지구와 다른 행성 체에서 해양과 대기가 열을 이동하는 방법
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.NASA, 바이러스로 인해 달 로켓 작업 중단
NASA는 뉴 올리언스의 Michoud 조립 시설에서 대규모 우주 발사 시스템 로켓 작업을 중단했습니다.
NASA는 지역 사회에서 코로나 바이러스 사례가 증가함에 따라 달에 대한 Artemis 유인 임무를 위해 로켓과 캡슐을 제작하고 테스트하는 작업을 중단했다고 밝혔다. 그만큼 우주국은 우주 발사 시스템 로켓이 건설되고있다 뉴 올리언스의 Michoud 조립 시설, 종료되고, 그리고는 스테니스 우주 센터 인근, 관리자 짐 브라이든 스틴 늦게 일 밝혔다. "Stennis의 변화는 센터 주변 지역 사회에서 COVID-19 사례가 증가하고, 우리 직원의 자체 격리 사례가 많으며, Stennis 팀 중 하나가 확인 되었기 때문에 이루어졌습니다." "NASA는 Space Launch System 및 Orion 하드웨어의 생산 및 테스트를 일시적으로 중단 할 것입니다. NASA와 계약자 팀은 작업이 재개 될 때까지 모든 하드웨어를 안전한 상태로 유지하는 정식 종료를 완료 할 것입니다." 우주 발사 시스템은 우주 비행사를 달로 그리고 그 이상으로 수송 할 수 있는 강력한 우주 로켓 으로 Orion은 승무원 모듈입니다. 이 바이러스 감염은 2024 년까지 미국으로 달로 돌아갈 계획을 강타 할 수 있습니다. "우리는 NASA 임무에 영향을 미칠 것이란 것을 알고 있지만, 우리 팀이 전체 그림을 분석하고 위험을 줄이기 위해 노력할 때 우리의 최우선 과제는 NASA 인력의 건강과 안전임을 이해합니다."라고 Bridenstine은 말했습니다. 유인 달로의 귀환은 아르테미스 프로그램의 첫 번째 부분으로 2030 년대 화성에 대한 승무원 임무를위한 장기 식민지 및 시험 기술을 수립했습니다. 더 탐색 케네디 우주 센터로 향하는 다음 구덩이 정지를위한 NASA의 SLS 위성 로켓 준비
,https://phys.org/news/2020-03-nasa-moon-rocket-due-virus.html
.지구와 다른 행성 체에서 해양과 대기가 열을 이동하는 방법
에 의해 매사 추세 츠 공과 대학 이 시각화는 걸프 스트림의 해수면 전류 및 온도를 보여줍니다. 크레딧 : MIT / JPL 프로젝트, 해양 순환 및 기후 추정, 단계 II (ECCO2) 2020 년 3 월 20 일
뜨거운 커피가 쏟아져있는 차갑고 짙은 크림의 거대한 머그잔을 상상해보십시오. 이제 회전 테이블 위에 놓습니다. 시간이 지남에 따라 유체는 천천히 서로 섞여 커피의 열이 머그잔 바닥에 도달합니다. 그러나 우리 대부분이 참을성이없는 커피를 마시는 사람들이 알고 있듯이, 층을 함께 교반하는 것은 열을 분산시키고 더위 나 얼음처럼 차갑지 않은 음료를 즐기는보다 효율적인 방법입니다. 열쇠는 난류에 형성되는 소용돌이 또는 소용돌이입니다. "분자 분자 확산이 이루어 졌는지 확인하기를 기다렸다면 영원히 시간이 걸리고 커피와 우유를 함께 얻지 못할 것"이라고 MIT 지구 대기 및 행성 부서의 세실 및 Ida Green 교수 인 Raffaele Ferrari는 말합니다. 과학 (EAPS). 이 비유 는 Service de Physique de l '의 EAPS 방문 연구원 인 Ferrari and Basile Gallet의 최근 PNAS 논문에 요약 된 지구의 기후 시스템 및 대기 및 / 또는 바다가있는 다른 회전하는 행성 에 대한 새로운 이론을 설명하는 데 도움이됩니다. Etat Condensé, CEA Saclay, 프랑스. 지구에서 햇볕에 쬐인 적도는 뜨겁고 상대적으로 태양이 부족한 극은 차갑고 기온이 변화하는 것으로 직관적 인 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나, 온도 변화의 실제 범위는 지구 시스템이 지구 주위의 열 을 더 차가운 지역으로 물리적으로 전달 하여 극단적 인 온도를 낮추는 방식으로 인해 그렇지 않을 수 있습니다 . 그렇지 않으면, "적도에서 견딜 수 없을 정도로 더운 온도가 있고 [온대 위도]가 얼어 붙을 것"이라고 페라리가 말했다. "따라서 우리가 알고 있듯이 지구가 거주 가능하다는 사실은 적도에서 극으로의 열 전달과 관련이 있습니다." 그러나 지구의 현대 기후를 유지하기위한 전 세계 열 플럭스의 중요성에도 불구하고 프로세스를 이끄는 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다. Ferrari와 Gallet의 최근 연구가 시작되었습니다. 그들의 연구는 해양 및 대기 소용돌이가 지구 시스템에서 그 열을 재분배하는 역할을 뒷받침하는 물리학에 대한 수학적 설명을 제시합니다. 페라리와 갈레트의 연구는 1956 년에 전 세계 열 수송을 설명하는 일련의 방정식 인 "필립스 모델"을 제안한 후기 기상학자인 노먼 필립스 (Norman Phillips)의 또 다른 MIT 교수의 연구를 기반으로한다. Phillips의 모델은 대기와 바다를 서로 다른 밀도의 두 층으로 나타냅니다. 이 방정식은 난류의 발달을 포착하고 지구상의 온도 분포를 상대적으로 정확하게 예측하지만, 여전히 매우 복잡하며 컴퓨터로 해결해야합니다. 페라리와 갈레트의 새로운 이론은 방정식에 대한 분석 솔루션을 제공하고 국소 열 플럭스, 에디에 에너지를 공급하는 에너지 및 대규모 흐름 특성을 정량적으로 예측합니다. 그리고 그들의 이론적 틀 확장 성이 뛰어나 바다에서 더 작고 밀도가 높은 에디와 더 큰 대기의 사이클론에 적합합니다. 실행중인 프로세스 설정 커피 컵의 소용돌이 뒤에있는 물리는 실제로는 다릅니다. 대기 및 해양과 같은 유체 매체는 온도와 밀도의 변화가 특징입니다. 회전하는 행성에서 이러한 변화는 강한 전류를 가속시키는 반면, 바다와 대기의 바닥에서 마찰은 느려집니다. 이 줄다리기는 대규모 전류의 흐름을 불안정하게 만들고 대기에서 변화하는 날씨로 경험하는 불규칙한 난류를 생성합니다. 공기 또는 물의 닫힌 원형 흐름과 같은 소용돌이는 이러한 불안정성으로 인해 발생합니다. 대기에서는 사이클론과 안티 사이클론 (날씨 패턴)이라고합니다. 바다에서는 에디라고 불립니다. 두 경우 모두 일시적이고 질서 정연한 형태로 시간이 지남에 따라 다소 불규칙하게 나타나고 소실됩니다. 기저의 난기류에서 튀어 나오면서 마찰로 인해 방해를 받아 결국 소실 (열 커피의 상단)에서 극 (크림의 하단)으로 열이 전달됩니다. . 더 큰 사진으로 축소 지구 시스템은 두 층보다 훨씬 복잡하지만 Phillips의 단순화 된 모델에서 열 전달을 분석하면 과학자들이 실제 물리학을 해결하는 데 도움이됩니다. 페라리와 갈레트는 와류로 인한 열전달은 방향이 혼란 스럽지만보다 부드러운 흐름 시스템보다 열로 더 빨리 극으로 이동한다는 것을 발견했다. 페라리에 따르면, "와류는 개가 운동을 방해하지 않고 열을 움직이게한다"고 말했다. 형성되고 사라지는 모든 단일 와상 피처를 수학적으로 설명하는 것은 불가능하므로, 연구원들은 위도 (온도 구배)와 마찰 매개 변수를 기반으로 와류 행동의 전체 효과를 결정하기 위해 간단한 계산을 개발했습니다. 또한, 그들은 각각의 소용돌이를 가스 유체에서 단일 입자로 간주했습니다. 그들이 계산을 기존 모델에 통합했을 때, 결과적인 시뮬레이션은 지구의 실제 온도 체계를 상당히 정확하게 예측했으며 기후 시스템에서 소용돌이의 형성과 기능은 예상보다 마찰 저항에 훨씬 더 민감하다는 것을 보여주었습니다. 페라리는 모든 모델링 노력이 단순화를 요구하고 자연계의 완벽한 표현이 아니라고 강조한다.이 경우 대기와 바다는 단순한 2 계층 체계로 표현되고 지구의 구형 성은 고려되지 않았다. 이러한 결점에도 불구하고 Gallet과 Ferrari의 이론은 다른 해양 학자들의 관심을 끌었습니다. Scripps Institute of Oceanography의 물리 영양학과 빌 영 교수는 "1956 년 이래로 기상 학자와 해양 학자들이이 필립스 모델을 이해하려고 시도했지만 실패했습니다."라고 Gallet and Ferrari의 논문은 Phillips 모델의 열유속은 온도 구배에 따라 다릅니다. " 페라리는 열전달 기능 에 대한 근본적인 질문에 답함으로써 과학자들은 지구의 기후 시스템을보다 일반적으로 이해할 수 있다고 말했다 . 예를 들어, 지구의 깊은 과거에는 지구가 훨씬 더 따뜻했을 때, 악어가 북극과 야자수에서 캐나다로 뻗어 올랐을 때, 그리고 훨씬 더 추워지고 중위도가 얼음으로 뒤덮인 때가있었습니다. "열전달이 다른 기후에 따라 변할 수 있으므로 예측할 수 있기를 바랍니다."라고 그는 말합니다. "그것은 오랫동안 사람들의 마음에 이론적 인 질문이었다." 지난 100 년 동안 지구의 평균 기온이 섭씨 1도 이상 상승하고 다음 세기의 기온을 훨씬 초과 할 정도로 지구의 기후 시스템을 이해하고 예측할 필요성은 지역 사회, 정부, 업계는 현재 변화하는 환경에 적응합니다. Gallet은 "난기류의 기본 원리를 적시에 이러한 문제에 적용하는 것이 매우 보람이있다"면서 "물리적 기반의 접근 방식이 장기적으로 기후 모델링의 불확실성을 줄이는 데 중요 할 것"이라고 말했다. MIT에서 중요한 기후 이론을 개발 한 Norman Phillips, Jule Charney 및 Peter Stone과 같은 기상 거대 기업의 발자취를 따라이 작업은 Albert Einstein의 훈계를 준수합니다.
더 탐색 연구 : 전 세계에서 열이 어떻게 움직이는 지에 대한 기후 변화 추가 정보 : Basile Gallet et al. Baroclinic 난기류의 소용돌이 가스 스케일링 체제 , 국립 과학 아카데미 (2020). DOI : 10.1073 / pnas. 1916272117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2020-03-oceans-atmospheres-earth-planetary-bodies.html
.NASA의 화성 인내 로버, 시료 처리 시스템 확보
https://youtu.be/8Bz38yW0ajI
그레이 Hautaluoma / Alana Johnson, 제트 추진 연구소 2020 년 3 월 19 일
NASA의 Mars 2020 로버 (현재 Perseverance)는 2020 년 2 월 14 일 NASA의 케네디 우주 센터에있는 페이로드 서비스 시설에서 처리를받습니다. 크레딧 : NASA NASA의 Mars Perseverance
로버 발사 기간이 4 개월도 채되지 않아 6 륜 전차는 플로리다 주 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에있는 케네디 우주 센터 (Kennedy Space Center)에서 거의 매일 상당한 사전 발사 이정표에 도달하고 있습니다. 이 로버는 2 월 초 캘리포니아 남부 NASA의 제트 추진 연구소에서 케이프로 운송되기 전에 일부 부품을 제거했습니다. 지난주에 Perseverance의 조립, 테스트 및 출시 운영 팀은 적응, 캐싱 및 비트 캐 러셀과 같은 다른 행성에서 인류의 첫 번째 샘플로의 수집, 격리 및 최종 반환으로 핵심 역할을하는 두 가지 구성 요소를 통합했습니다. 비트 회전식 슬라이드에는 인내가 화성의 암석과 먼지를 샘플링하는 데 사용할 9 개의 드릴 비트가 포함되어 있습니다. 3 월 7 일 로버 의 상단 전면에 부착되고 플라잉 접시 와 유사하게, 이 샘플은 적응 형 캐싱 시스템에 의한 평가 및 처리를 위해 샘플이 로버의 배로 이동하는 관문이기도합니다. 3 월 3 일에 설치된 Adaptive Caching Assembly는 7 개의 모터와 3,000 개 이상의 부품으로 구성되어 있으며 모두 화성 표면에서 샘플을 수집하기 위해 함께 작동합니다. 어셈블리의 주요 구성 요소는 샘플 핸들링 암으로, 샘플 튜브를 메인 로봇 팔의 코어 드릴로 이동 한 다음 채워진 샘플 튜브를 밀봉 및 보관할 공간으로 옮깁니다. 적응 형 캐싱 어셈블리와 비트 캐 러셀에 대한 전기 배선 설치 및 테스트는 3 월 11 일에 완료되었습니다. JPL의 Mars 2020 미션 담당 부 프로젝트 관리자 인 Matt Wallace는“Adaptive Caching Assembly와 Bit Carousel을 추가함으로써 샘플 수집 시스템의 핵심은 이제 로버에 탑재되어있다. "우리의 최종적이지만 가장 중요한 설치 요소 는 분석을 위해 다른 행성에서 지구로 다시 가져올 첫 번째 샘플이 들어 있는 샘플 튜브 일 것입니다. 우리는 몇 달 안에 통합 할 때까지 이러한 원시 상태를 유지합니다." 현재 코로나 바이러스는 Mars Perseverance 로버 발사 일정에 영향을 미치지 않았습니다. 발사 준비가 계속되고 있습니다. 인내 로버는 무게가 2,300 파운드 (1,043 킬로그램) 미만인 로봇 과학자입니다. 과거 미생물 생명의 징후를 찾고 화성의 기후와 지질을 특징 짓고, 미래 지구로의 귀환을위한 샘플을 수집하며, 붉은 행성의 인간 탐험을위한 길을 닦을 것입니다. 7 월 17 일부터 8 월 5 일까지 시작하는 기간 동안 인내심이 시작되는 날짜에 관계없이 2021 년 2 월 18 일 EST (오후 12시 40 분 (PST) 오후 3시 40 분)에 화성 제로 분화구에서 하차합니다.
더 탐색 NASA의 Mars 2020 로버에 로봇 툴킷 추가 자세한 정보 : www.nasa.gov/perseverance 제공자 제트 추진 연구실
https://phys.org/news/2020-03-nasa-mars-perseverance-rover-sample.html
.재 프로그래밍 가능한 광 회로를위한 혁신적인 새로운 제조 방법
에 의한 기술의 아인트호벤 대학 크레딧 : Advanced Optical Materials
현대 사회는 전자 집적 회로 (IC)를 사용하는 기술에 의존하지만 양자 컴퓨팅 및 환경 감지와 같은 미래의 애플리케이션에는 적합하지 않을 수 있습니다. 광 기반 전자 IC와 동등한 PIC (Photonic Integrated Circuits)는보다 낮은 에너지 소비, 더 빠른 작동 및 향상된 성능을 제공 할 수있는 새로운 기술 분야입니다. 그러나, 현재의 PIC 제조 방법은 제조 된 장치 사이에 큰 변동성을 가져서 수율이 제한되고, 개념 아이디어와 작업 장치 사이의 긴 지연 및 구성 성이 부족하다. 아인트호벤 공과 대학 (Eindhoven University of Technology)의 연구원들은 이러한 중요한 문제를 해결하는 새로운 PIC 제조 공정을 고안했습니다. PIC (Photonic Integrated Circuits) – 광 기반 전자 IC와 동등한 것으로 가시광 및 적외선을 통해 신호를 전달합니다 . 재구성 가능한 PIC에는 굴절률을 조절할 수있는 광학 재료가 필요합니다. 재료를 통과하는 빛을보다 정확하게 조작 할 수 있기 때문에 PIC 성능이 향상됩니다. 현재 프로그램 가능한 PIC 개념은 휘발성 및 / 또는 높은 광학 신호 손실과 같은 문제로 어려움을 겪고 있습니다.이 두 가지 모두 재료의 프로그래밍 상태 유지 능력에 부정적인 영향을 미칩니다. 박막 실리콘 태양 전지에 사용되는 재료 인 수소화 비정질 실리콘 (a-Si : H) 과 관련 Staebler-Wronski 효과 (SWE) 를 사용하여 a-Si : H 의 광학 특성 을 통해 아인트호벤 공과 대학 (Eindhoven University of Technology)의 연구원들은 빛 노출 또는 가열을 통해 현재 기술의 단점을 해결하고 범용 프로그래머블 PIC의 출현으로 이어질 수있는 새로운 PIC 제작 공정을 설계했습니다. PIC 수율 향상 전기 공학과의 부교수 인 Oded Raz와이 프로젝트의 리서치 책임자에 따르면,이 접근법은 PIC 분야에서 가장 중요 할 수 있습니다. "이것은 집적 광 회로를 만들기 위해 선택된 재료가 프로그래밍되는 재구성 가능한 PIC에 대한 세계 최초의 시연입니다." Mahir Asif Mohammed는 또한 PIC 제조에 대한 기존 접근 방식의 수율은 일반적으로 매우 낮다고 지적했다. "우리의 방법은이 수율을 크게 향상시킬 수 있습니다". 이 혁신적인 새로운 접근 방식은 재구성 가능한 PIC에 대한 추가 조사를 예고 할 수 있으며 다른 장점도 있습니다. "가장 중요한 것은 현재의 방법에 비해 프로토 타입 제작 시간이 훨씬 짧고 훨씬 정확합니다"라고 Raz는 말합니다. Mohammed는“이 방법을 계속 연구함에 따라 프로토 타입 제작 시간이 계속 단축 될 것으로 예상한다”고 덧붙였다. 또한 연구원들은 사용자가 원하는대로 PIC 장치를 프로그래밍 할 수 있도록 히터를 사전 조명 노출 장치에 배치 할 수 있다고 지적했다. 동일한 히터로 장치를 재설정하고 쉽게 다시 프로그래밍 할 수있는 상태로 되돌릴 수 있습니다. "우리의 접근 방식은 재사용 가능하고 지속 가능한 재료 사용을 장려합니다"라고 Mohammed는 말합니다. 결정적으로 Raz가 지적한 바와 같이, "이 접근 방식을 통해 사용자는 PIC의 기능을 쉽게 프로그래밍하고 동시에 제조 공정에서 작은 오류를 수정할 수 있습니다. 기능 만 조정하면됩니다." 실험 광학 특성을 조정하기 위해 빛 노출 및 가열 a-Si : H의 효과를 평가하기 위해, 연구원들은 우선 a-Si : H의 얇은 층의 굴절률의 변화를 연구 한 개념 증명 실험을 고려했습니다. 실리콘 기판. 재료는 가열주기 (질소 분위기에서 어두운 곳에서 4 시간 동안)와 빛을 적시는 것 (근적외선 범위에서 조정 가능한 레이저를 통해) 처리를 경험했습니다. 실험은 재구성 가능한 PIC의 제조를위한 핵심 요건 인 약 0.001의 가역적 굴절률 변화를 보여 주었다. 다음으로, 광 침지 및 가열 처리의주기에 영향을받는 마이크로 링 공진기 (MRR)에 기초한 재구성 가능한 광학 스위치는 또한 반복 가역성을 나타냈다. 마지막으로 가역적 굴절률 변화의 원인을 더 잘 이해하기 위해 연구진은 MRR 장치의 스위칭 상태에 대한 주요 원인이 준 안정적 부피 팽창 인 1 차원 막 구조의 변화를 조사했습니다.
더 탐색 연속체에서 광 결합 상태의 음향 광학 변조 추가 정보 : Mahir Asif Mohammed et al. 재구성 가능한 포토닉스를위한 수소화 된 비정질 실리콘의 준 안정성 굴절률 조작, 고급 광학 재료 (2020). DOI : 10.1002 / adom.201901680 저널 정보 : Advanced Optical Materials 아인트호벤 공과 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-03-fabrication-approach-reprogrammable-photonic-circuits.html
.분자 진동으로 유기 태양 전지에서 달성 가능한 최대 광 전압 감소
드레스덴 공과 대학의 Kim-Astrid Magister 유기 태양 전지의 활성층에서 자유 전하 운반체의 전구체 인 전하 쌍 (exciton)의 생성의 예. 크레딧 : Technische Universitaet Dresden 2020 년 3 월 20 일
벨기에 TU Dresden and Hasselt University의 과학자들은 유기 분자 물질에 기초한 새로운 태양 전지의 효율을 제한하는 물리적 원인을 조사했습니다. 현재, 그러한 전지의 전압은 여전히 너무 낮으며, 그 이유는 여전히 상대적으로 낮은 효율이다. 연구진은 박막에서 분자의 진동을 조사함으로써 소위 제로 포인트 진동이라는 매우 기본적인 양자 효과가 전압 손실에 크게 기여할 수 있음을 보여 주었다. 이 연구는 이제 Nature Communications 저널에 실렸다 . 태양 전지 는 세계 에너지 생산의 필요한 변환에 대한 높은 희망의 결정화 지점입니다. 유기, 즉 탄소 기반 재료를 기반으로하는 유기 광전지 (OPV)는 기존의 실리콘 기반에 비해 생태 학적 대차 대조표가 더 우수하기 때문에 "재생 가능 에너지"의 에너지 믹스에서 중요한 기둥이되는 데 이상적입니다. 박막을 제조하기 위해서는 소량의 재료 만이 필요하다. 그러나, 효율의 추가 증가가 필요하다. OPV의 효율이 여전히 중간 정도 인 주된 이유 인 개방 회로 전압과 같은 다양한 특성 값을 기반으로합니다. 이 연구는 박막의 분자 진동을 포함한 물리적 인 이유를 조사했습니다. 절대 온도 0에서 동작을 특징 짓는 양자 물리학의 영향 인 이른바 제로 포인트 진동은 전압 손실에 큰 영향을 줄 수 있음을 보여주었습니다. 분자 특성과 거시적 장치 특성 사이 의 직접적인 관계 가 입증되었습니다. 결과 는 새로운 유기 물질의 추가 개발 및 개선에 중요한 정보 를 제공 합니다 . 광 흡수 스펙트럼 의 낮은 에너지 에지는 태양 전지 의 성능에 중요 하지만, 많은 영향을 미치는 요인을 갖는 유기 태양 전지의 경우 아직 잘 이해되지 않았다. 현재의 연구에서, 분자 블렌드 시스템에서의 미세한 흡수 밴드 기원과 유기 태양 전지에서의 그들의 역할이 조사되었다. 분자 진동을 고려하여 이론적으로 조사 된 흡수 특성의 온도 의존성에 중점을 두었다. 시뮬레이션은 실험적으로 측정 된 흡수 스펙트럼과 매우 잘 일치하여 여러 가지 중요한 결과를 도출했습니다. 저자들은 전자-포논 상호 작용에 의해 매개되는 영점 진동이 상당한 흡수 대역폭을 야기한다는 것을 발견했다 . 이로 인해 사용되지 않는 에너지 일부가 방출되어 개방 회로 전압이 감소합니다. 이러한 전압 손실은 전자 및 진동 분자 파라미터로부터 예측 될 수있다. 특이한 점은이 효과가 실온에서도 강하고 유기 태양 전지의 효율을 크게 줄일 수 있다는 것입니다. 이러한 진동 유도 전압 을 줄이는 전략 더 많은 수의 시스템과 다른 이종 접합 구조에 대해 손실이 적용될 수있다.
더 탐색 유기 태양 전지에서 개방 회로 전압 손실 감소 추가 정보 : Michel Panhans et al. 분자 진동은 유기 태양 전지, Nature Communications (2020) 에서 달성 가능한 최대 광 전압을 감소시킵니다 . DOI : 10.1038 / s41467-020-15215-x 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 기술의 드레스덴 대학
https://phys.org/news/2020-03-molecular-vibrations-maximum-photovoltage-solar.html
.세포를 수용하는 구조물을 통해 질병을 '듣게'될 수있는 장치
https://youtu.be/hPvY0Sj0vxY
Purdue University의 Kayla Wiles 작성 2020 년 3 월 20 일
장치는 음파를 사용하여 세포를 포함하는 구조 네트워크 인 세포 외 매트릭스의 강성을 감지합니다. 이 구조의 강성 변화는 질병의 확산을 나타낼 수 있습니다. 크레딧 : Purdue University 사진 / Kayla Wiles 고른 자물쇠가 누군가가 건물에 침입했다는 것을 알려주는 것과 유사하게, 인체의 세포 주변 구조의 강화는 암이 다른 조직에 침입하고 있음을 나타낼 수 있습니다. 세포 외 매트릭스 (extracellular matrix) 라고 불리는이 구조의 변화를 모니터링 하면 질병의 진행을 연구 할 수있는 또 다른 방법을 연구자들에게 제공 할 수 있습니다. 그러나 세포 외 기질의 변화를 감지하는 것은 손상시키지 않고하기가 어렵다. Purdue University의 엔지니어들은 질병 전문가가 세포 외 매트릭스 샘플을 플랫폼에로드하고 음파를 통해 강성을 감지 할 수있는 장치를 만들었습니다 . 이 장치는 Lab on a Chip 저널에 발표 된 연구에서 설명 하고 https://youtu.be/hPvY0Sj0vxY의 YouTube 비디오에서 시연됩니다. "비행기 날개의 손상을 확인하는 것과 같은 개념입니다. 반대쪽에는 재료와 수신기를 통해 전파되는 음파가 있습니다. 파도가 전파되는 방식은 재료 자체에 영향을주지 않고 손상이나 결함이 있는지 여부를 나타낼 수 있습니다. "Purdue 재료 공학 부교수 인 Rahim Rahimi는 실험실에서 건강 관리 문제를 해결하기 위해 혁신적인 재료와 생체 의학 장치 를 개발하고 있다고 말했습니다 . 각 조직과 기관에는 거리에있는 건물의 구조가 목적에 따라 어떻게 다른지와 같은 고유 한 세포 외 매트릭스가 있습니다. 세포 외 매트릭스는 또한 매트릭스에 수용된 개별 세포들 사이의 통신을 지원하는 "유선"또는 구조적 및 화학적 신호를 제공한다. 연구원들은이 환경을 측정하기 위해 세포 외 매트릭스의 샘플에 화학 물질을 스트레칭, 압축 또는 적용하려고 시도했습니다. 그러나 이러한 방법은 또한 세포 외 기질을 손상시키는 경향이있다. Rahimi의 팀은 세포 외 기질이 질병, 독성 물질 또는 치료제에 어떻게 반응하는지 연구하는 비파괴적인 방법을 개발했습니다. 이 연구의 초기 작업은 Purdue의 암 약리학 교수 인 Sophie Lelièvre의 연구소와 협력하여 위험 요소 가 세포 외 매트릭스에 어떤 영향을 미치고 유방암 발병 위험을 증가시키는 지 확인하기 위해 수행되었습니다. 이 장치는 송신기와 수신기에 연결된 "lab-on-a-chip"입니다. 세포 외 매트릭스와 세포에 포함 된 세포를 플랫폼에 붓고 나면 송신기는 재료를 통해 전파되는 초음파를 생성 한 다음 수신기를 작동시킵니다. 출력은 세포 외 매트릭스의 강성을 나타내는 전기 신호입니다. 연구진은 먼저이 장치를 하이드로 겔에 포함 된 암 세포의 개념 증명으로 설명했는데, 이는 세포 외 매트릭스 와 유사한 일관성을 가진 물질 이다 . 이 팀은 현재 콜라겐 세포 외 매트릭스에 대한 장치의 효과를 연구하고 있습니다. 장치는 쉽게 한 번에 많은 샘플을 실행하도록 확장 할 수 히미는 배열과 같이 말했다. 이를 통해 연구원들은 질병의 여러 가지 다른 측면을 동시에 볼 수 있습니다.
더 탐색 난소 암의 숨겨진 드라이버를 발견하기 위해 세포 외 기질을 탐구 추가 정보 : Amin Zareei et al., 세포 외 기질 강성의 실시간 및 비파괴 평가를위한 랩 온칩 초음파 플랫폼, Lab on a Chip (2020). DOI : 10.1039 / C9LC00926D 저널 정보 : Lab on a Chip Purdue University 제공
https://phys.org/news/2020-03-device-disease-housing-cells.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
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.
.작은 이중 가속기 에너지 재활용
작성자 : Deutsches Elektronen-Synchrotron 긴 펄스를 사용하는 계단식 테라 헤르츠 가속기의 개념 증명. 미니 가속기는 2 단계 가속을 위해 재활용 할 수있는 테라 헤르츠 방사선을 사용합니다. 크레딧 : DESY, Science Communication Lab 2020 년 3 월 20 일
DESY 과학자 팀은 시스템에 공급 된 레이저 에너지의 일부를 재순환하여 가속 전자의 에너지를 두 번째로 높일 수있는 소형 이중 입자 가속기를 구축했습니다. 이 장치는 전자기 스펙트럼에서 적외선과 무선 주파수 사이에있는 협 대역 테라 헤르츠 방사선을 사용하며 단일 가속 튜브의 길이는 1.5cm, 지름은 0.79mm입니다. DESY의 CFEL (Center for Free-Electron Laser Science)의 Dongfang Zhang과 그의 동료들은 Physical Review X 저널에 실험용 가속기를 소개합니다 . 테라 헤르츠 방사선의 단파장으로 인해 장치의 소형 크기가 가능합니다 . DESY의 수석 과학자이자 디바이스를 구축 한 CFEL 그룹의 책임자 인 Franz Kärtner는“테라 헤르츠 기반 가속기는 차세대 소형 전자 원의 유망한 후보로 부상했다. 과학자들은 이전에 테라 헤르츠 가속기 실험을 성공적으로 해왔으며, 이는 큰 입자 가속기가 실현 가능하지 않거나 필요하지 않은 응용 분야를 가능하게 할 수 있습니다. Kärtner는“그러나이 기술은 아직 초기 단계에 있으며 실험적인 테라 헤르츠 가속기의 성능은 테라 헤르츠 펄스 와 전자 사이의 비교적 짧은 상호 작용에 의해 제한되어왔다 ”고 말했다. 새로운 장치 를 위해이 팀 은 여러주기의 테라 헤르츠 파로 구성된 더 긴 펄스 를 사용했습니다 . 이 멀티 사이클 펄스는 입자와의 상호 작용 섹션을 크게 확장합니다. Zhang은“멀티 사이클 테라 헤르츠 펄스를 유전체 물질로 라이닝 된 도파관에 공급한다”고 말했다. 도파관 내에서 펄스 속도가 감소합니다. 펄스와 함께 이동하기 위해 많은 시간에 전자가 다량의 도파관의 중앙 부분으로 쏜다. Zhang은“이 체계는 테라 헤르츠 펄스와 전자 다발 사이의 상호 작용 영역을 센티미터 범위로 증가시킨다. 이 장치는 실험실에서 큰 가속을 일으키지 않았습니다. 그러나 팀은 전자가 도파관에서 에너지를 얻는다는 것을 보여줌으로써 개념을 증명할 수있었습니다. Zhang은“이것은 개념의 증거이다. 전자의 에너지는 55에서 약 56.5 킬로 전자 볼트로 증가했다. "테라 헤르츠 펄스를 생성하기 위해 더 강한 레이저를 사용함으로써 더 강한 가속이 달성 될 수있다." 셋업은 주로 비 상대주의 체제를 위해 설계되었는데, 이는 전자가 빛의 속도에 너무 가깝지 않은 속도를 가짐을 의미합니다. 흥미롭게도,이 체제는 2 단계 가속을 위해 테라 헤르츠 펄스의 재활용을 가능하게한다. Zhang은“테라 헤르츠 펄스가 도파관을 떠나 진공으로 들어가면 속도가 빛의 속도로 재설정된다고 설명했다. "이것은 펄스가 몇 센티미터에서 느린 전자 다발을 추월한다는 것을 의미합니다. 우리는 전자가 도파관에 의해 다시 느려지는 테라 헤르츠 펄스와 함께 전자가 들어가는 적절한 거리에 두 번째 도파관을 배치했습니다. 우리는 두 번째 상호 작용 섹션을 생성하여 전자의 에너지를 더욱 향상시킨다. " 실험실 실험에서는 테라 헤르츠 펄스의 작은 부분 만 이런 식으로 재활용 할 수있었습니다. 그러나 실험에 따르면 재활용은 원칙적으로 가능하며 Zhang은 재활용 비율을 크게 높일 수 있다고 확신합니다. CFEL 그룹의 수석 과학자이자 프로젝트 팀장 인 Nicholas Mattlis는 다음과 같이 강조합니다. "비연 관적 체제에서 전자 가속에 필요한 레이저 시스템에 대한 수요를 크게 줄임으로써 설계의 새로운 가능성을 열어줍니다. 테라 헤르츠 기반 가속기. "
더 탐색 실험적인 미니 액셀러레이터로 기록 에너지 달성 더 많은 정보 : Dongfang Zhang et al, Cascaded Multicycle Terahertz-Driven Ultrafast Electron Acceleration and Manipulation, Physical Review X (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevX.10.011067 저널 정보 : 신체적 검토 X 에 의해 제공 도이치 Elektronen - 싱크로트론
https://phys.org/news/2020-03-tiny-recycles-energy.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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