물리학 자들이 오랫동안 피했던 발견 : 가장자리에 초전도성
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.Astronomers probe the emission from a nearby pulsar wind nebula
천문학 자들은 근처의 펄서 풍성 운에서 방출을 조사
Tomasz Nowakowski, Phys.org 병합 된 비네팅 수정 및 백그라운드 빼기 데이터가있는 PSR B1929 + 10 주변의 필드의 색상으로 구분 된 MOS1 / 2 이미지. 펄서 위치와 적절한 운동은 각각 십자형과 화살표로 표시됩니다. 신용 : Kim et al., 2020.2020 년 5 월 6 일 보고서
한국과 중국의 천문학 자들은 PSR B1929 + 10으로 지정된 인근 펄서와 관련된 활 충격 펄서 바람 성운 (PWN)의 심층 X- 선 스펙트럼 이미징을 수행했습니다. 4 월 29 일 arXiv.org에 발표 된이 새로운 연구는이 PWN의 배출에 관한 중요한 정보를 공개하면서 시스템에 대한 가장 심층적 인 조사를 제시합니다. PWNe는 펄서의 바람에 의해 구동되는 성운입니다. 펄서 바람은 하전 입자로 구성되며, 펄서의 주변, 특히 천천히 팽창하는 초신성 방출과 충돌 할 때 PWN이 발생합니다. 일부 경우에, 빠르게 움직이는 펄서 가 초음속으로 성간 매체 (ISM)를 가로 지르는 경우, 보우 충격 PWN이 형성 될 수있다. 태양으로부터 약 2,057 광년 떨어진 PSR B1929 + 10은 가장 가까운 펄서 중 하나입니다. 회전주기는 226.5 밀리 초이고 투사 속도는 177km / s입니다. 관측 결과에 따르면 X 선 성운이있는 가장 오래된 알려진 펄서 중 하나이며 활 충격 PWN과 관련된 가장 밝은 성숙한 펄서 중 하나 인 것으로 보입니다. 그러나 PSR B1929 + 10의 PWN의 특성은 여전히 잘 알려져 있지 않습니다. 예를 들어, 연구자들은이 성운이 여러 공간적 구성 요소를 가질 수 있다고 가정하고, 확장 된 X- 선 특징에 걸쳐 활 충격 PWN에서 비롯된 것으로 추정되는 스펙트럼 변화가 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 불확실성을 해소하기 위해 대전 충남 대학교 김상인이 이끄는 천문학 자 팀은 PSR B1929 + 10의 PWN에 대한 X- 선 스펙트럼 영상 분석을 수행하여 이전 연구보다 훨씬 더 깊이 노출시켰다. 그들의 연구는 ESA의 XMM-Newton 우주선에서 얻은 데이터를 기반으로합니다. "이 연구에서 우리는 ~ 300 ks의 효과적인 노출로 XMM-Newton의 데이터를 사용하여 성숙한 펄서 PSR B1929 + 10에 의해 구동되는 X- 선 활 충격 성운을 연구하여 지금까지이 시스템에 대한 가장 깊은 조사를 제공합니다. 연구원들은 논문에 썼다. 연구원들은 이전의 관측에 의해보고 된 적절한 운동 방향 뒤의 X- 선 축 유출을 감지했습니다. 그들은이 유출이 약 8 분 정도의 범위를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 2006 년에 발표 된 이전 연구에 의해 추정 된 길이의 두 배입니다. 더욱이, 축 방향 유출의 X- 선 방출은 펄서 의 적절한 운동 의 반대 방향으로 체계적으로 더 어려워지는 것으로 보인다 . 천문학 자들은 관측 된 스펙트럼 경화가이 특징을 따라 발생하는 특정 가속 과정에 의해 설명 될 수 있다고 가정합니다. 그들은 자기 에너지가 바람 입자의 운동 에너지로 변환 될 수 있으며, 이는 매우 효율적인 입자 가속을 초래할 수 있다고 지적했다. X- 선 축 유출 외에 ,이 연구는 또한 적절한 운동과 관련하여 측면으로 연장되는 두 개의 희미한 측면 유출을 발견했습니다. 이들의 배향은 PWNe를 갖는 다른 펄서에서 관찰 된 것과 유사한 것으로 밝혀졌다. 논문의 저자들은 그러한 특징들이 램 압력에 의해 구부러지는 극 유출로 인해 발생할 수 있다고 제안합니다
더 탐색 천문학 자들은 독특한 펄서 바람 성운의 본질을 조사 추가 정보 : PSR B1929 + 10, arXiv : 2004.14019 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/2004.14019 와 관련된 활 충격 펄 서풍 성운의 깊은 X 선 스펙트럼 이미징
https://phys.org/news/2020-05-astronomers-probe-emission-nearby-pulsar.html
What Goes On in a Proton? Quark Math Still Conflicts With Experiments.
양성자에서 무슨 일이? 쿼크 수학은 여전히 실험과 충돌합니다
쿼크 입자를 제어하는 초 복잡한 수학을 근사하는 두 가지 방법은 최근에 갈등을 겪어 물리학 자들이 수십 년 전의 이론이 예측 한 것을 확신하지 못합니다. 나중에 읽기 세 개의 입자가 서로 더 가까이 이동하고 멀리 떨어집니다. 그들 사이의 영역은 녹색으로 나타납니다. 양성자는 한 무리의 글루온으로 묶인 3 개의 쿼크로 구성됩니다. 이러한 구성 요소는 격자 QCD라는 접근 방식을 사용하여 시뮬레이션되었습니다.
애들레이드 대학교 CSSM Derek Leinweber 찰리 우드 기고가 2020 년 5 월 6 일 PDF / 인쇄 모드보기 추상화입자 물리학물리학양자 물리학 프라임 넘버 음모-Quanta의 수학에서 가장 큰 아이디어 – 지금 이용 가능! 물체는 원자로 만들어지며, 원자는 전자, 양성자 및 중성자와 같은 부분의 합입니다. 그러나 그 양성자 또는 중성자 중 하나에 뛰어 들면 상황이 이상해집니다. 쿼크 (quarks)라고 불리는 3 개의 입자는 거의 빛의 속도로 앞뒤로 리 커팅되며, 글루온 (gluon)이라고 불리는 입자들의 상호 연결된 끈에 의해 뒤로 튕겨 나옵니다. 기이하게도, 양자의 질량은 쿼크의 무게가 아주 적고 글루온이 전혀 없기 때문에 신축성있는 글루온 끈의 에너지에서 어떻게 든 발생해야합니다. 물리학 자들은 1960 년대에이 이상한 쿼크-글루온 그림을 발견하고 그것을 70 년대의 방정식과 일치시켜 양자 색 역학 이론 (QCD)을 만들었습니다. 문제는 이론은 정확 해 보이지만 수학적으로는 매우 복잡하다는 것입니다. 3 개의 묶은 쿼크가 어떻게 헐킹 양성자를 생산하는지 계산하는 것과 같은 과제에 직면 한 QCD는 단순히 의미있는 답을 산출하지 못합니다. 영국 맨체스터 대학교 (University of Manchester)의 입자 물리학자인 마크 랜 캐스터 (Mark Lancaster )는 “이것은 열광적이고 실망 스럽다 . "우리는 쿼크와 글루온이 서로 상호 작용한다는 것을 알고 있지만 결과를 계산할 수는 없습니다". QCD에 사용 된 방정식 유형을 풀면 양자와 같은 거대한 개체가 어떻게 형성되는지 보여줄 수있는 사람이 수백만 달러의 수학 상을 기다리고 있습니다. 이러한 해결책이 없기 때문에 입자 물리학 자들은 대략적인 답변을 제공하는 어려운 해결 방법을 개발했습니다. 일부는 입자 충돌기에서 실험적으로 쿼크 활동을 추론하는 반면, 일부는 세계에서 가장 강력한 슈퍼 컴퓨터를 활용합니다. 그러나 이러한 근사 기법은 최근에 충돌을 일으켜 물리학 자들은 이론이 예측 한 내용을 정확히 알지 못하므로 예측할 수없는 새로운 입자 또는 효과의 징후를 해석 할 수 없습니다. 추상화 는 과학과 수학에서 유망한 아이디어를 탐색합니다. 우리와 함께 여행하고 대화에 참여하십시오. 모든 추상화 블로그보기 쿼크와 글루온이 수학적인 수수께끼를 만드는 이유를 이해하려면 수학 기계가 잘 동작하는 입자를 묘사하는 데 얼마나 많은 양이 필요한지 고려하십시오. 예를 들어, 겸손한 전자는 잠깐 동안 광자를 방출하고 흡수 할 수 있습니다. 그 광자의 짧은 수명 동안, 그것은 한 쌍의 물질-반물질 입자로 나눌 수 있으며, 각각의 입자는 추가 곡예, 즉 무한대에 관여 할 수 있습니다. 각 개별 사건이 빠르게 끝나는 한 양자 역학은“가상”활동의 결합 된 혼란이 무한정 계속 될 수 있도록합니다. 1940 년대에 상당한 투쟁 끝에 물리학 자들은이 기이 한 자연의 특징을 수용 할 수있는 수학적 규칙을 개발했습니다. 전자를 연구하는 것은 가상 측근을 일련의 가능한 사건으로 분해하는 것과 관련이 있으며, 각각은 Feynman 다이어그램과 일치하는 방정식으로 알려진 구불 구불 한 그림에 해당합니다. 전자를 완벽하게 분석하려면 무한한 일련의 다이어그램과 무한히 많은 단계를 가진 계산이 필요하지만, 물리학 자에게는 운 좋게도 드문 사건에 대한 비잔틴 스케치가 상대적으로 중요하지 않습니다. 시리즈를 잘라 내면 충분한 답변을 얻을 수 있습니다. 1960 년대 쿼크의 발견으로 모든 것이 깨졌습니다. 전자와 함께 양성자를 움켜 쥐면서 연구원들은 새로운 힘에 의해 양성자의 내부 부분을 발견했습니다. 물리학 자들은이 새로운 빌딩 블록을 다룰 수있는 설명을 찾기 위해 경쟁했으며, 1973 년에 쿼크의 세부 사항과 그것들을 콤팩트 방정식으로 묶는“강한 힘”을 모두 감쌀 수있었습니다. , 일반적인 방식으로 작동하지 않았으며 입자도 마찬가지입니다. Feynman 다이어그램은 당구 공처럼 멀리서 서로 접근하여 입자가 상호 작용하는 것처럼 처리합니다. 그러나 쿼크는 이런 식으로 행동하지 않습니다. 리버 사이드 캘리포니아 대학 (University of California)의 입자 물리학 자 Flip Tanedo 는 쿼크가 너무 강하게 묶여 있기 때문에 멀리 떨어져서 서로 결합하여 양자를 형성하는 3 개의 쿼크를 나타내는 Feynman 다이어그램은 단순한 "만화"라고 말했다. 그들은 별도의 존재가 없습니다. 연결의 강도는 또한 Feynman 다이어그램에 해당하는 무한한 일련의 용어가 쉽게 근사화하기에 충분히 빨리 사라지지 않고 무의식적으로 자라는 것을 의미합니다. Feynman 다이어그램은 단순히 잘못된 도구입니다. 강력한 힘은 두 가지 주요 이유로 이상합니다. 첫째, 전자기력은 단지 하나의 다양한 전하 (전하)를 포함하지만, 강한 힘은 세 가지를 포함합니다. 빨간색, 녹색 및 파란색이라는 "색상"전하. 글루온이라고 불리우는 강한 힘의 운반자 인 위더 (Weirder)는 여전히 색채를 띤다. 따라서 전자기장을 구성하는 (전기적으로 중성 인) 광자는 서로 상호 작용하지 않지만, 다채로운 글루온 모음이 서로 연결됩니다. Lancaster는“실제로 우리가 보는 차이점을 주도합니다. 세 번의 충전과 함께 글루온이 스스로 넘어 질 수있는 능력은 강한 힘을 강하게 만들어 쿼크가 서로의 회사를 탈출 할 수 없게합니다. 수십 년 동안 글루온이 존재 하고 특정 상황에서 예상대로 행동 한다는 증거가 쌓여 있습니다. 그러나 대부분의 계산에서 QCD 방정식은 다루기 어려운 것으로 판명되었습니다. 물리학 자들은 쿼크와 글루온을 이해하는 것뿐만 아니라 가상 쿼크를 포함하는 양자 활동의 춤에 영향을 받기 때문에 다른 입자의 특성을 고정시키기 위해 QCD가 예측하는 것을 알아야합니다.
글루온 필드를 보여주는 애니메이션 에너지 밀도가 가장 높은 영역이 빨간색으로 표시되는 진화하는 글루온 영역의 격자 QCD 시뮬레이션. 애들레이드 대학교 CSSM Derek Leinweber
한 가지 접근 방식은 실험에서 쿼크가 어떻게 동작하는지 관찰하여 계산할 수없는 값을 추론하는 것입니다. Fermi National Accelerator Laboratory의 입자 물리학자인 Chris Polly 는“전자와 양전자를 가져다가 함께 뭉개고 최종 상태에서 얼마나 자주 쿼크 [제품]을 만드는지 묻습니다.”라고 말합니다. 그는 이러한 측정을 통해 모든 입자를 둘러싼 가상 활동의 허브에서 쿼크 번들이 얼마나 자주 나타나는지를 추정 할 수 있다고 말했다. 다른 연구자들은 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 근사값을 계산하여 정식 QCD 방정식에서 정보를 연결하려고했습니다. Brookhaven National Laboratory의 입자 물리학자인 Aaron Meyer는“여전히 더 많은 컴퓨팅주기를 계속하면 응답이 계속 나아질 것입니다. 격자 QCD로 알려진이 계산 방식은 컴퓨터를 디지털 쿼크 및 글루온의 동작을 모델링하는 실험실로 만듭니다. 이 기술은 시공간을 점 그리드로 분할하는 방식에서 이름을 얻습니다. 쿼크는 격자 점에 위치하고 QCD 방정식은 상호 작용할 수 있습니다. 그리드가 밀도가 높을수록 시뮬레이션이 더 정확합니다. Fermilab 물리학자인 Andreas Kronfeld 는 30 년 전 이러한 시뮬레이션이 한쪽에 몇 개의 격자 점을 가지고 있었음을 기억합니다. 그러나 컴퓨팅 성능이 향상되었으며 격자 QCD는 이제 실험적으로 결정된 값 의 몇 퍼센트 내에 양성자의 질량을 성공적으로 예측할 수 있습니다 . Kronfeld는 USQCD의 대변인으로 미국의 격자 QCD 그룹의 연합으로 대량 슈퍼 컴퓨터 시간 협상을 위해 결속되었습니다. 그는 현재 오크 리지 국립 연구소 (Oak Ridge National Laboratory)에 위치한 세계에서 가장 빠른 Summit 슈퍼 컴퓨터에 대한 연맹의 노력에 대한 주요 조사관으로 활동하고 있습니다. USQCD는 Summit의 가장 큰 프로그램 중 하나를 운영하며 시스템 연간 컴퓨팅 용량의 거의 4 %를 차지합니다. 이론가들은이 디지털 실험실이 여전히 쿼크가 다른 입자에 미치는 영향을 근사화하는 충돌 실험과 경쟁하는 데 1 년에서 2 년이 걸린다고 생각했습니다. 그러나 2 월에 유럽의 공동 작업은 새로운 소음 감소 기술을 사용하여 뮤온이라고 불리는 입자의 자기 특성을 실제 값의 1 % 이내로 고정 시키려는 주장을 전제로 하여 지역 사회에 충격을주었습니다 . 어 바나-샴페인 일리노이 대학 (University of Illinois)의 고 에너지 이론가 인 아이다 엘-카드 라 (Aida El-Khadra )는 “이것은 건틀릿을 던지는 것으로 생각할 수있다 . 그러나 뮤온 주변의 가상 쿼크 활동에 대한 팀의 예측은 전자-양전자 충돌의 추론과 충돌했다. 최근 상충되는 결과에 대한 조사를 공동 저술 한 Meyer 는 격자 QCD의 많은 기술적 인 세부 사항은 거친 격자에서 매끄러운 공간으로 되돌아가는 방법과 같이 잘 이해되지 않고 있다고 말했다. 많은 연구자들이 발견되지 않은 입자에 대한 종으로 간주하는 뮤온에 대해 QCD가 예측하는 것을 결정하려는 노력이 진행 중 입니다. 한편 수학을 염두에 둔 연구자들은 강력한 힘을 다룰 수있는 펜과 종이 전략을 찾고 , 가장 가벼운 소장품의 질량에 대한 엄밀한 예측에 대해 Clay Mathematics Institute가 제공 하는 백만 달러의 보상을 거두는 것에 완전히 절망하지 않았습니다. 쿼크 또는 글루온 관련 : 중요한 입자가 왜 3 개로 나옵니까? 물리학 타이탄의 무게 쿼크 4 중주 연료 양자 불화 양자 문제의 불 덩어리 안에 물리학 자 이론 세계에서 그러한 우박 메리 패스 중 하나는 홀로그램 원리라는 도구입니다. 일반적인 전략은 쿼크의 일부 홀로그램 파인만 다이어그램의 관점에서 분석을 가능하게 서로 분리 할 수있는 추상적 인 수학적 공간으로 문제를 번역하는 것입니다. Tanedo에 따르면 간단한 시도는 유망 해 보이지만 격자 QCD의 어려운 정확도에 근접한 것은 없습니다. 현재 이론가들은 불완전한 도구를 계속 개선하고 근본적이지만 분리 할 수없는 쿼크를 길들이는 새로운 수학적 기계에 대한 꿈을 꾸고 있습니다. Tanedo는“성배 일 것입니다. QCD는“실제로 작동하는 방식을 찾도록 간청하고 있습니다.”
.A Discovery That Long Eluded Physicists: Superconductivity to the Edge
물리학 자들이 오랫동안 피했던 발견 : 가장자리에 초전도성
주제 : 전기 공학나노 재료나노 기술프린스턴 대학초전도 으로 프린스턴 대학 , 2020 5월 6일 가장자리의 초전도 프린스턴의 연구원들은 위상 특성이있는 초전도체의 외부 가장자리를 따라 이동하는 초전도 전류를 발견하여 미래의 양자 컴퓨터에 유용 할 수있는 위상 초전도로의 경로를 제안합니다. 초전도는 전류 흐름에 저항이 없음을 나타내는 다이어그램의 검은 색 중심으로 표시됩니다. 들쭉날쭉 한 패턴은 적용된 자기장의 강도에 따라 달라지는 초전도의 진동을 나타냅니다. 학점 : 프린스턴 대학교 스테판 김
프린스턴 연구자들은 supercurrent을 감지 - 현재의 에너지 손실없이 흐르는 - 토폴로지 트위스트와 초전도체의 가장자리에. 프린스턴의 한 실험실에서 오랫동안 물리학자가 빠져 나온 발견이 발견되었습니다. 물리학 자 팀은 초전도 물질의 외부 가장자리를 따라 초전도 전류 (에너지 낭비없이 전자의 흐름)를 감지했습니다. 이 연구 결과는 5 월 1 일 사이언스 지에 게재되었다. 연구원들이 연구 한 초전도체는 또한 독특한 전자 특성을 가진 물질 인 토폴로지 반 금속이다. 이번 발견은 양자 컴퓨팅에 가치가있는 새로운“토폴로지 초전도”시대를 열 수있는 방법을 제시합니다 . 프린스턴의 유진 히긴스 물리학 교수이자이 연구의 수석 저자 인 Nai Phuan Ong는“우리가 아는 한 이것은 초전도체에서 엣지 슈퍼 커런트의 첫 번째 관찰이다. "우리의 동기 부여 질문은 재료의 내부가 절연체가 아니라 초전도체 일 때 어떻게됩니까?" 옹 말했다. "토폴로지 재료에서 초전도성이 발생할 때 어떤 새로운 특징이 발생합니까?" 기존의 초전도체는 이미 자기 공명 영상 (MRI) 및 장거리 전송 라인에서 널리 사용되지만 새로운 유형의 초전도는 친숙한 기술의 한계를 뛰어 넘는 능력을 발휘할 수 있습니다. 프린스턴과 다른 곳의 연구원들은 초전도성과 위상차 절연체 사이의 관계를 탐색 해 왔으며, 비정형 전자 행동이 2016 년 노벨 물리학상을 수상한 프린스턴의 셔먼 페어차일드 대학교 물리학과 교수 인 피 던컨 할데 인 (F. Duncan Haldane) 토폴로지 절연체는 주석 호일로 싸인 브라우니와 같이 절연 내부와 전도성 표면을 가진 결정입니다. 전도성 물질에서 전자는 원자 에서 원자로 호핑하여 전류가 흐를 수 있습니다. 절연체는 전자가 붙어서 움직일 수없는 물질입니다. 그러나 흥미롭게도, 위상 절연체는 전자가 표면에서는 움직일 수 있지만 내부에서는 움직일 수 없습니다. 토폴로지 물질에서 초전도성을 연구하기 위해 연구진은 몰리브덴 디 텔루 라이드 (molybdenum ditelluride)라고 불리는 결정질 물질로 전환했다.이 물질은 위상 특성을 가지며 온도가 섭씨 -459 도인 혹독한 100 밀리 켈빈 아래로 떨어지면 초전도체이기도하다 . 많은 실험을 수행 한 전기 공학 대학원생 인 스테판 김 (Stephan Kim)은“지금까지 수행 된 대부분의 실험은 하나의 재료를 다른 재료에 가까이 배치하여 토폴로지 재료에 초전도성을 '주입'하는 것과 관련이 있었다. "측정과 다른 점은 초전도를 주입하지 않았지만 에지 상태의 시그니처를 보여줄 수 있다는 것입니다." 연구팀은 먼저 실험실에서 결정을 성장시킨 다음 초전도성이 발생하는 온도로 냉각시켰다. 그런 다음 결정을 통한 전류 흐름을 측정하면서 약한 자기장을 적용했습니다. 그들은 자기장이 증가함에 따라 임계 전류 (critical current)라고 불리는 양이 진동하는 것을 보았다. 진동의 높이와 진동의 주파수는 물질의 가장자리에 국한된 전자의 양자 거동에서 이러한 변동이 어떻게 발생하는지에 대한 예측에 적합합니다. Wudi Wang은“첫 번째 샘플에 대한 데이터 분석을 마쳤을 때 컴퓨터 화면을보고 내 눈을 믿을 수 없었습니다. 우리가 관찰 한 진동은 너무나 아름답지만 너무나 신비했습니다. 그의 박사 학위를 받았습니다 2019 년 프린스턴 물리학에서.“그것이 드러나기 시작하고 해결되기를 기다리는 퍼즐과 같습니다. 나중에 다른 샘플에서 더 많은 데이터를 수집 할 때 데이터가 얼마나 완벽하게 일치하는지 놀랐습니다.” 연구자들은 일반적으로 무작위로 움직이는 전자가 둘로 결합하여 Cooper 쌍을 형성 할 때 초전도성이 발생한다는 것을 오랫동안 알고 있었다. Ong는“거의 비유는 똑같이 긴밀하게 춤을 추는 무용 안무를 수행하는 10 억 명의 커플입니다.”라고 말했다. 전자가 따르고있는 대본은 초전도체의 파동 함수라고하며, 이는 초전도 선의 길이를 따라 늘어난 리본으로 간주 될 수 있다고 Ong은 말했다. 파동 함수의 약간의 비틀림은 긴 와이어의 모든 Cooper 쌍을 가열하지 않고 흐르는“초 유체”와 같은 속도, 즉 개별 입자가 아닌 단일 수집 물처럼 작동하도록 강제합니다. 리본을 따라 꼬인 부분이 없다면 쿠퍼 쌍은 정지 상태이며 전류가 흐르지 않는다고 Ong은 말했다. 연구자들이 초전도체를 약한 자기장에 노출시키는 경우, 이는 연구자들이 전자와 같은 매우 작은 입자에 대해 양자 역학의 규칙을 따르는 자기 플럭스라고하는 꼬임에 추가적인 기여를 추가합니다. 연구자들은 비틀림 수, 초유 속 속도 및 자속에 기여하는이 두 가지 요인이 꼬임 수를 정확한 정수, 3.2 또는 a가 아닌 2, 3 또는 4와 같은 정수로 유지하기 위해 함께 작용할 것으로 예상했다. 3.7. 그들은 자속이 매끄럽게 증가함에 따라, 초 유체 속도가 여분의 0.2를 취소하거나 .3을 더하여 정확한 꼬임 수를 얻도록 조정함에 따라 톱니 패턴에서 초 유체 속도가 증가 할 것이라고 예측했다. 연구팀은 자속을 변화시키면서 초 유체 전류를 측정했으며 실제로 톱니 패턴이 보이는 것을 발견했다. 몰리브덴 디 텔루 라이드 및 다른 소위 Weyl 반 금속에서, 벌크에서의 전자의 쿠퍼-페어링은 가장자리에서 유사한 짝을 이루는 것으로 보인다. 연구원들은 에지 초 전류가 벌크 초 전류와 독립적 인 이유는 현재 잘 알려져 있지 않다고 지적했다. Ong는 응축수라고도하는 전자가 집합 적으로 액체 웅덩이와 비교되는 것을 비교했습니다. "전통적인 기대에서 직접 접촉하는 두 개의 유체 웅덩이가 하나로 통합 될 것으로 기대합니다." "이 실험은 가장자리 응축 물이 대부분의 결정에서 뚜렷하게 유지된다는 것을 보여줍니다." 연구팀은 두 응축수가 혼합되는 것을 막는 메커니즘은 몰리브덴 디 텔루 라이드의 보호 된 가장자리 상태에서 상속 된 토폴로지 보호라고 추측합니다. 이 그룹은 다른 실험적인 초전도체에서 에지 초 전류를 검색하기 위해 동일한 실험 기법을 적용하기를 희망한다. 옹은“아마도 몇 점이있을 것”이라고 말했다.
참고 : Wudi Wang, Kim Stephan, Minhao Liu, FA Cevallos, Robert의“Weyl 초전도체 MoTe2의 에지 초 전류에 대한 증거”. J. Cava 및 Nai Phuan Ong, 2020 년 5 월 1 일, Science . DOI : 10.1126 / science.aaw9270 자금 :이 연구는 미 육군 연구소 (W911NF-16-1-0116)에 의해 지원되었다. 희석 냉장고 실험은 미국 에너지 부 (DE-SC0017863)에 의해 지원되었다. NPO 및 RJC는 GBMF4539 (NPO) 및 GBMF-4412 (RJC)를 통해 퀀텀 시스템 이니셔티브에서 Gordon and Betty Moore Foundation의 긴급 현상 지원을 인정합니다. 결정의 성장 및 특성화는 National Science Foundation (NSF MRSEC grant DMR 1420541)의 지원으로 FAC 및 RJC에 의해 수행되었습니다.
https://scitechdaily.com/a-discovery-that-long-eluded-physicists-superconductivity-to-the-edge/
.A technique to produce patterned transition metal ditelluride layers for 2-D devices
2-D 디바이스를위한 패턴 화 된 전이 금속 이텔 루타 이드 층을 생성하는 기술
작성자 : Ingrid Fadelli, Tech Xplore 연구원들이 대 면적 웨이퍼에서 성장시킨 패턴 화 된 2D 전이 금속 텔 루투 라이드를 묘사 한 그림. 크레딧 : Song et al.2020 년 5 월 6 일 기능
한국 울산 과학 기술원 (UNIST)의 연구원들은 최근에 2D 금속 반도체에 통합 될 얇고 패턴 화 된 전이 금속 이텔 루타 이드 막을 제조하는 방법을 소개했다. Nature Electronics에 발표 된 논문에 제시된 합성 기술 은 2D 재료를 기반으로하는 기존 전자 장치의 높은 접촉 저항과 관련된 문제를 완화 할 수 있습니다. 전자 기기의 개발에 매우 바람직한 특성을 갖는 물질 인 그래 핀의 발견 이후, 유사한 특성을 갖는 다른 2 차원 층상 물질이 상당한 관심을 끌었다. 이들 재료는 텅스텐 디 텔루 라이드 및 몰리브덴 디 텔루 라이드 (WTe 2 및 MoTe 2 ) 와 같은 전이 금속 칼 코게 나이드를 포함 한다. 이러한 전이 금속 이텔 루타 이드는 독특하고 탁월한 전기적 및 광학적 특성을 나타내는 전이 금속 칼 코게 나이드 부류이다. 그들은 양자 컴퓨터, 트랜지스터 및 위상 전이 메모리를 포함한 여러 기술의 개발에 큰 가능성을 보여주었습니다. "2 차원 전이 금속 텔 루투 라이드를 사용한 대부분의 연구는 벌크 단결정의 기계적 박리 박편을 독점적으로 이용하여 재료의 실제 적용을 방해합니다." TechXplore에게 말했습니다. 또한, 금속과 반도체의 계면 결함으로 인해 접촉 문제 (페르미 레벨 피닝 포함)를 유발할 수 있으며, 이는 일반적으로 2 차원 재료를 기반으로하는 나노 전자 장치의 캐리어 주입 효율을 떨어 뜨립니다. 낮은 일 함수를 갖는 금속성 2 차원 전이 금속 텔 루투 라이드를 사용한 이러한 접촉 문제. " 권순용 교수와 그의 동료들이 고안 한 전이 금속 텔 루투 라이드 합성에 대한 새로운 접근법은 핵 생성 및 결정의 성장을 유발하는 텔 루륨이 풍부한 공융 합금을 가스 공급원으로 사용하는 것을 수반한다. 이 방법을 사용하여 연구원들은 450 ° C 의 비교적 낮은 온도에서 짧은 시간 (약 10 분)에 걸쳐 4 인치 규모의 2 차원 전이 금속 텔 루투 라이드를 성장시킬 수있었습니다 . 다양한 구조 패턴을 가진 웨이퍼 스케일 박막을 생성합니다. 이번 연구를 수행 한 송승욱 교수는“우리는 2 차원 전이 금속 디 텔루 라이드 필름을 전기 접점으로 적용하여 이황화 몰리브덴과 같은 2 차원 반도체에 캐리어를 주입한다”고 말했다. "이러한 전기 장치는 캐리어 주입 (예 : 쇼트 키-모트 이론)에 대한 이상적인 법칙을 따랐으며, 이는 인터페이스에서 전자의 흐름 효율을 제어하는 데 실질적인 이점이있었습니다." 권 송 교수와 동료들은 방법을 통해 합성 된 필름을 사용하여 전기 접점을 만들고 기존 2D 반도체에 통합했습니다. 결과적인 장치는 다른 유사한 2-D 금속 재료를 기반으로 한 장치보다 성능이 우수하여 접촉 저항이 낮고 성능이 우수한 것으로 나타났습니다. "우리의 생산 방법의 핵심은 화학 반응을 촉진하기 위해 다량의 텔 루륨 증기를 전이 금속 전구체에 지속적으로 공급하는 것입니다." 노래가 말했다. W와 Te 사이의 화학적 활성이 매우 낮아 일반적으로 성공적인 성장에 어려움이 있기 때문에 이것은 특히 중요하다.이 문제를 완화하기 위해 Ni x Te y 합금 필름 의 전구체가 Te 소스로 선택되었다”고 말했다. 연구자에 의해 합성 필름에서, 화합물 NI는 X 테 Y는 니켈과 같이 지속적 테 증기를 제공 탈환 X 테 Y가 인 액체 형상 합금의 융점보다 높은 성장 온도 (일명 공융 점)에서의 위상 . 이 공정은 궁극적으로 분말 기반 화학 기상 증착 공정 동안 자주 관찰되는 Te의 부족을 방지합니다. 권 교수는“ 2 차원 MoS 2 결정을 2 차원 패턴 화 된 (W, Mo) Te 2 박막에 전사함으로써 수직으로 접촉 된 이종 구조를 간단히 제조 할 수있다”고 권 교수는 말했다. "이 2-D / 2-D 금속 반도체 접합 트랜지스터는 인터페이스 문제가 없기 때문에 (W, Mo) Te 2 의 일 함수에 따라 조정 가능한 쇼트 키 장벽 높이를 가졌다 . 이것은 우리가 가장 낮은 쇼트 키 장벽을 얻을 수있게 해주었다 3-D 또는 2-D 금속 접점을 사용한 다른보고 된 연구들 중 단층 MoS 2 기반 트랜지스터의 높이 " 이 연구는 2-D 재료를 기반으로 한 전자 장치의 향후 개발에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 권 교수와 동료들이 도입 한 합성법은 일 함수가 다른 새로운 2 차원 금속을 생산할 수있게함으로써 2 차원 반도체에서 일부 유형의 극성을 제어 할 수있는 가능성을 열 수 있었다. "자연에는 흥미로운 물리적 특성을 가진 다른 2D 금속이 있지만 고품질의 대 면적 성장은 여전히 드물다"고 Song은 말했다. "이러한 새로운 2 차원 금속에 대한 합성 접근법을 기반으로, 이제 2 차원 / 2 차원 이종 구조와 소자 통합을 연구 할 계획입니다."
더 탐색 태양 전지 효율을 극대화하기 위해 적층 재료를 얼마나 얇게 만들고 싶습니까? 자세한 정보 : 송승욱 외. Nature Electronics (2020) 의 Schottky–Mott 한계에서 2 차원 금속-반도체 접촉을위한 패턴 화 된 전이 금속 이텔 루타 이드 층의 웨이퍼 규모 생산 . DOI : 10.1038 / s41928-020-0396-x 저널 정보 : Nature Electronics
https://techxplore.com/news/2020-05-technique-patterned-transition-metal-ditelluride.html
.Scientists shed light on essential carbon-fixing machinery in bacteria
과학자들은 박테리아의 필수 탄소 고정 장치에 대해 밝혔습니다
에 의해 콜로라도의 대학 녹색 형광 단백질 (GFP)로 표지 된 카르복시 좀 및 각 세포 (자홍색)를 나타내는 광합성 막을 나타내는 시아 노 박테리아 세포의 배열. 크레딧 : Jeffrey C. Cameron 2020 년 5 월 6 일
과학자들은 CO 절단에서, 시아 노 박테리아와 수십 년 동안 많은 응용 가능성을 연구 한 이 석유 기반 플라스틱을 대체 창조에 배출하지만, 이러한 일반적인 박테리아 내 깊은 전체 수명주기의 이해와 전문 구획의 신진 대사가 없었다 -지금까지. 사이언스 어드밴스 (Science Advances)에 오늘 발표 된 새로운 CU 볼더 연구 는 카르복시 좀 (carboxysome)으로 알려진이 특수 구획이 작동하는 방식과 그들의 활동을 정확하게 측정하는 방법을 보여줍니다. 연구 결과는 궁극적으로 식물 생산량 증가, 새로운 항생제 및 재생 가능한 연료의 생산 효율 향상 으로 이어질 수 있습니다. 생화학과의 조교수이자 새로운 연구의 공동 저자 인 Jeffrey Cameron은“이것은 사람들이 결코 다룰 수 없었던 오랜 50 년의 질문이었다. 박사 후 연구원으로 일하면서 카메론은 카르복시 좀이 어떻게 형성되는지 알아 냈습니다. 그러나 그는 현미경으로 성장하기 위해 고군분투했기 때문에 세포에서 기능을 확인할 수 없었습니다. 그는 카르복시 좀이 얼마나 오래 지속 되는가에 대한 질문에 대답하고 싶었습니다. 그들은 얼마나 오래 활동하고 있습니까? 카르복시 좀이없는 세포는 어떻게됩니까? 그래서 카메론과 그의 동료들은이 세포의 카르복시 좀 내의 특정 효소를 녹색 형광 마커로 태그함으로써 추적했다. 그런 다음 새로운 카르복시 좀을 만드는 세포의 능력을 억제하는 화학 물질을 첨가했습니다. 연구자들은 산모에서 딸 세포로 전달되는 라이브 세포 이미징을 사용하여 며칠 동안 추적했습니다. 세포의 성장 능력은 탄소를 고정시키는 능력에 의존하기 때문에, 이러한 방식으로 세포의 성장에 대한 카르복시 좀의 영향을 직접 추적 할 수 있습니다. 연구진은 CO의 양을 조절하여 발견 이 carboxysomes없이 세포에 사용할 수를들이 켜거나 효율적으로 휴면 상태에서 의지를 재 활성화의 성장을 전환 할 수 있습니다. 그리고 수천 개의 세포 를 촬영 하고 집단에서 모든 세포 를 측정함으로써 엔지니어링에 대한 몇 가지 실용적인 응용을 발견했습니다. 이 카르복시 좀의 약 5 %는 생산성이 높았으며 7 세대 이상 성장률을 유지할 수있었습니다. 카메론은“이것은 여전히 똑같은 두뇌가 당신의 위대하고 위대하며 위대하고 훌륭한 할머니로부터 계속 넘어가는 것과 같다”고 말했다. "이것들이 왜 그렇게 활동적인지에 대한 원리를 이해할 수 있다면, 식물의 성장 을 크게 향상시킬 수있을 것 입니다." CU Boulder의 RASEI (Renewable and Sustainable Energy Institute)의 카메론 (Cameron)은 광합성을 개선하기 위해 카르복시 좀을 식물에 넣어서 식물 수율을 크게 향상시킬 수있는 노력을 기울이고 있다고 말했다. 카르복시 좀은 또한 미니 바이오 리액터 역할을하여 바이오 연료를 생성하는 공정의 신진 대사를 증가시킬 수 있습니다. 한편, 살모넬라와 같은 병원성 박테리아는 특정 환경에서 대사 이점을 제공하는 유사한 미세 구획을 포함합니다. 인간은 시아 노 박테리아 나 박테리아 미세 구획이 없기 때문에 이러한 박테리아 구조를 구체적으로 목표로하는 새로운 항생제를 개발할 수 있다고 덧붙였다. "엔지니어가 발전 할 수있는 기본 원칙을 어떻게 설명 할 수 있습니까?" 카메론이 말했다.
더 탐색 박테리아에 에너지를 증가시키는 내부 '기계'조명 추가 정보 : 시아 노 박테리아 카르복시 좀의 수명주기, Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aba1269 , advances.sciencemag.org/content/6/19/eaba1269 저널 정보 : 과학 발전
https://phys.org/news/2020-05-scientists-essential-carbon-fixing-machinery-bacteria.html
.Scientists discover dynamics of electrochemical interfaces at the atomic scale
과학자들은 원자 규모에서 전기 화학 인터페이스의 역학을 발견
작성자 : Argonne National Laboratory , Savannah Mitchem Pietro Lopez는 극소량의 철이 전극 표면과 동적으로 상호 작용하는 현장 용해 측정을 수행하는 데 사용되는 설정을 작동합니다. 크레딧 : Mark Lopez, Argonne National Laboratory.
에너지 생산에서 화석 연료에 대한 대안을 찾기위한 노력은 과학자들이 활발하고 안정적인 반응을 생성하기 위해 귀금속이 필요하지 않은 재료를 찾는 최근의 혁명을 경험했습니다. 이러한 많은 반응의 중심에는 연료 전지에 동력을 공급할 수있는 수소를 생성하기 위해 전해조에서 물을 나누는 중요한 전기 화학적 부분 인 산소 발생 반응 (OER)이 있습니다. 미국 에너지 부 (DOE) Argonne National Laboratory의 과학자들은 고정밀 재료 과학과 전기 화학의 조합을 사용 하여 OER 중에 재료의 안정성 과 활동 을 유도하는 메커니즘에 대한 중요한 통찰력을 제공했습니다 . 이 통찰력은 전기 화학 연료 생산을위한 재료의 실제 설계를 안내합니다. "우리의 설명은 원자 규모 와 거시 규모 모두에서 물질의 안정성에 대한 불순물의 영향을 둘러싼 일부 안개를 제거합니다 ."라고 실험실 재료 과학 부서의 화학자 인 Argonne Distinguished Fellow Nenad Markovic는 말했습니다. 과학자들은 하이드 (옥시) 옥사이드 라 불리는 전해조 물질을 연구했는데, 전해조 스캔은 마치 전적으로 안정된 것처럼 행동하지만 원자 규모에서 시스템이 매우 역동적이라는 것을 발견했다. 전극에 존재하는 철 원자는 반복적으로 떨어져서 계면 또는 중요한 산소 생성 반응이 일어나는 표면에 다시 부착된다. 용해와 재 증착 사이의이 같은 균형은 재료의 전반적인 안정성을 허용합니다.
실험에서 전기 화학 인터페이스의 주사 터널링 현미경 (STM) 이미지 크레딧 : Argonne National Laboratory.
Argonne 박사 후 연구원 인 정동영은“전통적으로 과학자들은 전해조가 산소를 얼마나 오래 생산할 수 있는지 측정하고이를 이용하여 안정성을 결정한다”고 말했다. "우리는 원자 규모의 재료 안정성과 매크로 규모의 재료의 전체 안정성을 분리하여 새로운 재료를 이해하고 개발하는 데 도움이 될 것입니다." 과학자들은 OER 중에 현장 에서 철 활동을 모니터링하고 다양한 수준의 불순물로 시스템을 테스트하여 물질의 전반적인 안정성에 어떤 변수가 영향을 미치는지 확인 하기 위해 초 고감도 전기 화학 측정 도구를 개발했습니다 . 계면에서 철의 거동은 OER 공정에서 재료가 산소를 얼마나 잘 생성 할 수 있는지를 결정합니다. Argonne의 조교 과학자 인 Pietro Lopes는“전극 의 철분 함량 과 초 고감도로 전해질 을 측정함으로써 시스템에서 철의 역학적 안정성을 가리키는 예상치 못한 불일치를 발견했습니다. 원자 수준에서 높은 활동에도 불구하고 거시적 수준에서 안정적인 거동을 특징으로하는 물질의 동적 안정성은 전해조에 반드시 나쁜 것은 아닙니다. 과학자들은이 현상에 대한 새로운 이해를 활용하여 더 나은 성능을 가진 재료를 만들고자합니다. Lopes 박사는“철의 역할과 그 이동이 산소 발생 과정에 미치는 영향을 파악한 후에는 동적 안정성을 활용하도록 재료를 변형하여 철이 항상 계면에 존재하도록하여 산소 생산을 촉진 할 수있다”고 말했다.
정적 안정성, 불안정성 및 동적 안정성의 세 가지 유형의 안정성에 대한 개략도. 동적으로 안정적인 조건은 전기 화학 계면에서의 철 용해 및 증착의 균형을 유지합니다. 출처 : 정동영, 아르곤 국립 연구소.
아르곤 소재 과학 부서의 에너지 변환 및 저장 그룹 리더 인 Vojislav Stamenkovic는“우리는이 분야에서 중대한 오해를 해결하고있다. "가상 안정성과 진정한 안정성의 분리가 심오한 의미를 가지면 능동적이고 안정적인 인터페이스를 생성하기위한 설계 규칙이 확장 될 것입니다." 3 월 16 일 Nature Energy 에 발표 된이 연구의 해당 논문 은 "산소 발생 반응을위한 수산화 (옥시) 옥 시드에서 활성 부위의 동적 안정성"이라는 제목을 가지고있다.
더 탐색 전통적인 산소 환원 반응 촉매를 능가하는 신소재 추가 정보 : Dong Young Chung et al., 산소 발생 반응을위한 수산화 (옥시) 옥사이드 활성 부위의 동적 안정성, Nature Energy (2020). DOI : 10.1038 / s41560-020-0576-y 저널 정보 : Nature Energy 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)
https://techxplore.com/news/2020-05-scientists-dynamics-electrochemical-interfaces-atomic.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.
.Laser-Propulsion of Graphene Sails in Microgravity
미세 중력에서 그래 핀 돛의 레이저 추진
주제 : 그래 핀나노 기술 으로 SCALE 나노 , 2020 년 5 월 6 일 그래 핀 라이트 세일 1W 레이저로 지시했을 때 0.25mg의 질량을 갖는 직경 3mm의 그래 핀 라이트 세일. 프로토 타입은 그래 핀 미세 막 디자인을 갖추고있어 전체 질량을 줄이면서 기능을 항해의 전체 영역으로 유지합니다. 크레딧 : Dr. Santiago Jose Cartamil-Bueno
항해 기술에 의해 발견의 시대 (15 ~ 17 세기) 동안의 해외 탐사와 무역이 가능했으며, 우주의 탐사에는 다가오는 NewSpace 시대에 대해서도 동일하게 요구 될 것입니다. 그러나 이번에는 새 돛이 바람 대신 빛과 함께 움직여야하는데,이 돛은 매우 크고 얇고 가벼우 며 반사적이며 강해야합니다. 인류를위한 가벼운 도약에서, ESA 지원 연구자들은 미세 중력 으로 그래 핀 돛 의 레이저 추진을 보여줍니다 . 별들 사이에서 놀자 NASA 의 Voyager 1이 35 년 121AU (18,100,000,000 Km, 11,250,000,000 마일)의 여행을 마치고 2012 년에 태양계를 떠났을 때 우주 의 물리적 탐사가 현실이되었습니다 . Voyager 1 은 260,000 AU의 가장 가까운 이웃 별 시스템 의 외계 행성 인 Alpha Centauri Cb로 여행했습니다 . 인류는 수십 년을 기다려야했고 셔틀이 우리에게 도달하기 위해 약간의 힘을 유지했으면 좋겠습니다.
미세 중력에서 3 개의 레이저로 추진되는 돛 다른 색상의 레이저는 그래 핀 항해를 미세 중력으로 추진합니다. 비디오는 출판물의 보충 자료에서 찾을 수 있습니다. 크레딧 : SCALE Nanotech
JAXA 의 미션 IKAROS (2010)와 최근 The Planetary Society 's LightSail 2 (2019)에서 처음으로 시연 한 것처럼 , 가벼운 항해를 추진 시스템으로 사용하는 것은 빠르고 저렴한 우주 여행을 가능하게하는 가장 유망한 아이디어 중 하나입니다. 돛은 움직일 때 연료가 필요하지 않을뿐만 아니라, 그에 상응하는 값 비싼 중량과 포함 된 탱크의 중량을 절약합니다. 불행히도, 광선의 압력 (광자의 운동량 전달)은 돛이 최소 질량으로 충분히 크거나 (수천에서 수천 제곱미터까지), 현재 사용되는 재료가 크기를 확대 할 때 제한되는 경우에만 관련 가속을 제공합니다. SCALE Nanotech의 GrapheneSail 팀 책임자 인 Santiago J. Cartamil-Bueno 박사는“Graphene은 솔루션의 일부입니다 . “우리는 천공 된 필름을 사용하여 전체 항해 질량을 줄이는 새로운 항해 설계를 보여줍니다. CVD 그래 핀으로 구멍을 덮음으로써, 돛의 전체 영역을 다시 최소의 질량 비용으로 광학 성능을 위해 이용할 수 있습니다. 이러한 거대한 항해의 공간 내 배치는 심각한 도전이지만, 제작은 비교적 간단하고 제곱 킬로미터까지 쉽게 확장 할 수 있습니다.” Völlig losgelöst, 폰 데르 에르 데 ESA의 지원으로 연구원들은 공간과 같은 조건에서 그래 핀 돛을 시험하기 위해 독일 브레멘에있는 ZARM 드롭 타워에 접근 할 수있었습니다. 여기서, 몇 초 동안 고품질의 미세 중력 환경 (<10-6g)을 보장하는 자유 낙하 캡슐에서 실험을 수행합니다. 작은 크기의 항해 프로토 타입이 무중력으로 떠 다닐 때 1W 레이저로 조사되었고 최대 1m / s 2 의 가속도로 움직이기 시작했습니다 .
그래 핀 세일 팀 ZARM Drop Tower (독일 브레멘)의 GrapheneSail 팀 : 왼쪽에서 오른쪽 : Davide Stefani 박사, Santiago J. Cartamil-Bueno 박사 및 Rocco Gaudenzi 박사. 크레딧 : Dr. Davide Stefani
Dr. Thorben Könemann, Dep. ZARM Drop Tower 운영 및 서비스 회사의 과학 책임자는 다음과 같이 말했습니다.“비전적이고 유망한 실험 개념을 지원하는 것은 언제나 큰 기쁨입니다. 그래 핀 세일 (GrapheneSail) 팀 의 성공은 브레멘 드롭 타워 (Bremen Drop Tower)의 기능을 다시 한 번 강조합니다. 기초 연구를위한 탁월한 미세 중력 환경뿐만 아니라 복잡한 궤도 내 작업없이 우주 기술을위한 최초의 디딤돌이자 테스트 베드이기도합니다.” 이러한 유형의 시설에 접근하는 것은 그러한 혁신적인 이니셔티브에도 사소한 것이 아닙니다. 운 좋게도, ESTEC의 물리 과학 코디네이터 인 Astrid Orr 박사는 다음과 같이 다른 점을 발견했습니다.“이 프로젝트는 지상 기반 우주 아날로그 플랫폼에서 ESA를 지원하여 수행 할 수있는 과학 연구의 훌륭한 예입니다. 미세 중력 – ESA의 미래 우주 비행 및 탐사 프로그램에 대한 높은 잠재력을 지니고 있습니다.” Santiago J. Cartamil-Bueno 박사 는“우리는 SpaceX 전에 화성으로 항해하고 싶다”고 말했다. 현재 그래 핀 돛은 유럽 우주국 비즈니스 인큐베이터 센터 Hessen & Baden-Württemberg를 통해 개발되고 있으며 우주에서 최종 테스트를 위해 기술을 확장 할 수있는보다 전략적인 파트너를 찾고 있습니다.” 아마 그래 핀이 이륙 하는 것이 마지막 카운트 다운 일 것 입니다.
참조 : 2020 년 4 월 20 일 Acta Astronautica , Rocco Gaudenzi, Davide Stefani 및 Santiago Jose Cartamil-Bueno의“중력에 의한 그래 핀-온-그리드 돛의 광 유도 추진” . DOI : 10.1016 / j.actaastro.2020.03.030
https://scitechdaily.com/laser-propulsion-of-graphene-sails-in-microgravity/
.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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