니다. 또는 한 가지 질병으로 인해 숙주의 면역 체계가 약해져 두 번째, 세 번째 또는 추가 전염에 더 취약 해집니다. 질병이 서로를 강화 시키면, 인구를 통해 빠르게 가속 한 다음, 새로운 숙주가 없어 질 때 눈을 out 다. 연구자들의 모델에 따르면, 동일한 초 지수 패턴은 바이러스 비디오와 같이 사회적으로 널리 퍼져 나가는 중요한 경향이 있으며, 이는 많은 사람들이 그것을보고 난 후에는 관련성이 없어진다. 뎅기열 및 안티 백서 두 번째 중요한 발견은 상호 백신 접종 캠페인과 함께 바이러스가 확산되는 예에서와 같이 생물학적 전염이 사회적 전염과 상호 작용할 때 상호 작용하는 질병에 발생하는 동일한 복잡한 패턴이 발생한다는 것입니다. 이 논문은 푸에르토 리코에서 2005 년 뎅기열 발생에 대해 자세히 설명하고 Hébert-Dufresne은 푸에르토 리코에서 2017 년 뎅기열 발생의 또 다른 예를 인용합니다. 이로 인해 백신 접종 방지 운동 (사회적 전염병)이 발생하여 궁극적으로 홍역의 재발이 생겨났다 (두 번째 생물학적 전염병). 실제 상호 작용의 전형적인 예이며, 의도하지 않은 결과가 많은 상호 작용 현상에서 발생합니다. Hébert-Dufresne은 복잡한 사회 및 생물학적 시스템에서 보편적 인 확산 패턴을 관찰하는 것은 매우 흥미로운 일이지만, 또한 독특한 과제를 제시합니다. "데이터 만 살펴보면이 복잡한 패턴을 관찰 할 수 있으며 치명적인 전염병이 바이러스 나 사회 현상 또는 일부 조합에 의해 강화되고 있는지 알 수 없습니다." 그는“이것이 여러 전염병의 역학을 포착하는 더욱 흥미로운 모델의 문을 열 수 있기를 희망한다”고 말했다. "우리의 연구는 질병 모델링 커뮤니티가 전염병을 개별적으로 보는 것 이상으로 움직일 때가되었음을 보여줍니다." 그리고 새로운 연구는 코로나 바이러스의 확산에 대해 밝혀 줄 수 있습니다. "독감 시즌에 발생하는 현재 코로나 바이러스 발병과 같은 예측을 할 때, 여러 건의 감염이있는 환자와 코로나 바이러스로 인해 독감에 걸린 환자가 어떤 환자인지 알 수 있어야합니다."라고 Hébert-Dufresne는 말합니다. "상호 작용은 본질적으로 생물학적 또는 사회적 일 수 있지만 모두 중요합니다."
참조 : 로랑 허버트 - 듀프 레인, 사무엘 V. Scarpino와 장 - 가브리엘 젊은 24 년 2 월 2020에 의해 "상호 작용 contagions의 육안 패턴이 사회적 강화에서 구별 할 수 없다" 자연 물리학 . DOI : 10.1038 / s41567-020-0791-2
https://scitechdaily.com/what-happens-when-coronavirus-is-not-alone/
.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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