지구의 생명체를위한 빌딩 블록은 생각보다 훨씬 늦게 도착했습니다
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.SOFIA의 하늘에 대한 적외선 시야로 거대한 신생아 별과 천체 자기장 발견
으로 NASA , 2020 3월 7일 W51A 별 형성 영역 우리 은하계에서 가장 큰 별 형성 지역 인 W51A의 합성 이미지. 태양의 크기보다 8 배가 넘는 수십 개의 거대한 별들이 그곳에 형성되고 있습니다. 그들은 강한 방사선 압력을 생성하여 별의 산모 누에 고치에서 먼지를 밀어내어 37 및 70 미크론의 적외선 파장에서 밝게 빛나는 아크와 거품을 만듭니다. 뜨거운 가스는이 기능 안에 남아 있으며, 20 마이크론보기에서 파란색으로 표시됩니다. Spitzer의 배경 별 필드는 흰색으로 표시됩니다. 크레딧 : NASA / SOFIA / Wanggi Lim, James De Buizer; NASA / JPL 칼텍
SOFIA의 적외선 천문학을위한 성층권 관측소는 우주를 적외선으로 연구합니다 . 그것은 약 700 나노 미터, 육안으로는보기에는 너무 작은 것에서부터 약 1 밀리미터까지의 적외선 스펙트럼의 파장 범위입니다. 약 1mm는 핀의 머리 크기입니다. Spitzer Space Telescope 및 Herschel Space Observatory와 같은 다른 관측소도 적외선을 연구했습니다. 그러나 각 망원경은 서로 다른 파장의 적외선을 관찰하여 우주의 진드기를 배우는 데 필요한 퍼즐 조각을 채 웁니다. Spitzer는 냉각수 부족시 2009 년까지 3.6-160 미크론의 적외선 파장을 사용하여 별 사이의 공간에서 발견되는 외계 행성 (태양계 외부의 행성), 먼 은하 및 차가운 물질을 연구했습니다. 냉각제가 고갈 된 후 소위 "따뜻한 미션"동안 0.3-0.9 미크론 (주로 적외선 파장에 가까운)의 파장을 연구했습니다. SOFIA는 0.4-612 미크론 사이의 중 적외선 파장을 연구하여 과학자들이 이전에 보이지 않는 힘이 어떻게 우주를 형성하는지에 대한 큰 문제를 해결할 수있게합니다. 밤하늘에 대한 45,000 피트 높이의 전망, 행성과 별의 형성, 자기장의 이상한 행동 및 은하의 화학이 모두 명확 해지고 있습니다. SOFIA의 발견은 종종 이전 관측소가 배운 것에 기반을두고 다른 망원경이 제공하는 뚜렷하지만 보완적인 적외선 원근법을 보여줍니다. 별 형성으로 다이빙 SOFIA는 우리 은하에서 가장 큰 별 형성 지역 인 W51A에서 이전에는 볼 수 없었던 많은 신생아 거대한 별들을 발견했습니다. 거대한 별은 우리 태양의 8 배 이상 무게를 낼 수 있지만 별들이 어떻게 형성되고 별들의 이웃의 탄생에 어떤 영향을 미치는지는 잘 이해되지 않습니다. 캘리포니아 실리콘 밸리에있는 NASA의 Ames Research Center에있는 SOFIA Science Center의 선임 과학자 인 James De Buizer는“W51A와 같은 지역을 자세히 살펴보면 별이 실제로 어떻게 형성되는지 더 잘 이해할 수 있습니다. "우리는 인근 별의 존재 또는 환경 적 차이가 어떻게 거대한 별 무리가 형성되고 시간이 지남에 따라 진화 하는지를 알 수 있습니다." 은하의 무게는 은하의 진화에 대한 단서를 제공합니다
주제 : Ames .Research Center천문학NASA인기SOFIA 별자리 Ursa Major에서 약 1200 만 광년 떨어져있는 항성 은하 인 Cigar Galaxy의 합성 이미지. 유선형으로 표시된 SOFIA가 감지 한 자기장은 강한 핵 항성에 의해 생성 된 양극성 유출 (빨간색)을 따르는 것으로 보입니다. 이미지에는 가시 광선 (회색)과 Kitt Peak Observatory의 수소 가스 추적 (빨간색)이 SOFIA (주황색) 및 Spitzer 우주 망원경 (노란색)의 근적외선 및 중 적외선 별빛 및 먼지와 결합되어 있습니다. 크레딧 : NASA / SOFIA / Enrique Lopez-Rodriguez; NASA / JPL 칼텍
그러나 이 거대한 별들을 보는 것은 쉽지 않습니다. 그들은 하늘의 구름 안에 깊숙히 숨겨져 있습니다. SOFIA 망원경의 희미한 물체 적외선 카메라 인 FORCAST라고하는 SOFIA의 적외선 카메라는 가려운 구름 속을 들여다보고이 거대한 별들이 주변 환경을 어떻게 변화시키고 있는지를 보여줍니다. 새로운 세부 사항을 사용하여 연구자들은 W51A의 다른 지역의 나이를 계산하고 많은 별들의 성단이 각각 여러 세대의 별 탄생으로 만들어 졌다는 것을 발견했습니다. 또한, Spitzer를 포함한 다른 망원경에 의해 이전에 거대한 신생아별로 식별되었던 일부 물체는 잘못 분류되었습니다. SOFIA의 새로운 견해는 일부는 실제로 더 크거나 작은 별보다 덜 거대하다는 것을 나타냅니다. W51A와 같은 영역은 원적외선 파장에서 매우 밝아 대부분의 우주 망원경으로는 과다 노출 된 사진처럼 검출기가 포화되어 많은 디테일을 볼 수 없었습니다. Spitzer의 근적외선 관측은 별 형성 환경에 존재하는 연기 같은 탄소 분자의 밝은 방출로 오염되어 별의 특성을 결정하기가 어려웠습니다. 그러나 SOFIA의 감지기는이 연기가 자욱한 환경 오염이없는 파장에서 작동하여 별의 크기와 연령을 정확하게 분류하는 데 필요한 세부 사항을 포함하여 이전에 숨겨진 세부 사항을 나타냅니다.
메시에 82, 적외선 이미지 NASA의 Spitzer Space Telescope의이 적외선 이미지는 은하의 뜨거운 별 (파란색)에 의해 연기가 자욱한 먼지 입자 (빨간색)가 뿜어 져 나오는 Messier 82 또는 "Cigar galaxy"를 보여줍니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
Spitzer 및 Herschel 우주 관측소와 같은 SOFIA와 우주 망원경의 데이터를 결합하여 W51A의 완전한 별 형성 이력을 연구자들이 이해하도록 돕고 있습니다. 일부 지역에서는 가장 큰 별이 젊은 세대의 탄생을 촉발했지만 다른 지역에서는 별이 느려졌습니다. 모든 데이터를 바탕으로 차세대 별이 W51A의 중심 근처에 형성 될 것으로 예상합니다. 이 팀은 새로운 SOFIA 데이터와 Spitzer 및 Herschel Space Observatory의 기존 데이터를 결합하여 이미지를 만들었습니다. 가장 큰 별의 강한 방사선 압력이 산모의 고치에서 나오는 먼지를 모든 방향으로 밀어 내기 때문에 사춘기 거대한 별들이 날아간 아크와 거품을 보여줍니다. 이 기능에서 먼지로 인한 열은 녹색과 적색 인 37 및 70 미크론의 적외선 파장에서 밝게 빛납니다. 사춘기 별은 거품 내부에서 먼지를 제거했지만, 내부에는 여전히 뜨겁고 흥분된 가스가 있으며, 이는 파란색으로 표시된 20 미크론 적외선보기에서 볼 수 있습니다. 다각적 인 적외선 시야를 통해 과학자들은 우리 은하에서 가장 큰 별이 어떻게 태어 났으며 이들이 어떻게 이웃에 영향을 미치는지에 대해 더 완벽하게 이해할 수 있습니다. 자기장 발견 SOFIA의 최신 계측기 인 고해상 공중 광대역 카메라 플러스 (HAWC +)는 천체 자기장을 연구 할 수 있습니다. 메시에 82 (Messier 82) 시가 은하계는 천문학 자들이“스타 버스트 현상”이라고 부르는 새로운 별을 만드는 데 엄청난 속도로 유명합니다. 높은 별 탄생 률은 은하에서 흘러 나오는 별의 바람을 만들어 내고있다. Spitzer의 넓은 시야는 별이 형성되는 곳을 훨씬 넘어서 은하계 주위에 바람이 20,000 광년의 먼지를 불어 넣는 것으로 나타났습니다. 그러나 과학자들은 왜 먼지가 지금까지 도달했는지 확신하지 못했습니다. SOFIA에 대한 이후의 관측은 은하계의 중심에 가까워 져서 바람이 또한 은하계의 자기장을 끌어 당기고 있음을 보여 주었다 . 자기장은 일반적으로 은하의 평면과 평행하지만 바람은 그것을 직각으로 끌어 당깁니다. 일반적으로 자기장은 항성에 저항하기에 충분히 강력하지만 시가 은하의 바람은 너무 강해서 자기장을 끌어 당깁니다. 이것은 Starburst-driven 바람이 엄청난 양의 물질을 운반하고 있다는 것을 Spitzer의 초기 발견을 뒷받침하며 그것이 물질이 은하 내부에서 빠져 나가는 지속적인 경로임을 보여줍니다. 다른 보완 망원경과 함께 SOFIA의 하늘에 대한 적외선 시야는 인간의 눈으로 볼 수있는 것보다 더 많은 것을 밝혀서 우주에 대한 과학자의 이해를 넓히고 있습니다. 스피처 우주 망원경은 16 년 이상 운영 된 후 2020 년 1 월 30 일에 폐기되었다. 캘리포니아 패서 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소는 워싱턴에있는 NASA의 과학 선교국의 스피처 우주 망원경 임무를 관리합니다. 과학 운영은 패서 디나에있는 Caltech의 Spitzer Science Center에서 수행됩니다. 우주 작전은 콜로라도 리틀 턴에있는 록히드 마틴 스페이스에 있습니다. 데이터는 Caltech의 IPAC에 보관 된 Infrared Science Archive에 보관됩니다. Caltech은 NASA의 JPL 을 관리합니다 . Herschel은 유럽 우주기구 (European Space Agency)의 임무로, 유럽 연구소의 컨소시엄이 제공하는 과학 도구와 NASA의 중요한 참여를 받고 있습니다. 천문대가 2013 년 4 월 과학 관측을 중단 한 반면, 예상대로 액체 냉각수가 떨어지면 과학자들은 데이터를 계속 분석합니다. NASA의 Herschel 프로젝트 사무소는 캘리포니아 패서 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소에 있습니다. JPL은 Herschel의 세 가지 과학 기기 중 두 가지에 미션 구현 기술을 제공했습니다. IPAC의 일부인 NASA Herschel Science Center는 미국 천문 사회를 지원합니다. Caltech은 NASA의 JPL을 관리합니다. 적외선 천문학을위한 성층권 관측소 인 SOFIA는 106 인치 직경 망원경을 운반하도록 수정 된 보잉 747SP 제트 라이너입니다.
NASA와 독일 항공 우주 센터 (DLR)의 공동 프로젝트입니다. 캘리포니아 실리콘 밸리에있는 NASA의 Ames Research Center는 컬럼비아, 메릴랜드에 본사를 둔 Universitys Space Research Association 및 슈투트가르트 대학교의 독일 SOFIA Institute (DSI)와 협력하여 SOFIA 프로그램, 과학 및 미션 운영을 관리합니다. 항공기는 캘리포니아 팜 데일에있는 NASA의 암스트롱 비행 연구 센터 격납고 703에서 유지 보수 및 운영됩니다.
.지구의 생명체를위한 빌딩 블록은 생각보다 훨씬 늦게 도착했습니다
하여 뉴 사우스 웨일즈 대학 팀이 분석 한 암석은 가장 오래된 보존 맨틀 암석입니다. 마치 창을 통해 마치 지구의 초기 역사를 볼 수 있습니다. 크레딧 : UNSW 2020 년 3 월 12 일
그린란드의 고대 암석들은 생명의 진화에 필요한 요소들이 지구의 형성이 늦어 질 때까지 지구에 오지 않았다는 것을 보여 주었다. 쾰른 대학 (University of Cologne)이 이끄는 UNSW 과학자들이 참여한 국제 지질 학자 팀은 지구의 해양과 생명의 기원에 관한 중요한 새로운 발견을 발표했습니다. 물과 탄소, 질소와 같은 대양과 생명은 역사상 아주 늦게 지구에 왔습니다. 많은 과학자들은 이전에이 요소들이 이미 지구의 형성 초기에 존재했다고 믿었습니다. 그러나 오늘날 Nature에 발표 된 지질 조사 에 따르면 실제로 대부분의 물은 거의 완전히 형성되었을 때만 지구로 왔습니다. 물과 같은 휘발성 요소는 외부 태양계에서 형성된 행성 빌딩 블록 인 소행성에서 비롯됩니다. 과학계에서는 이러한 빌딩 블록이 지구에 정확히 도착했을 때 많은 토론과 논쟁이있었습니다. 쾰른 대학 지질 및 광물학 연구소의 마리오 피셔-고데 (Mario Fischer-Gödde) 박사는 이번 연구를보다 정확하게 좁힐 수 있다고 말했다. "우리가 분석 한 암석은 가장 오래된 보존 맨틀 암석입니다. 마치 창을 통해 마치 지구의 초기 역사를 볼 수 있습니다. "우리는 Archean Eon의 가장 오래된 약 38 억 년 된 맨틀 암석의 구성과 이들이 형성 한 소행성의 구성 및 오늘날의 지구 맨틀의 구성과 비교했습니다." 시간적 과정을 이해하기 위해 연구진은 지구의 Archean 맨틀에 포함 된 루테늄이라고 불리는 매우 희귀 한 백금 금속의 동위 원소 존재비를 결정했습니다. 유전자 지문처럼 희귀 백금 금속은 지구의 성장기 말기의 지표입니다. Fischer-Gödde 교수는“루테늄과 같은 백금 금속은 철과 결합하는 경향이 매우 높다. 따라서 지구가 형성 될 때 루테늄은 지구의 금속 코어로 완전히 배출되어야한다. 이번 연구에 참여한 UNSW 과학자 인 Martin Van Kranendonk 교수는 이것이 관심이있는 이유는 지구의 삶의 기원, 인간이 어떻게 생겨 났는지, 실제로는 혼자 있거나 우주에 이웃이 있습니다. "결과는 지구가 실제로 역사상 늦게까지 늦게까지 거주 가능한 행성이되지 않았 음을 보여주기 때문"이라고 그는 말했다. "이것을 지구상의 아주 오래된 생명의 증거와 결합하면 수억 년 만에 놀랍게도 우리의 행성에서 생명이 시작되었다는 것을 알 수 있습니다. 지금 이것은 많은 시간처럼 들릴지 모르지만, 그러나 우리가 생각했던 것과는 아주 다릅니다. 인생을 시작하는 데 50 억 년이 걸렸습니다. "이것은 지구보다 지질 학적 역사가 짧고 '따뜻하고 습한'상태의 지구를 가진 다른 행성에서 생명을 찾는 희망을 준다. 왜냐하면 여기서 생명이 빨리 시작될 수 있다면 다른 곳에서도 빨리 시작될 수 있기 때문이다." 쾰른 대학교 (University of Cologne)의 카 스텐 뮌커 (Carsten Münker) 교수는 다음과 같이 덧붙였다. 그들은 소행성 또는 더 작은 행성 행성과 지구의 추후 충돌의 결과 일 것입니다. " 과학자들은 이러한 충돌을 통해 도착한 지구의 매우 늦은 빌딩 블록을 '후기 베니어'라고합니다. Fischer-Gödde 교수는“우리의 연구 결과는 물과 탄소와 질소와 같은 다른 휘발성 원소가 실제로 '늦은 베니어'단계에서 지구에 매우 늦게 도착했다는 것을 시사한다. 새로운 발견은 독일, 덴마크, 영국, 호주 및 일본의 과학자들이 협력 한 결과입니다. 과학자들은 더 많은 암석 샘플을 조사하기 위해 인도, 호주 북서부 및 그린란드로의 추가 견학을 계획하고 있습니다.
더 탐색 지구의 빌딩블록 : 리서치 팀이 휘발성 원소의 분포를 다시 계산 추가 정보 : Mario Fischer-Gödde et al. Archaean 바위, 자연 (2020)에 보존 된 지구의 후기 베니어 맨틀의 루테늄 동위 원소 흔적 . DOI : 10.1038 / s41586-020-2069-3 저널 정보 : 자연 에서 제공하는 뉴 사우스 웨일즈 대학
https://phys.org/news/2020-03-blocks-life-earth-thought-billion-year-old.html
.단일 분자의 무교 란 연구
에 의한 바젤 대학 하전 된 질소 분자는 광학 격자에서 하전 된 칼슘 원자에 의해 조사된다. 학점 : 바젤 대학교 화학과,2020 년 3 월 12 일
바젤 대학교 (University of Basel)의 연구원들은 분자를 파괴하거나 양자 상태에 영향을주지 않고 개별 분리 된 분자를 정확하게 연구 할 수있는 새로운 방법을 개발했다. 과학 보고서에 따르면 분자 프로브를위한이 고감도 기술은 광범위하게 적용 할 수 있으며 양자 과학, 분광학 및 화학 분야의 다양한 새로운 응용 분야를 가능하게 합니다. 분광 분석은 물질과 빛의 상호 작용을 기반으로하며 분자의 특성을 연구하는 가장 중요한 실험 도구를 나타냅니다. 전형적인 분광 실험에서, 다수의 분자를 함유하는 샘플이 직접 조사된다. 분자는 양자 상태 중 두 가지 사이의 에너지 차이에 해당하는 잘 정의 된 파장에서만 빛을 흡수 할 수 있습니다. 이것을 분광 여기라고합니다. 이 실험 과정에서 분자는 교란되어 양자 상태가 변합니다 . 많은 경우에 분광 여기를 감지하기 위해 분자를 파괴해야하는 경우도 있습니다. 이들 여기의 파장 및 강도의 분석은 분자의 화학 구조 및 회전 또는 진동과 같은 운동에 대한 정보를 제공합니다. 원자의 조작을 위해 개발 된 양자 방법에 의해 영감을, 바젤 대학의 화학과에서 교수 스테판 Willitsch의 연구 그룹은의 수준에 분광 측정을 가능하게하는 새로운 기술을 개발 한 단일 분자 예를 들어 여기를, 하전 된 단일 질소 분자. 새로운 기술은 분자를 방해하지 않으며 심지어 양자 상태를 교란 시키지도 않습니다. 그들의 실험에서, 분자는 무선 주파수 트랩에 갇히고 온도 눈금의 절대 영점 근처 (약 -273 ° C)까지 냉각됩니다. 냉각을 가능하게하기 위해, 보조 원자 (여기서는 하나의 하전 된 칼슘 원자)가 동시에 분자 옆에 갇히고 국소화된다. 이 공간 근접성은 또한 분자의 후속 분광 연구에 필수적입니다. 광학 격자의 단일 분자 이어서, 입자 상에 2 개의 레이저 빔을 포커싱함으로써 소위 광학 격자를 형성함으로써 분자 상에 힘이 발생된다. 이 광학적 힘의 강도는 분자 내의 분광 여기에 조사 된 파장의 근접에 의해 증가하여 여기 대신 트랩 내에서 분자의 진동을 초래한다. 따라서 진동의 강도는 분 광학적 전이에 근접한 것과 관련이 있으며 높은 감도로 검출되는 인접한 칼슘 원자로 전달됩니다. 이러한 방식으로, 분자에 대한 동일한 정보가 통상적 인 분광 실험에서와 같이 검색 될 수있다. 새로운 유형의 힘 분광법 인이 방법은 몇 가지 새로운 개념을 도입합니다. 첫째, 큰 앙상블 대신 단일 분자에 의존합니다. 둘째, 탐지는 간접적으로 (인접한 원자를 통해) 분 광학적 전이를 직접 여기시키지 않고 완전 비 침습적 기법을 나타냅니다. 따라서, 분자의 양자 상태는 그대로 유지되므로, 측정을 연속적으로 반복 할 수있다. 결과적으로,이 방법은 다수의 분자 의 직접적인 여기 및 파괴에 의존하는 확립 된 분광법보다 훨씬 더 민감하다 . 양자 컴퓨터를위한 초정밀 클록 및 빌딩 블록의 애플리케이션 Willitsch 교수는 다음과 같이 새로운 방법의 다양한 응용이 가능하다고 설명했다. 단 분자 수준에서 매우 민감하고 정확하게 정의 된 조건 하에서의 반응 물리 상수가 실제로 일정하거나 시간에 따라 변하는 지 여부와 같은 근본적인 질문을 조사 할 수있는 길을 열어줍니다. 단일 분자 또는 애플리케이션에 기초하여 클록 분자 "양자 컴퓨터의 빌딩 블록으로."
더 탐색 금지 된 분자의 측면을 발견 추가 정보 : "단일 포획 된 분자의 양자 비 철거 상태 검출 및 분광법" Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aaz9837 저널 정보 : 과학 바젤 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-03-perturbation-free-molecules.html
.모든 전기 자기 논리 게이트
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 인접한 나노 자석과 전류 구동 DW 반전 간의 키랄 커플 링. 크레딧 : Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2061-y ETH 2020 년 3 월 12 일 보고서
Zurich와 Paul Scherrer Institute의 연구팀은 모든 전기 자기 논리 게이트를 구축하는 방법을 개발했습니다. Nature 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 자신의 장치와 작동 방식을 설명합니다. IBM Research–Almaden의 Yang See-Hun 은 같은 저널 문제에서 스위스 팀의 작업을 요약 한 뉴스 및 뷰 기사를 발표했습니다. 지난 수십 년 동안 컴퓨터는 더욱 빠르게 성장하여 이제 사용자가 사용할 수있는 방대한 고급 응용 프로그램을 사용할 수 있습니다. 그러나 미래에도 비슷한 성장을 위해서는 새로운 컴퓨터 구축 방법을 개발해야합니다. 실리콘 미세 회로 설계의 물리적 한계에 근접하고 있기 때문입니다. 연구원들이 흥미로운 한 가지 가능성은 현재 사용중인 표준 전자 장치 대신 논리 게이트에 자기 요소 를 사용하는 것입니다. 불행히도, 그러한 요소들에 대한 연구는 외부 자기장의 필요성에 의해 유지되어왔다. 이 새로운 노력에서 연구자들은 도메인 간 키랄성을 활용하여이 문제를 해결하기 위해 진출했습니다. 이 작업은 전자가 흐르면서 와이어가 움직이는 자기 경마장 메모리 개념을 기반으로합니다. 그들은 전기를 사용하여 자기 영역의 방향을 바꾸는 NOT 로직 게이트를 만들었습니다 . 게이트는 자화 된 코발트 층으로 덮인 평평한 비자 화 백금 와이어로 구성되었습니다. 그들의 배열에서, 코발트의 자성은 고정 도메인 벽 (와이어의 자화 된 영역들 사이의 경계)을 제외하고는 와이어에 수직이었다 . 그리고 고정 영역에서 자성은 왼쪽 또는 오른쪽으로 회전하도록 허용되었습니다 (키랄성). 백금베이스에있는 전선의 한쪽 끝에 전기를 공급할 때 이동 도메인 벽이 전선을 따라 밀렸습니다.. 그것이 다른 고정 벽과 충돌했을 때, 자력 (모멘트)의 방향이 바뀌었고, 반대 방향으로 모멘트가 반전 된 새로운 영역이 만들어졌습니다. 결과는 뒤집힌 비트였습니다. 연구원들은 게이트를 접합부에 추가하여 NOR 및 NAND 게이트를 만들 수 있도록 게이트를 테스트했습니다 . 연구원들은이 장치가 외부 자기장없이 상용 제품을위한 로직 게이트를 개발하기위한 첫 걸음이 될 수 있다고 제안했다. 다음 단계는 전류량을 줄이고 게이트의 입력 / 출력 상태를 더 잘 감지하는 방법이 될 것이라고 제안합니다.
더 탐색 연구원들은 최초의 3D 자기 논리 게이트를 구축 추가 정보 : Zhaochu Luo et al. 전류 구동 자기 도메인 벽 로직, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2061-y 양헌헌. 도메인 간 키랄성을 활용하는 모든 전기 자기 논리 게이트, Nature (2020). DOI : 10.1038 / d41586-020-00635-y 저널 정보 : 자연
https://phys.org/news/2020-03-all-electric-magnetic-logic-gate.html
.종이 기반 원자 스탬프 인쇄 장치를 사용한 중금속 이온 검출 및 추출
Thamarasee Jeewandara, Phys.org ASP 방법으로 만들어진 μPAD의 분해능 테스트. (a) 친수성 채널의 구조적 그림. (b) 소수성 장벽의 구조적 그림. (c) 청색 염료로 시험 된 친수성 채널. (d) 청색 염료로 시험 된 소수성 장벽. (e) 친수성 채널의 이론적 너비와 실제 너비의 비교. (f) 소수성 장벽의 이론적 너비와 실제 너비의 비교. 크레딧 : 마이크로 시스템즈 및 나노 엔지니어링, doi : 10.1038 / s41378-019-0123-9 ,2020 년 3 월 12 일 기능
미세 유체 종이 기반 분석 장치 (µPAD)는 최근 몇 년간 급속히 발전한 유망한 개념입니다. 중국의 전자 기계 공학에서 Yanfang Guan과 Baichuan Sun이 이끄는 팀인 Nature : Microsystems & Nanoengineering 에 발표 된 새로운 연구 에서 원자 스탬프 인쇄 (ASP)라고하는 µPAD를 엔지니어링하는 새로운 기술을 개발했습니다. 이 방법은 비용 효율적이고 작동하기 쉬우 며 높은 해상도로 높은 생산 효율성을 제공했습니다. 개념 증명으로 ASP 방법을 통해 설계된 µPAD를 사용 하여 비색법을 통해 구리 (Cu 2+ )의 농도를 감지했습니다 . 이 장치는 Cu 2+를 달성했습니다1 mg / L의 검출 한계. Guan et al. 또한 "3 + 2"구조와 재활용 가능한 추출 모드를 갖춘 3 차원 µPAD를 사용하여 새로운 종이 기반 고체 액체 추출 장치 (PSED)를 만들었습니다. 종이 여과 및 모세관 힘의 특성으로 인해, 장치는 고체-액체 추출 공정으로부터 다중 추출 및 여과 단계를 효율적으로 완료 할 수있다. PSED 플랫폼을 사용하면 현장 진료시 간단하고 비용 효율적이며 빠른 중금속 이온 검출이 가능합니다. 이 작업은 자원 제한 지역의 식품 안전 및 환경 오염 응용 분야에 큰 가능성을 가지고 있습니다. 1990 년대에, 생명 공학자들은 먼저 미세 유체 기술에 기반한 개념적 " Lab-on-a-chip "(LOC) 장치를 제안했습니다 . 이후 연구원들은 유리 및 실리콘 기반 칩을 포함하여 기존의 미세 유체를 대체하기 위해 미세 유체 종이 기반 분석 장치 (µPAD)를 제안했다 . 장점은 현장 검사 테스트 에서 광범위한 응용 분야를위한 간단한 제조, 저렴한 비용, 휴대 성 및 일회용 성을 포함합니다 . 다수의 방법을 포함하여 제작합니다 μPADs에 사용 하였다 리소그래피 , 왁스 인쇄 , papercutting 및 스탬핑. 실습에는 기술과 경험이 필요하지만 원자 우표 (AS) 또는 기계가 새겨진 관통 우표를 수동으로 조각 할 수 있습니다. 레이저 조각기는 AutoCAD 및 CorelDraw 를 포함한 일반적인 드로잉 소프트웨어와 함께 작동 하여 미세 다공성 구조로 인해 잉크를 흡수하는 씰 스탬프를 형성 할 수 있습니다. Guan et al. AS 인쇄 (ASP)를 통해 µPAD를 생산하는 새로운 방법을 사용하여 PDMS 솔벤트에 필요한 패턴의 스탬프를 담그고 종이에 인쇄 한 후 진공 건조 박스에 남겨 두어 제조를 완료했습니다. 그런 다음 Cu 2+ 를 감지하기 위해 비색법을 선택했습니다 .
다른 농도에서 구리 이온 및 DDTC의 Cu2 + (a–g) 컬러 렌더링 효과의 비색 검출 사진. (h) Cu2 +의 농도에 따른 그레이 스케일 경향. 크레딧 : 마이크로 시스템즈 및 나노 엔지니어링, doi : 10.1038 / s41378-019-0123-9
이 팀은 종이 기반 토양-액체 추출을 위한 통합 장치를 도입하여 µPAD의 다목적 성을 입증했습니다 . 이 장치는 실험 추출 동안 우수한 성능을 발휘하기 위해 저렴한 비용, 휴대 성 및 필터링 성을 포함하여 용지의 장점을 활용했습니다. 연구진은 µPAD의 해상도를 성능을 조절하는 중요한 지표로 분석하여 종이의 유체 흐름 통로와 유체의 흐름을 방지하도록 설계된 소수성 (물 싫어하는) 장벽의 최소 채널 너비를 결정했습니다. 팀은 파란색 염료를 사용하여 흐름을 관찰했습니다. 이전에 레이저 절단을 통해 제작 된 µPAD는 최소 친수성 (물을 좋아하는) 채널 너비로 최고의 해상도를 제공했습니다. 그러나 ASP는 이전 기술에 비해 더 효율적이었습니다. µPAD 생산에 사용됩니다. 비색 분석 동안, Cu 2+를 갖는 μPAD 는 백색에서 황색으로 변하여 Cu 2+ 농도 가 증가함에 따라 색이 증가 하였고, Guan et al. Image J 소프트웨어를 사용하여 정량화했습니다 . 그런 다음 팀 은 μPAD 채널을 통해 다양한 농도의 용액이 흐르면서 Cu 2+ 용액 의 거리 기반 탐지를 결정했습니다 . 황색 밴드의 길이는 Cu 2 + 용액의 증가에 따라 증가 하였고, 100 mg / L 이상의 상수를 관찰하였고,이를 장치의 상한으로 결정 하였다. Guan et al. 세계 보건기구 (WHO) 에 따라 최소 Cu 2+ 농도 1 mg / mL를 탐지식수 의 최대 Cu 2+ 오염 농도가 각각 2 및 1.3 mg / L 인 미국 환경 보호국 (EPA) .
거리 기반 탐지 방법을 기반으로 Cu2 + 농도를 테스트합니다. (a) Cu2 + 농도가 증가함에 따라 채널에서 용액의 흐름. (b) Cu2 + 농도 (0–100 mg / L)와 채널의 흐름 거리 사이의 선형 관계. (c) 1–6 mg / L Cu2 + 농도에서의 흐름 길이. 크레딧 : 마이크로 시스템즈 및 나노 엔지니어링, doi : 10.1038 / s41378-019-0123-9
Guan et al. 도 1은 고액 추출 및 여과를 완료하기 위해 마이크로 펌프 및 여과지의 미세 다공성 특성을 포함하는 종이 기반 고액 추출 장치 (PSED)의 작동 원리를 보여 주었다. 이 과정에서 3D μPAD 위에 토양 샘플을 저장하고 마이크로 펌프의 출구 파이프에서 나오는 토양과 혼합 된 용매를 추출했습니다. 추출 용매는 동시에 중금속 이온을 용해시키고 흡입 파이프를 통해 흡입하여 추출 사이클에서 다시 펌핑 하였다. 마지막으로, 그들은 마이크로 펌프의 지속적인 공급 및 펌핑 사이클을 통해 토양 샘플에서 Cu, 아연 (Zn), 카드뮴 (Cd) 및 납 (Pb)을 포함한 중금속 이온을 추출했습니다 . PSED 추출 과정에서 얻은 중금속 이온의 농도는 전통적인 방법과 유사하여 PSED의 효과적인 특성을 입증했습니다. 추출량은 최적화가 필요했고 Guan et al. 결과적으로 30 mL 이상의 추출 제를 사용 하였다. 이 팀은 시간을 최적화하고 중금속 이온을 완전히 추출하기에 20 분이면 충분하다는 것을 알았습니다. 각 3D µPAD는 2g의 토양을 담을 수 있으며 전체 추출 과정을 완료하는 데 40 분이 걸렸습니다.
PSED와 전통적인 추출 방법 사이의 검출 된 중금속 이온 농도의 작동 원리 및 비교. (a–c) PSED의 작동 원리에 대한 개략도. (d–f) 토양 (1), (2) 및 (3)에서 각각 중금속 이온의 농도 결과. (g) 다른 고체-액체 비율에서 PSED 추출에 의해 얻어진 중금속 이온 농도의 비교. 크레딧 : 마이크로 시스템즈 및 나노 엔지니어링, doi : 10.1038 / s41378-019-0123-9
기존의 추출 모드와 비교하여 3-D µPAD 기술은보다 간단한 작동과 높은 추출 정확도를 위해 여과 프로세스를 생략했습니다. 3D µPAD는 간단한 추출 프로토콜을 위해 휴대 가능하고 저렴하며 액세스가 가능합니다. 과학자들은 다양한 요구를 충족시키기 위해 장치의 크기를 조정하여 실제 응용 분야에 유연성을 제공 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 Yanfang Guan과 Baichuan Sun은 원자 스탬프 인쇄 (ASP)를 사용하여 µPAD라고하는 새로운 유형의 감지 장치를 개발했습니다. 그들은 장치의 친수성 채널과 소수성 장벽을 형성하기 위해 높은 해상도를 달성했습니다. ASP 기법은 비용이 저렴하고 활동 시간이 짧아 기존 방법에 비해 높은 분해능과 높은 감도를 위해 짧은 시료 준비가 가능합니다.
통합 토양-액체 추출 장치 그림. (a) 3D μPAD의 물리적 사진. (b) 3D μPAD의 구조적 사진. (c) PDMS 층의 크기. (d) μPAD의 지그. (e) 상단 덮개. (f) 마이크로 펌프의 지그. (g) 저수지. (h) 마이크로 펌프의 물리적 사진. (i) 마이크로 펌프의 조성. (j) 조립 된 PSED. (k) PSED의 실험 플랫폼. (l) PSED의 내부 구조. (m) PSED의 실험 원리. (n) 화재 원자 흡수 분광계 (FASS). (o) 전통적인 토양-액체 추출의 실험 원리.
ASP를 μPADs은 구리가 검출 제작 2+ 구리 달성 거리 기반 검출을 결합하여 비색법 개념의 증거로서 2 + 1 ㎎ / ㎖의 농도로한다. 이 팀은 토양에서 중금속 이온을 추출하기위한 새로운 고체-액체 추출 장치로 PSED를 제안했습니다. 이 장치는 샘플 손실을 줄이면서 현장 진단 테스트의 요구를 충족시키기 위해 더 적은 실험 샘플이 필요했습니다. 이 장치는 고액 추출 요구를 충족시키기 위해 높은 추출 효율, 저비용 및 무공해를 유지했습니다. 간단한 구조물은 저렴한 3D 프린팅으로 생산할 수 있으며 토양 샘플 테스트에만 국한되지 않습니다. 팀은이 장치 의 사용을 개선 할 것으로 기대합니다 높은 처리량 시점 테스트 제품을 생산합니다.
더 탐색 혁신적인 리튬 추출 기술로 미래를 강화하다 추가 정보 : Yanfang Guan et al. 원자 스탬프 인쇄, 마이크로 시스템즈 및 나노 엔지니어링 (2020)을 통해 제조 된 종이 기반 분석 장치를 사용하여 중금속 이온의 검출 및 추출 . DOI : 10.1038 / s41378-019-0123-9 Eric K. Sackmann et al. 생명 의학 연구에서 미세 유체의 현재와 미래의 역할, Nature (2014). DOI : 10.1038 / nature13118 Andres W. Martinez 등 종이와 테이프로 만든 프로그래밍 가능한 진단 장치, Lab on a Chip (2010). DOI : 10.1039 / c0lc00021c 저널 정보 : Nature , Lab on a Chip © 2020 과학 X 네트워크
https://phys.org/news/2020-03-heavy-metal-ion-paper-based-atom.html
.혁신적인 자체 조립 혁신으로 더 저렴한 태양 에너지 생산
TOPICS : 에너지녹색 에너지재료 과학페 로브 스카이 트 태양 전지인기있는태양 전지 으로 기술의 카우 나스 대학 2020년 3월 7일 자기 조립 단층
리투아니아 과학자들은 Kaunas University of Technology (KTU)에 의해 합성 된 재료는 분자 두께의 전극층을 형성하기 위해 자체 조립됩니다. 크레딧 : KTU 분자 두께의 전극층을 형성하기 위해 자체 조립되는 Kaunas Technology of Technology (KTU)가 리투아니아 과학자들에 의해 합성 된 물질은 고효율 페 로브 스카이 트 단일 접합 및 직렬 태양 전지를 실현하는 손쉬운 방법을 제시한다. 전 세계적으로 재생 가능한 에너지에 대한 수요가 기하 급수적으로 증가하고 있지만 리투아니아와 독일 연구자들은 저비용 태양 광 기술 개발을위한 새로운 솔루션을 고안했습니다. 분자 두께의 전극층을 형성하기 위해 자체 조립되는 Kaunas Technology of Technology (KTU)가 리투아니아 과학자들에 의해 합성 된 물질은 고효율 페 로브 스카이 트 단일 접합 및 직렬 태양 전지를 실현하는 손쉬운 방법을 제시한다. 자재 생산 라이센스는 일본 회사에서 구입했습니다. 아티 옴 마고 메 도프 본 발명의 공동 저자 인 KTU 화학 기술 교수의 Artiom Magomedov 박사 과정 학생. 크레딧 : KTU 과학자들에 따르면, 저렴한 가격과 높은 효율을 결합한 페 로브 스카이 트 기반의 태양 전지를 달성하는 것은 과거에 어려운 노력으로 입증되었습니다. 대규모 생산에서 특히 어려운 점은 사용 가능한 홀 선택 접점의 높은 가격과 제한된 다양성입니다. KTU 화학자들이이 과제를 해결했습니다. “태양 광 소자는 샌드위치와 유사하다. 여기서 모든 층은 기능을 가지고있다. 즉, 에너지를 흡수하고, 정공을 전자와 분리하는 등이다. 재료의 분자는 기판의 표면에 자기 조립된다”고 말했다.
본 발명의 공동 저자 인 KTU
화학 공학부 박사 과정 학생 인 Artiom Magomedov는 설명한다. 개발 된 단일 층은 저렴한 정공 수송 재료라고 불릴 수 있으며, 저렴하고 확장 가능한 기술로 형성되며 페 로브 스카이 트 재료와 매우 잘 접촉합니다. 자체 조립 된 단층 (SAM)은 1-2nm 정도로 얇아서 모든 표면을 덮습니다. 분자는 희석 된 용액에 담그어 표면에 증착됩니다. 분자는 포스 폰산 고정기를 갖는 카바 졸 헤드 그룹을 기반으로 하며 다양한 산화물 상에 SAM을 형성 할 수있다. 과학자들에 따르면, SAM의 사용은 CIGS 셀의 거친 표면의 문제를 피하는 데 도움이되었다. SAM 기반 페 로브 스카이 트 태양 전지를 탠덤 아키텍처에 통합함으로써 23.26 % 효율의 모 놀리 식 CIGSe / 페 로브 스카이 트 탠덤 태양이 실현되었으며, 이는 현재이 기술의 세계 기록입니다. 또한, Si / 페 로브 스카이 트 탠덤 셀에 사용 된 최근 개발 된 SAM 중 하나는 거의 27.5 %의 기록적인 효율성을 달성했습니다. 페 로브 스카이 트 기반 단일 접합 및 탠덤 태양 전지는 저렴하고 잠재적으로 훨씬 더 효율적이기 때문에 태양 에너지의 미래입니다. 현재 상업적으로 사용되는 실리콘 기반 태양 광 소자의 효율 한계는 점점 높아지고있다. 더욱이 반도체 급 실리콘 자원은 부족해지면서 원소를 추출하기가 점점 더 어려워지고 있습니다.”라고 본 발명의 KTU 연구 그룹 책임자 인 Vytautas Getautis 교수는 말합니다. 마고 메 도프에 따르면, 한 시간 안에 지구 표면에 도달하는 태양 에너지의 양은 모든 인류의 전기의 연간 수요를 충당하기에 충분할 수 있습니다. 젊은 연구원은“태양 에너지의 잠재력은 엄청나 다”고 말했다.
비타 우타 스 게 타우 티스 교수 자기 조립 단층 재료의 발명 뒤에있는 KTU 연구 그룹의 책임자 Vytautas Getautis 교수. 크레딧 : KTU
전통적인 기술을 사용하면 1g의 실리콘 (Si)으로 2 제곱 센티미터의 태양 광 소자 만 생산할 수 있습니다. 그러나 KTU에서 합성 된 1 g의 재료는 최대 1000 m2의 표면을 덮기에 충분합니다. 또한, KTU에서 합성 된 자체 조립 유기 물질은 현재 광기 전 소자에 사용되는 대안보다 훨씬 저렴합니다. KTU 화학자 팀은 태양 전지에서 자기 조립 분자를 2 년 동안 사용하는 방법을 연구 해 왔습니다. KTU에서 합성 된이 물질은 독일 Helmholtz Zentrum Berlin (HZB), 물리 과학 및 기술 센터 (Lithuania) 물리학 자와 협력하여 기능성 태양 전지 생산에 적용되었습니다. KTU 실험실에서 합성 된 재료를 생산하기위한 라이센스는 일본 회사에서 구입했습니다. 2PACz 및 MeO-2PACz라는 재료가 곧 시장에 출시 될 것입니다. 이는 자체 조립 화합물을 사용하는 혁신적인 기술을 세계 최고의 실험실에서 추가로 연구하여 업계에 진출 할 수 있음을 의미합니다. 참조 : Amran Al-Ashouri, Artiom Magomedov, Marcel Roß, Marko Jošt, Martynas Talaikis, Ganna Chistiakova, Tobias Bertram, José A. Márquez, Eike Köhnen의“페 로브 스카이 트 단일 접합 및 모 놀리 식 탠덤 태양 전지를위한 무손실 인터페이스와 컨 포멀 단층 접점” , Ernestas Kasparavičius, Sergiu Levcenco, Lidón Gil-Escrig, Charles J. Hages, Rutger Schlatmann, Bernd Rech, Tadas Malinauskas, Thomas Unold, Christian A. Kaufmann, Lars Korte, Gediminas Niaura, Vytautas Getautis 및 Steve Albrecht, 2019 년 10 월 2 일, 에너지 및 환경 과학 e. DOI : 10.1039 / C9EE02268F KTU 연구원 (대응 작가 Artiom Magomedov)이 공동 저술 한 논문 "페 로브 스카이 트 단일 접합 및 모 놀리 식 탠덤 태양 전지를위한 무손실 인터페이스와의 컨 포멀 단층 접촉"은 2019 년 10 월 2 일 Energy & Environmental Science (IF 33.250)에 발표되었습니다.
.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.
.최악의 기후 변화 시나리오 : 그린란드와 남극 대륙이 예상보다 6 배 빠르게 얼음을 잃음
주제 : 남극기후 변화유럽 우주국지구 온난화그린란드 으로 유럽 우주국 - ESA , 2020 3월 12일 그린란드지는 얼음 그린란드. 크레딧 : I. Joughin, University of Washington
새로운 보고서에 따르면, 그린란드와 남극 대륙은 1990 년대보다 6 배 더 빨리 얼음을 잃고 있습니다. 현재 기후 변화의 최악의 기후 온난화 시나리오에 관한 정부 간 패널에서 진행되고 있습니다. 네이처 (Nature)의 두 개의 별도 논문에 발표 된 연구 결과에 따르면 그린란드와 남극 대륙은 1992 년에서 2017 년 사이에 6.4 조 톤의 얼음을 잃어 전세계 해수면이 17.8 밀리미터 증가한 것으로 나타났습니다. 극지 빙상이 녹아 발생하는 해수면 상승 중 약 60 % (10.6mm)는 그린란드의 얼음 손실로 인한 것이며 40 %는 남극 (7.2mm)으로 인한 것입니다. 총 빙상 손실률은 1990 년대 810 억 톤에서 2010 년대에는 475 억 톤으로 30 년 만에 6 배 증가했습니다. 이것은 극지 빙상이 해수면 상승의 3 분의 1을 담당한다는 것을 의미합니다. 새로운 평가는 현재까지 얼음 손실에 대한 가장 완벽한 그림을 만들어 낸 89 명의 극지 과학자들로 구성된 국제 팀에서 나왔습니다. NASA Jet Propulsion Laboratory의 Leeds 대학교와 Erik Ivins의 Andrew Shepherd가 이끄는 Ice Sheet Mass Balance Inter-comparison Exercise (IMBIE)는 ESA의 ERS-1, ERS-2, Envisat 등 11 개 위성의 데이터를 비교하고 결합했습니다. 빙상 체적, 유량 및 중력의 변화를 모니터링하기위한 EU의 Copernicus Sentinel-1 및 Sentinel-2 임무와 CryoSat 임무. 이 팀은 30 년에 걸친 관측 데이터를 사용하여 그린란드와 남극 대륙의 얼음의 득 또는 손실 (질량 균형이라고도 함)에 대한 단일 추정치를 생성했습니다. 셰퍼드 교수는 다음과 같이 설명합니다.“해발 1 센티미터 씩 상승 할 때마다 해안 홍수와 해안 침식이 일어나 지구의 사람들의 삶을 방해합니다. 필드 캠프 알렉산더 섬 남극 남극 반도 알렉산더 섬의 오벨리스크 옆에있는 영국 남극 조사 2 인용 야영지. 크레딧 : Hamish Pritchard, BAS “남극 대륙과 그린란드가 최악의 기후 온난화 시나리오를 계속 추적한다면, 세기 말까지 17 센티미터의 해수면이 추가로 상승 할 것입니다. 이는 2100 년까지 연간 해안 홍수로 4 억 명의 사람들이 위험에 처해 있음을 의미합니다. 이들은 작은 영향을 미치는 사건은 아닙니다. 그들은 이미 진행 중이며 해안 지역 사회에 치명적일 것입니다.” Josef Aschbacher의 ESA 지구 관측 프로그램 이사는 다음과 같이 말합니다. "IMBIE는 또한 유럽과 미국 최고의 과학 팀이 어떻게 과학의 불타고있는 문제를 해결하기 위해 모범적 인 방법으로 협력 해 왔는지를 보여주는 훌륭한 예입니다." IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)의 최신 보고서에 따르면 전 세계 해수면이 2100 년까지 60cm 증가 할 것으로 예상되며 이로 인해 연간 해안 홍수가 발생할 위험이 360 만 명이 될 것으로 추정됩니다. 그러나 IMBIE 팀의 연구에 따르면 남극 대륙과 그린란드의 얼음 손실은 예상보다 빠르게 증가하여 IPCC의 최악의 기후 온난화 시나리오를 추적합니다. 아이슬란드 대학 빙하학과 교수 인 Guðfinna Aðalgeirsdóttir와 기후 변화 6 차 평가 보고서에 관한 정부 간 패널의 수석 저자는 다음과 같이 말했습니다 : 그들의 위성 관측 결과에 따르면 그린란드에서 녹는 것과 얼음의 배출이 관측이 시작된 이후 증가했다. “아이슬란드의 아이스 캡은 지난 2 년간 기록 된 아이스 손실이 비슷한 수준이지만 2019 년 여름은이 지역에서 매우 따뜻하여 대량 손실이 발생했습니다. 2019 년에도 비슷한 그린란드 질량 손실이 증가 할 것으로 예상됩니다. 매년 큰 해빙이 얼마나 많은지 파악하기 위해 큰 빙상을 계속 모니터링하는 것이 매우 중요합니다.” 남극 대륙에서 잃어버린 얼음과 그린란드에서 잃어버린 얼음의 거의 모든 부분이 유출 빙하를 녹이는 바다에 의해 유발되어 속도가 빨라집니다. 그린란드의 나머지 얼음 손실은 기온이 상승하여 빙상이 표면에서 녹아서 발생합니다.
참고 문헌 : The IMBIE 팀 (Andrew Shepherd, Erik Ivins, Eric Rignot, Ben Smith, Michiel van den Broeke, Isabella Velicogna,
.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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