Lab makes 4-D printing more practical
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.Alternating flows and a high-latitude eastward jet explain Saturn's polar hexagon, researchers report
토류의 극 육각형을 설명하는 교대 흐름과 위도 동쪽 제트기
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 2014 년에 나타난 토성의 육각형 폭풍 (위)과 시뮬레이션에서 생성 된 여러 모서리를 가진 비슷하지만 더 큰 폭풍 (아래). 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute (상단) 및 Rakesh K. Yadav (하단) JUNE 9, 2020 REPORT
하버드 대학교의 한 쌍의 연구원은 토성의 신비한 북극 육각형을 설명 할 수있는 컴퓨터 시뮬레이션을 개발했습니다. Rakesh Yadav와 Jeremy Bloxham 은 National Academy of Sciences의 논문에 발표 된 논문에서 시뮬레이션을 개발하는 데 필요한 요인과 그 결과를 설명합니다. 1981 년에 Voyager 2 우주 탐사선 이 토성을 통과하고 이미지를 포착했습니다. 눈에 띄는 것 중 하나는 매우 큰 육각형 이었습니다.지구의 북극 근처에있는 모양의 개체 (약 30 만 킬로미터). 추가 연구에 따르면 육각형은 지구의 허리케인과 본질적으로 유사한 대기 현상이지만 육각형은 미스터리였습니다. 후속 연구에 따르면 육각형 모양은 거의 40 년이 지난 지금까지 지속되었지만 모양과 지속성의 이유는 여전히 미스터리입니다. 우주 과학자들은 육각형의 본질에 대해 토론했으며 지난 몇 년 동안 얕은 현상이라고 생각하는 사람들과 매우 깊다고 생각하는 사람들로 두 개의 수용소로 나 have습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 3D 컴퓨터 시뮬레이션을 구축하여 그 동작을 에뮬레이션하여 육각형의 미스터리를 풀고 자했습니다. 시뮬레이션을 구축하기 위해 연구원들은 여러 자원, 특히 Cassini 우주선의 행성에 관한 데이터를 연구하고 사용하여 13 년 동안 임무를 수행하면서 대량의 데이터를 생성했습니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/5edf6cec570d5.mp4
시뮬레이션 된 흐름에 의해 진행되는 입자의 트랙. 크레딧 : Rakesh K. Yadav 이 시뮬레이션은 행성 대기의 외층에서 깊은 열 대류가 움직이는 것을 보여 주었고, 이는 극 근처에 3 개의 큰 사이클론과 다각형 패턴으로 움직이는 동쪽으로 움직이는 제트를 형성했습니다. 시뮬레이션은 또한 제트를 꼬집고있는 거대한 소용돌이 중 하나를 보여 주었다. 시뮬레이션에서 사이클론과 동쪽으로 움직이는 제트의 힘이 결합하여 중심 소용돌이의 6 각형 모양을 만들어 작은 소용돌이의 반대 방향으로 회전합니다. 시뮬레이션은 매우 깊고 킬로미터의 수 천으로 육각형을 보여 주었다. 연구원들은 행성의 사진에서 더 작은 인접 사이클론이 보이지 않는 이유는 난류 가스로 덮여 있기 때문이라고 제안했다.
더 탐색 토성의 육각형에 다층 안개 시스템 추가 정보 : Rakesh K. Yadav et al. 깊은 회전 대류는 토성에 과학적 과학 아카데미 (2020) 의 극 육각형을 생성합니다 . DOI : 10.1073 / pnas.2000317117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차
https://phys.org/news/2020-06-alternating-high-latitude-eastward-jet-saturn.html
.Lab makes 4-D printing more practical
Lab, 4D 프린팅의 실용화
라이스 대학교 Mike Williams 3D 프린터로 라이스 대학에서 생산 된 변신 재료는 온도, 전류 또는 응력의 변화를 통해 원래 형태에서 다른 형태로 변형됩니다. 이 예는 하나의 인쇄 구성을 다양한 모양으로 프로그래밍하는 방법을 보여줍니다. 크레딧 : Verduzco Laboratory / Rice University JUNE 9, 2020
요구에 따라 스스로를 재구성하는 소프트 로봇과 생체 의료 임플란트는 변신 재료를 인쇄하는 새로운 방법으로 현실에 더 가깝습니다. Rice의 Brown School of Engineering의 Rafael Verduzco와 대학원생 인 Morgan Barnes는 온도, 전류 또는 응력의 변화에 노출 될 때 다른 형태를 취하도록 조작 할 수있는 물체를 인쇄하는 방법을 개발했습니다. 연구원들은 이것을 반응성 4D 프린팅 이라고 생각 합니다. 이들의 연구는 미국 화학 협회 저널 ACS Applied Materials and Interfaces에 실렸다 . 그들은 2018 년에 금형에서 모핑 구조를 만드는 능력을 처음으로보고했습니다. 이는 범프 나 다른 복잡한 곡률을 대체 모양으로 프로그래밍 할 수 없음을 의미했습니다. Verduzco는 인쇄 공정 을 성형에서 분리하는 한계를 극복하는 것이보다 유용한 재료를 향한 중요한 단계라고 말했다. Verduzco는“이러한 재료는 일단 제작되면 자율적으로 형태가 바뀔 것이다. "우리는이 형태 변화를 제어하고 정의하는 방법이 필요했습니다. 우리의 간단한 아이디어는 여러 반응을 순서대로 사용하여 재료를 인쇄 한 다음 재료가 어떻게 변화 할 것인지를 결정하는 것이 었습니다.이 모든 것을 한 번에 수행하는 것이 아니라, 우리의 접근 방식은 초기 모양과 최종 모양을 제어 할 수있는 유연성이 향상되었으며 복잡한 구조를 인쇄 할 수있게되었습니다. "
라이스 엔지니어 Rafael Verduzco와 대학원생 인 Morgan Barnes는 온도, 전류 또는 응력의 적용을 통해 한 형태에서 다른 형태로 변형되는 3D 인쇄 재료에 대한 방법 개발을 이끌었습니다. 크레딧 : Jeff Fitlow / Rice University
실험실의 과제는 분자간에 상호 배타적 인 화학 연결 세트를 통합 한 액정 폴리머 "잉크"를 만드는 것이 었습니다. 하나는 원래 인쇄 된 모양을 설정하고 다른 하나는 인쇄 및 건조 된 재료를 물리적으로 조작하여 설정할 수 있습니다. 자외선 링크 하에서 대체 형태를 경화하면 해당 링크가 잠 깁니다. 프로그래밍 된 두 가지 양식이 설정되면 예를 들어 가열 또는 냉각 될 때 재료가 앞뒤로 모핑 될 수 있습니다. 연구원들은 촉매 조에서 인쇄 될 수 있고 원래 프로그래밍 된 형태를 유지할 수있는 폴리머 믹스를 찾아야했습니다.
https://youtu.be/H6SYLFtoS8Y
Barnes는 " 용매 및 촉매, 팽창 정도 및 잉크 공식에 이르기까지 잉크가 원하는 최종 형태 작동을 방해하지 않으면서도 인쇄 할 수있을 정도로 빠르게 고화되도록 최적화해야하는 많은 매개 변수가있었습니다 ."라고 말했습니다. .
그래픽은 Rice University 실험실에서 3D 프린팅을 사용하여 소프트 로봇이나 생의학 임플란트로 유용 할 수있는 변신 재료를 만드는 과정을 보여줍니다. 크레딧 : Verduzco Laboratory / Rice University
프로세스의 나머지 한 가지 제한 사항은 열과 같이 지원되지 않는 구조를 인쇄하는 기능입니다. 그러기 위해서는 인쇄하는 동안 스스로를 지탱하기에 충분한 젤 용액이 필요할 것이라고 그녀는 말했다. 이 기능을 통해 연구원들은 훨씬 더 복잡한 형태의 조합을 인쇄 할 수 있습니다. 바네스는“미래 연구는 인쇄 공식을 더욱 최적화하고 비계 보조 인쇄 기술을 사용하여 두 개의 서로 다른 복잡한 형태 사이에서 전환되는 액츄에이터를 생성 할 것”이라고 말했다. "이것은 해파리처럼 헤엄 치거나 크리켓처럼 뛰어 내리거나 심장처럼 액체를 운반 할 수있는 부드러운 로봇 인쇄의 문을 열어줍니다."
더 탐색 대형 물체를 3D 인쇄 할 수있는 확장 가능한 폼 추가 정보 : Morgan Barnes 등, ACS 응용 재료 및 인터페이스 (2020) , 형상 프로그래밍 가능 액정 탄성체의 반응성 3D 인쇄 . DOI : 10.1021 / 아사미 .0c07331 저널 정보 : ACS 응용 재료 및 인터페이스 라이스 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-06-lab-d.html
.Variable star RZ Piscium has a low-mass stellar companion, study finds by Tomasz Nowakowski , Phys.org
변수 별 RZ Piscium에는 질량이 적은 별 동반자가 있습니다
Tomasz Nowakowski, Phys.org RZ Psc A의 동반자 SPHERE / IRDIS 관찰. 크레딧 : Kennedy et al., 2020.JUNE 8, 2020 REPORT
국제 천문학 자 팀은 ESO의 VLT (Very Large Telescope)를 사용하여 RZ Piscium으로 알려진 젊은 가변 별에 대한 저 질량 항성 동반자의 존재를 발견했습니다. 새로 감지 된 물체는 태양보다 8 배나 덜 무거 우며 약 23AU 거리에서 주 별을 공전합니다. 연구 결과는 왕립 천문 학회 월간 고지에 발표 된 논문에보고되어있다 . 공개 버전은 arXiv.org에서 구할 수 있습니다. 지구에서 약 640 광년 떨어진 곳에 위치한 RZ Piscium (또는 RZ Psc)은 불규칙한 광도 조광 이벤트를 보여주는 UX Orionis 유형의 가변 별입니다. 이러한 행동은 별을 공전하는 상당한 양의 가스와 먼지가 있음을 시사합니다. 천문학 자들은 행성계의 형성과 진화에 대한 단서를 제공 할 수 있기 때문에 주변의 먼지 가있는 별 에 대한 연구에 관심 이있다. 영국 워릭 대학 (University of Warwick)의 그랜트 엠 케네디 (Grant M. Kennedy)가 이끄는 천문학 자 그룹은 VLT에서 SPPRE (Spectro-Polarimetric High-Contrast Exoplanet REsearch) 기기를 사용하여 RZ Psc를 자세히 조사했습니다. 케네디 팀은 2018 년 10 월부터 2019 년 8 월까지 RZ Psc를 관찰하기 위해 SPHERE의 적외선 듀얼 밴드 이미 저 및 분광기 (IRDIS)를 듀얼 빔 편광계 이미징 (DPI) 모드와 함께 사용했습니다. 이 먼지 가려진 별에 반대합니다. "여기, 우리는 RZ Psc가 VLT / SPHERE를 사용한 고 대비 이미징 관찰에 기초하여 23 AU의 하늘 투영 분리를 가진 바이너리라는 발견을 제시한다"고 천문학 자들은 논문에서 썼다. 이 연구에 따르면, RZ Psc B로 명명 된 새로 발견 된 별 동반자는 약 0.12 태양 질량을 가지며 대략 23AU만큼 1 차 별과 분리되어있다. RZ Psc A가 약 0.9 태양 질량의 질량을 갖는 2,000 만 년 된 스펙트럼 유형 K0V 인 것으로 가정하여 계산되었다. 천문학 자들은이 시스템의 주변 행성 먼지 디스크에 대한 더 많은 통찰력을 얻으려고 노력하면서이 구조가 RZ Psc A를 공전해야한다는 것을 발견했습니다. H- 밴드)로 인해 흐리게 처리되는 물체가 될 수 없습니다. 또한, RZ Psc B의 광도 (RZ Psc A 광도의 약 2.5 %)는 적외선 과잉보다 적으므로 먼지 만 가열 할 수 없습니다. 또한 연구진은 RZ Psc B와 주변 디스크가 동일한 궤도면을 공유하지 않을 수 있다고 가정합니다. 동반자 별이 먼지 궤도 RZ Psc A와 어떻게 상호 작용하는지 조사하려면 시스템에 대한 더 많은 관찰이 필요합니다. "예를 들어, 컴패니언의 반 주요 축의 약 1/2에서 1/3로 절단을 통해 컴패니언이 디스크 다이내믹에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 디스크가 열악한 경우 컴패니언이 과학자 들은 최근에 새로 형성된 행성계 또는 행성 벨트를 불안정하게 만들었으며, 현재 상당한 질량의 먼지를 충돌시켜 생산하고 있으며 , 그 중 일부는 우리와 별 사이를 통과하고 있다고 결론 지었다.
더 탐색 VLT 관측은 젊은 대규모 스타 MWC 297의 저 질량 동반자를 감지합니다. 추가 정보 : Grant M. Kennedy et al. 왕립 천문 학회 월간 고지 . 젊은 변하기 쉬운 별 RZ Psc, arXiv : 2005.14203 [astro-ph.SR] arxiv.org/abs/2005.14203 저널 정보 : 왕립 천문 학회 월간 공지
https://phys.org/news/2020-06-variable-star-rz-piscium-low-mass.html
.Examining a snapshot of exploding oxygen
산소 폭발의 스냅 샷 검사
에 의해 괴테 대학 프랑크푸르트 암마 인 산소 분자가 폭발하는 동안 : X- 레이 레이저 XFEL은 산소 분자의 두 원자에서 전자를 두드리고 파쇄를 시작합니다. 단편화 동안, X- 레이 레이저는 현재 하전 된 2 개의 산소 원자 (이온) 중 하나로부터 내부 쉘로부터 다른 전자를 방출한다. 전자는 입자와 파동 특성을 가지며 파는 다른 산소 이온에 의해 산란됩니다. 회절 패턴은 산소 분자의 파괴를 이미지화하고 단편화 공정 (전자 회절 이미징)의 스냅 샷을 찍기 위해 사용된다. 크레딧 : 프랑크푸르트 괴테 대학교 틸 얀케JUNE 9, 2020
우리는 100 년 이상 X- 레이를 사용하여 물질 내부를보고 결정에서 나노 입자에 이르기까지 더 작은 구조로 발전해 왔습니다. 이제 함부르크 근처의 Schenefeld에있는 X-ray 레이저 유럽 XFEL에 대한 국제 협력의 틀 안에서 Goethe University의 물리학 자들은 질적 인 발전을 이루었습니다. 새로운 실험 기법을 사용하여 산소와 같은 분자를 X 선으로보고 소우주에서 처음으로 움직임을 볼 수있었습니다. "입자가 작을수록 망치가 커집니다." 거대한 가속기를 사용하여 원자핵 내부를 보는 입자 물리학의 규칙 도이 연구에 적용됩니다. 산소와 같은 2 원자 분자를 X- 선화하기 위해서는 매우 강력하고 짧은 X- 선 펄스가 필요합니다. 이는 2017 년에 가동을 시작한 유럽 XFEL에서 제공되었으며 세계에서 가장 강력한 X- 레이 소스 중 하나입니다. 개별 분자 를 노출시키기 위해서는 새로운 X-ray 기술도 필요합니다. 매우 강력한 레이저 펄스의 도움으로 분자는 두 개의 결합 전자를 빠르게 강탈합니다. 이로 인해 전기 반발로 인해 갑자기 서로 떨어진 두 개의 양전하 이온이 생성됩니다. 동시에, 전자도 파처럼 행동한다는 사실이 유리하게 사용됩니다. 원자력 물리 연구소의 Till Jahnke 교수는“소나처럼 생각할 수있다. "전자파는 폭발하는 동안 분자 구조에 의해 흩어지고 결과적인 회절 패턴을 기록했다. 따라서 우리는 본질적으로 분자를 내부에서 X- 선으로 조사 할 수 있었고, 분해하는 동안 여러 단계로 관찰 할 수 있었다." '전자 회절 이미징 (electron diffraction imaging)'으로 알려진이 기술을 위해, Institute for Nuclear Physics의 물리학 자들은 COLTRIMS 기술을 개발하는 데 몇 년을 더 보냈다 (이것은 종종 '반응 현미경'이라고 함). Markus Schöffler 박사의 감독하에, 해당 장치는 사전에 유럽 XFEL의 요구 사항에 맞게 수정되었으며 Gregor Kastirke의 박사 논문 과정에서 설계 및 구현되었습니다. 얀 얀케 (Jannke)까지 관찰 한 것처럼 간단한 임무는 없다. "달과 달로 안전하게 비행하기 위해 우주선을 설계해야한다면, 나는 팀원들에게 그레고르를 원할 것입니다. 그가 여기서 성취 한 것에 깊은 인상을 받았습니다." 유명한 Physical Review X 의 현재 호에 발표 된 결과 는이 실험 방법이 효과가 있다는 첫 번째 증거를 제공합니다. 미래에, 이들 이미지를 사용하여 개별 분자의 광화학 반응을 높은 시간적 해상도로 연구 할 수있다. 예를 들어, 중형 분자와 UV 광선의 반응을 실시간으로 관찰 할 수 있어야합니다. 또한, 2018 년 말 유럽 XFEL에서 SQS (Small Quantum Systems) 실험 스테이션의 운영이 시작된 이후로 발표 된 첫 번째 측정 결과입니다.
더 탐색 광 여기 분자에서 전자와 핵 사이의 조정 된 춤을 포착 추가 정보 : Gregor Kastirke et al. X- 레이 자유 전자 레이저, 물리적 검토 X (2020)를 사용한 분자 분리의 광전자 회절 이미지 . DOI : 10.1103 / PhysRevX.10.021052 저널 정보 : 신체적 검토 X 에 의해 제공 괴테 대학 프랑 크 푸르트 암 마인
https://phys.org/news/2020-06-snapshot-oxygen.html
.Presence of airborne dust could signify increased habitability of distant planets
공기 중 먼지가 존재하면 먼 행성의 거주 성이 증가 할 수 있음
로 엑서 터 대학 M-dwarf 호스트 스타를 배경으로 바람 (화살표)과 공기 중 먼지 (색상 스케일)를 보여주는 3 개의 지상 외계 행성 시뮬레이션 컴퓨터 시각화. STFC는 Denis Sergeev에 의해 만들어졌으며 University of Exeter의 박사후 연구원입니다. 크레딧 : Denis Sergeev / University of Exeter JUNE 9, 2020
과학자들은 대기 중 먼지가 존재하는 중요한 기후 요소를 포함시켜 먼 별을 공전하는 거주 가능한 행성에 대한 이해를 넓혔습니다. 연구자들은 고전적인 공상 과학 모래 언덕에서 묘사 된 세계와 유사한 상당한 공기 중 먼지가있는 행성은 부모의 별에서 더 먼 거리에 걸쳐 거주 할 수 있으며, 따라서 생명을 유지할 수있는 행성의 창을 증가시킬 수 있다고 제안합니다. 엑서 터 대학, Met 사무실 및 이스트 앵글리아 대학 (UEA) 팀은 먼지의 세 가지 주요 영향을 분리했습니다. 소위 M- 난쟁이라고 불리는 태양보다 작고 시원한 별 근처에서 공전하는 행성은 회전 된 궤도 궤도 상태에 존재할 가능성이 높으며, 낮과 밤이 영구적으로 변합니다. 연구원들은 먼지가 더운 낮에는 차가워지고 밤에는 더 워져 지구 표면의 물 이 존재할 수 있는 별과의 거리 인 지구의 거주 지역을 효과적으로 넓힌다는 것을 발견했습니다 . 거주 가능한 먼 행성의 탐지 및 특성 분석은 현재 이러한 유형의 세계에서 가장 효과적입니다. 오늘 Nature Communications에 발표 된 결과 는 일반적으로 행성의 경우 공기 중 먼지에 의한 냉각이 거주 지역 의 안쪽 가장자리에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여줍니다.이 지역 은 행성이 지표수를 잃고 거주 할 수있을 정도로 뜨거워집니다. — 비너스에서 발생한 것으로 생각되는 시나리오에서. 지구에서 물이 손실되고 대양이 줄어들면 대기 중 먼지의 양이 증가하여 지구를 식힐 수 있습니다. 이 과정은 소위 부정적인 기후 피드백으로 지구의 물 손실을 연기합니다. 결정적으로,이 연구는 또한 천문학 자들이 관찰 한 것처럼 그들의 서명을 모호하게 할 수 있기 때문에 메탄의 존재와 같은 생명을 나타내는 주요 바이오 마커를 찾아내는 데 먼지의 존재가 설명되어야한다고 제안한다. 전문가들은 이러한 결과는 거주 할 수있는 먼 세계를 찾기 위해 외계 행성이 잠재적으로 거부되기 전에 매우 신중하게 고려해야한다는 것을 의미한다고 제안했다. 이 연구의 주 저자이자 Met Office와 Exeter 대학의 공동 저자 인 Ian Boutle 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "지구와 화성에서 먼지 폭풍은 표면에 냉각 및 온난화 효과가 있으며 냉각 효과는 일반적으로 우수합니다. 이 '동기화 된 궤도'행성은 매우 다릅니다. 여기,이 행성의 어두운면은 밤새 지속되며 온난화 효과는 나오지만 낮에는 냉각 효과는 나옵니다. 따라서 지구를 더 거주 가능하게 만듭니다. " 광물 먼지가 존재하는 것은 지구에서 발견되는 지역적으로나 화성에서 경험 한 바와 같이 전 세계적으로 기후에서 중요한 역할을하는 것으로 알려져 있습니다. 연구팀은 최첨단 기후 모델을 사용하여 지상 또는 지구 크기의 외계 행성에 대한 일련의 시뮬레이션을 수행했으며, 처음으로 자연 발생 광물 먼지가 외계 행성이 생명을 지탱할 수 있는지에 큰 영향을 미칠 것임을 보여주었습니다. UEA의 Manoj Joshi 교수는이 연구가 생명을 지탱하는 외계 행성의 가능성이 어떻게 별의 조도뿐만 아니라 가장 가까운 별의 빛 에너지의 양뿐만 아니라 지구의 대기 구성에 달려 있는지를 보여준다고 말했다. "공중 먼지 는 행성을 거주 가능하게 만들 수있는 물질이지만이 행성 에서 생명의 징후를 찾는 우리의 능력을 모호하게합니다 . 이러한 영향은 향후 연구에서 고려 될 필요가 있습니다." 이 연구 프로젝트에는 논문의 저자 목록을 다루는 Duncan Lyster의 학부 프로젝트가 포함되어 있습니다. 이제 자신의 비즈니스 제작 서핑 보드를 운영하는 Duncan은 다음과 같이 덧붙였습니다. "마지막 연구의 마지막 해에 실질적인 연구 결과를 보니 흥미 롭습니다. 저는 매혹적인 외계 행성 시뮬레이션 프로젝트를 진행하고 있었고, 참여할만큼 운이 좋았습니다. 세계 수준의 연구 수준으로 발전시킬 수있는 우리 태양계를 넘어서 거주 할 수 있는 행성 을 찾아 내기 위한 노력 은 현재와 미래의 우주 임무에서 없어서는 안될 부분이며, 우리가 혼자인지 아닌지에 대한 질문에 답하는 데 중점을두고 있습니다. 과학 기술 시설 협의회 (STFC)의 자금 지원으로 공동 저자와 함께이 프로젝트에 참여할 수 있었던 엑 사터 대학의 나단 메이 네 (Nathan Mayne)는 다음과 같이 덧붙였다. 지구의 기후를 연구하기 위해 개발 된 탁월한 이해와 기술을 최첨단 천체 물리학과 결합합니다. "이와 다른 프로젝트에 학부 물리학 학생들을 참여시킬 수 있도록, 우리와 함께 공부하는 사람들이 그러한 기술 및 공동 프로젝트에 필요한 기술을 직접 개발할 수있는 훌륭한 기회를 제공합니다."
더 탐색 외계 행성 기후 '디코더'는 삶의 검색을 돕는다 추가 정보 : 광물 먼지는 지구 행성의 거주 성을 증가 시키지만 바이오 마커 탐지, Nature Communications (2020)를 혼란스럽게 합니다. DOI : 10.1038 / s41467-020-16543-8 , www.nature.com/articles/s41467-020-16543-8 저널 정보 : Nature Communications Exeter 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-06-presence-airborne-signify-habitability-distant.html
.Renewable fuel from carbon dioxide with the aid of solar energy
태양 에너지의 도움으로 이산화탄소로부터 재생 가능한 연료
에 의해 린 셰핑 대학 린 셰핑 대학의 연구원들은 입방체 탄화 규소가 만들어진 성장 반응기와 협력하고 있습니다. 학점 : Thor Balkhed / Linköping University JUNE 9, 2020
스웨덴 린 셰핑 대학의 연구원들은 온실 가스 인 이산화탄소를 햇빛의 에너지를 사용하여 연료로 전환하려고합니다. 최근의 결과는 이산화탄소와 물에서 메탄, 일산화탄소 또는 포름산을 선택적으로 생성하기 위해 그들의 기술을 사용할 수 있음을 보여주었습니다. 이 연구는 ACS Nano 에 발표되었다 . 식물은 이산화탄소 와 물을 산소와 고 에너지 당으로 전환하여 성장을위한 "연료"로 사용합니다. 그들은 햇빛으로부터 에너지를 얻습니다. 린 셰핑 대학의 지안 우 선 (Jianwu Sun)과 그의 동료들은 광합성 (photosynthesis)으로 알려진이 반응을 모방하려고 시도하고있다. 식물이 공기에서 이산화탄소를 포획하고이를 메탄, 에탄올 및 메탄올과 같은 화학 연료로 변환하는 데 사용한다. 이 방법은 현재 연구 단계에 있으며 과학자들의 장기 목표는 태양 에너지 를 효율적으로 연료 로 변환하는 것입니다. "이 기술은 태양 에너지의 도움으로 이산화탄소를 연료로 전환함으로써 재생 에너지 원 개발에 기여하고 화석 연료의 연소 환경에 미치는 영향을 줄일 수있다"고 부서의 선임 강사 인 Jianwu Sun은 말했다. Linköping University 물리, 화학 및 생물학 그래 핀은 존재하는 가장 얇은 재료 중 하나로 단일 탄소 원자 층으로 구성됩니다. 탄력 있고 유연하며 햇빛에 투명하며 전기가 잘 통합니다. 이러한 특성의 조합은 그래 핀이전자 제품 및 생물 의학과 같은 응용 분야에서 사용할 가능성이 있습니다. 그러나 그래 핀만으로는 LiU 연구자들이 찾는 태양 에너지 변환 응용에 적합하지 않으므로 그래 핀을 반도체 입방정 실리콘 카바이드 (3C-SiC)와 결합시켰다. Linköping University의 과학자들은 이전에 탄소와 실리콘으로 구성된 입방 형 실리콘 카바이드에서 그래 핀을 성장시키는 세계 최고의 방법을 개발했습니다. 탄화 규소가 가열 될 때, 규소는 기화되는 반면, 탄소 원자는 그래 핀 층의 형태로 유지되고 재구성된다. 연구진은 제어 된 방식으로 서로의 위에 최대 4 개의 그래 핀 층을 배치 할 수 있음을 이미 보여 주었다.
Jianwu Sun, 린 셰핑 대학교 선임 강사. 학점 : Thor Balkhed / Linköping University
그들은 그래 핀과 큐빅 실리콘 카바이드를 결합하여 큐빅 실리콘 카바이드가 햇빛의 에너지를 포착하고 전하 운반체를 만드는 능력을 유지하는 그래 핀 기반 광 전극을 개발했다. 그래 핀은 탄화 규소를 보호하면서 전도성 투명층으로서 기능한다. 그래 핀 기반 기술의 성능은 여러 요소에 의해 제어되는데, 그 중 중요한 것은 그래 핀과 반도체 사이의 인터페이스 품질입니다. 과학자들은이 인터페이스의 특성을 자세히 살펴 보았습니다. 그들은이 기사에서 탄화 규소 에 그래 핀 층을 맞추고 그래 핀 기반 광 전극의 특성을 조절할 수 있음을 보여준다. 이러한 방식으로 이산화탄소의 전환이보다 효율적으로 이루어지면서 동시에 성분의 안정성이 개선된다. 연구원들이 개발 한 광 전극은 구리, 아연 또는 비스무트와 같은 다양한 금속의 음극과 결합 될 수 있습니다. 적합한 금속 캐소드를 선택함으로써 메탄, 일산화탄소 및 포름산과 같은 상이한 화합물이 선택적으로 이산화탄소 및 물로부터 형성 될 수있다. "대부분의 중요한 것은, 우리가 태양 사용할 수있는 증명하고있다 에너지 의 변환을 제어하기 위해 탄소 이산화탄소 , 메탄,에 일산화탄소 또는 포름산,"Jianwu 일 말한다 메탄은 기체 연료를 사용하도록 개조 된 차량 에서 연료 로 사용됩니다 . 일산화탄소와 포름산 은 연료로 기능하거나 산업에서 사용될 수 있도록 추가로 가공 될 수 있습니다. "
더 탐색 그래 핀, 재생 연료를 향한 발걸음 추가 정보 : Hao Li et al., 안정적인 저 바이어스 광전기 화학 태양-연료 변환을위한 그래 핀 / 입방 SiC 쇼트 키 접합의 원자 규모 조정, ACS Nano (2020). DOI : 10.1021 / acsnano.0c00986 저널 정보 : ACS Nano Provided by Linköping University
https://phys.org/news/2020-06-renewable-fuel-carbon-dioxide-aid.html
.New research paves the way for simulating catalysts under reaction conditions
새로운 연구는 반응 조건에서 촉매 시뮬레이션을위한 길을 열다
에 의해 피츠버그 대학 반응 조건 하의 나노 입자의 예시는 ACS 촉매의 표지에 표시되었다. 크레딧 : Raffaele Cheula JUNE 9, 2020
화학 물질 생산을위한 촉매의 발견을 시뮬레이션하고 가속화하는 분야 인 전산 촉매는 실제 반응 조건 하에서 구조를 나타내지 않아도되는 이상적인 촉매 구조의 시뮬레이션으로 크게 제한되어왔다. 피츠버그 대학교 스완슨 공과 대학의 새로운 연구는 이탈리아 밀라노에 위치한 Politecnico di Milano의 촉매 및 촉매 공정 연구소 (에너지학과)와 공동으로 다음과 같은 반응 조건 하에서 현실적인 촉매. ACS Catalysis에 발표 된이 연구 는 Raffaele Cheula, Ph.D. Maestri 그룹의 학생; Politecnico di Milano의 화학 공학 전임 교수 Matteo Maestri; 그리고 Giannis "Yanni"Mpourmpakis, Bicentennial Alumni Faculty Fellow 및 Pitt 화학 공학 부교수. "우리의 연구를 통해 촉매로 일반적으로 사용되는 금속 나노 입자가 어떻게 반응 환경에서 형태를 변화시키고 촉매 거동에 영향을 미치는지 알 수 있습니다. 결과적으로 우리는 나노 입자 앙상블을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 나노 의학, 에너지, 환경 등과 같은 나노 입자 응용 분야”라고 Mpourmpakis는 말합니다. "우리의 응용은 촉매 작용에 중점을두고 있지만, 전체적으로 나노 스케일 시뮬레이션을 발전시킬 수있는 잠재력을 가지고 있습니다." 반응 조건에서 촉매 작용을 모델링하기 위해 연구자들은 촉매의 동적 특성을 설명해야했으며, 이는 반응 전반에 걸쳐 변할 가능성이 높다. 이를 달성하기 위해 연구원들은 촉매의 구조 변화,이 변화의 가능성 및 촉매 표면에서 일어나는 반응에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션했습니다. Maestri는“화학 물질 및 연료 생산에서 오염 물질 제거에 이르기까지 일상 생활에서 대부분의 중요한 과정 뒤에 촉매 작용이 뒤 따른다”고 말했다. "우리의 연구는 촉매 작용의 구조-활성 관계에 대한 근본적인 분석을 향한 길을 닦았습니다. 이것은 촉매 기능에 대한 상세한 기계적인 이해를 달성함으로써 분자 수준에서 화학 변환을 공학적으로 추구하는 데있어 가장 중요한 노력입니다 . Raffaele의 덕분에 피트에 머물면서 우리 그룹의 미세 역학 및 멀티 스케일 모델링 전문 지식과 Yanni 그룹의 나노 물질 시뮬레이션 및 계산 촉매 전문 지식을 결합 할 수있었습니다. " 수석 저자 Raffaele Cheula, Ph.D. Maestri Lab의 학생은 Pitt의 Mpourmpakis Lab에서이 연구를 위해 1 년간 일했습니다. Cheula는“Yanni와 Matteo 간의 협력에 참여하게되어 매우 기뻤습니다. "Pitt와 PoliMi에서의 연구 경험의 조합은이 작업의 마무리에 매우 중요했습니다. 도전적인 주제였으며이 결과에 매우 만족합니다."
더 탐색 모델 나노 입자 모델링 추가 정보 : Raffaele Cheula et al., 모델링 조건 및 ACS 촉매 (2020) 반응 조건 하에서 나노 입자 앙상블의 촉매 활성 . DOI : 10.1021 / acscatal.0c01005 저널 정보 : ACS 촉매 피츠버그 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-06-paves-simulating-catalysts-reaction-conditions.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.First Optical Measurements of Milky Way’s Mysterious Fermi Bubbles
.Method found for making photons repel each other in an ultracold atomic gas
초저온 원자 가스에서 광자가 서로 반발하게 만드는 방법
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 광자 상호 작용 공학. 크레딧 : Nature Physics (2020). DOI : 10.1038 / s41567-020-0917-6 JUNE 9, 2020 REPORT
MIT, 하버드 대학교 및 베오그라드 대학교의 연구팀은 초저온 원자 가스 구름 속에서 광자가 서로를 격퇴 할 수있는 방법을 발견했습니다. Nature Physics 저널에 발표 된 논문 에서이 그룹은 광자 쌍과 원자 상태를 결합시키는 실험과 그로부터 얻은 것을 설명합니다. 광자는 질량이나 전하를 갖지 않기 때문에 경로를 지나갈 때 서로에게 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않습니다. 그들은 서로를 끌거나 격퇴하지 않습니다. 그러나 그들이 서로를 끌어 당기거나 격퇴하도록 강요하면 연구원들이 독특한 재료를 만들 수 있습니다. 과학자들은 다양한 트릭을 사용하여 강제 로 수행 할 수있는 방법을 연구 하고 있습니다. 예를 들어 2013 년에 현재 팀원 중 2 명은 적절한 환경에서 서로를 끌어 들이기 위해 광자를 만들어내는 프로젝트를 공동 작업했습니다. 초고온 가스 구름으로 쏘아서 Rydberg에 넣었습니다. 상태가 서로 달라 붙어 있습니다. 그러나 유사한 기술을 사용하려는 시도는 굴절률을 반대 방향으로 이동해야했기 때문에 실망 스러웠습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 새로운 트위스트와 같은 접근법을 시도했다. 같은 광자 쌍을 동시에 같은 원자의 두 원자 상태에 두 번 결합하는 것이다. 이를 통해 팀은 빛의 파장을 조정하여 광자가 동시에 가스 구름을 빠져 나가도록 할 수있었습니다. 이는 편광자가 서로 끌 리거나 격퇴 할 수 있음을 증명하는 수단입니다. 그리고 그것들은 그들이 준 입자들 사이의 삼체 반발을 보여주었습니다. 연구원들은 광자에 의한 인력과 반발력을 모두 입증하면 근거리 반발력, 장거리 인력 력과 같은 이질적인 거리와 분자 형 구조를 만들어 낼 수있는 가능성을 모두 높일 수 있다고 지적했다. 그들은 자연에서 발견되는 것과는 다른 결정질 질서와 자연 물질로는 불가능한 변경 가능한 변수를 가진 물질을 구상합니다.
더 탐색 새로운 형태의 빛 : 새로 관찰 된 광학 상태로 광자를 이용한 양자 컴퓨팅 가능 추가 정보 : Sergio H. Cantu et al. 양자 비선형 매체, Nature Physics (2020)의 반발 광자 . DOI : 10.1038 / s41567-020-0917-6 저널 정보 : 자연 물리
https://phys.org/news/2020-06-method-photons-repel-ultracold-atomic.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
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