Surprising number of exoplanets could host life
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.Surprising number of exoplanets could host life
외계 행성의 놀라운 수는 생명을 호스트 할 수있다
작성자 : Jules Bernstein, 캘리포니아 대학교-리버 사이드 Trappist-1 행성 시스템은 거주 가능 구역에 3 개의 행성이있는 반면, 우리 시스템에는 1 개의 행성 만 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech JULY 31, 2020
지구. 새로운 연구에 따르면 목성과 같은 거대한 가스가 없을 때 다른 별들이 지구와 같은 행성을 7 개나 가질 수 있다고합니다. 이것은 이번 주 천문 저널 에 게재 된 UC 강변 우주 생물 학자 스티븐 케인이 이끄는 연구의 결론입니다 . 우주 에서 생명체를 찾는 것은 일반적으로 과학자들이 "거주 가능한 구역"이라고 부르는 것에 중점을두고 있는데,이 행성은 지구 주위에 액체 물 바다가있을 수있는 별 주위의 영역으로, 우리가 알고있는 생명의 조건입니다. 케인은 거주 할 수있는 지역에 지구와 같은 3 개의 행성이있는 Trappist-1이라는 근처의 태양계를 연구하고있었습니다. 케인은 "이로 인해 별이 보유 할 수있는 거주 가능한 행성의 최대 수와 별이 하나 뿐인 이유에 대해 궁금해했다"고 말했다. "공평하지 않은 것 같아!" 그의 팀 은 별을 공전하는 다양한 크기의 행성을 시뮬레이션 하는 모델 시스템 을 만들었습니다 . 알고리즘은 중력을 설명하고 수백만 년에 걸쳐 행성이 서로 상호 작용하는 방법을 테스트하는 데 도움이되었습니다. 그들은 어떤 별들이 최대 7 명을 지탱할 수 있으며 우리 태양과 같은 별이 액체 물로 6 개의 행성을 잠재적으로 지원할 수 있다는 것을 발견했습니다. 케인은 "7 개가 넘으며 행성들이 서로 너무 가까워지고 서로의 궤도를 불안정하게한다"고 말했다. 그렇다면 왜 우리 태양계가 6 개를 지탱할 수 있다면 거주 가능한 행성이 하나뿐입니까? 행성의 움직임이 타원형이거나 불규칙하지 않고 원형 인 경우 도움이되므로 접촉을 최소화하고 안정적인 궤도를 유지할 수 있습니다. 케인은 또한 태양계의 다른 모든 행성에 비해 질량이 2.5 배나 큰 목성 (Jupiter)이 우리 시스템의 거주 성을 제한했다고 의심합니다. 케인은“태양계는 거대하고 다른 궤도를 방해하기 때문에 태양계 의 거주성에 큰 영향을 미친다 . 소수의 별만이 거주 할 수있는 지역에 여러 개의 행성이있는 것으로 알려져 있습니다. 앞으로 케인은 더 작은 행성들로 둘러싸인 별들을 더 검색 할 계획입니다. 이 별들은 Jet Propulsion Laboratory의 Habitable Exoplanet Observatory와 같은 NASA 망원경으로 직접 이미징하는 주요 대상이 될 것입니다. 케인의 연구에 따르면 베타 CVn과 같은 별 하나가 27 광년 정도 떨어져 있습니다. 목성과 같은 행성이 없기 때문에 거주 가능한 여러 행성을 확인한 별 중 하나로 포함됩니다. 미래의 연구는 또한 다른 별 시스템에서 거주 가능한 구역 행성 의 대기 화학을 검사하는 새로운 모델의 생성을 포함 할 것 입니다. 이와 같은 프로젝트는 우주 공간에서의 삶을 찾는 새로운 길 이상을 제공합니다. 또한 과학자들이 언젠가 우리 행성의 생명을 변화시킬 수있는 힘에 대한 통찰력을 제공합니다. 케인은“우리는 지구가 대부분의 역사에서 거주 할 수 있다는 것을 알고 있지만, 이러한 유리한 조건이 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지, 그리고 그러한 변화의 배후에있는 구체적인 동인에 관한 많은 의문이 남아있다”고 말했다. "우리의 진화 경로가 우리와 유사 할 수있는 외계 행성의 특성을 측정함으로써, 우리는이 행성의 과거와 미래에 대한 미리보기를 얻을 수 있으며, 우리의 거주 성을 유지하기 위해해야 할 일이 있습니다."
더 탐색 새로운 추정에 따르면, 우리 은하계에서 60 억 개의 지구와 같은 행성이 추가 정보 : Stephen R. Kane et al., 거주 지역의 동적 포장 : 베타 CVn의 사례, 천문학 저널 (2020). DOI : 10.3847 / 1538-3881 / ab9ffe 저널 정보 : 천문 저널 에서 제공하는 리버 사이드 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2020-07-exoplanets-host-life.html
.Fusion Energy Era: ITER Assembly Begins – World’s Largest Science Project to Replicate the Fusion Power of the Sun
퓨전 에너지 시대 : ITER 조립 시작 – 태양의 퓨전 파워를 재현하는 세계 최대의 과학 프로젝트
주제 :에너지퓨전 에너지이터인기 있는 으로 ITER 2020 년 7 월 28 일 ITER 사이트 플래그 지난 2 개월 동안, 몇몇 대규모의 최초 구성 요소가 ITER 사이트에 도착했습니다. 프랑스 대통령 임마누엘 마크론 (Emmanuel Macron)이 사실상 참석 한 가운데, ITER 회원국 정부 지도자들은 2020 년 7 월 28 일 화요일에 총회 시작을 축하 할 것입니다. 크레딧 : ITER
퓨전 : 미래의 탄소가없고 풍부하고 안전하며 경제적 인 에너지 원; EU, 프랑스, 중국, 인도, 일본, 한국, 러시아 및 미국의 지도자들이 함께 발표합니다. Emmanuel Macron 프랑스 대통령과 유럽 연합, 중국, 인도, 일본, 한국, 러시아 및 미국의 지도자들은 ITER에서 세계 최대의 핵융합 장치 조립이 공식적으로 시작되면서 오늘 새로운 에너지 시대의 시작을 선언합니다. 남부 프랑스. 세계 최대의 과학 프로젝트 인 ITER 기계는 빛과 따뜻함을 제공하고 지구 생활을 가능하게하는 태양의 융합력을 재현하기 위해 조립되고 있습니다.
https://youtu.be/wOeKO_Y4Vgg
ITER 조립 단계는 최근 몇 달 동안 전 세계의 구성 요소가 도착함으로써 가능해졌습니다. 이 보고서는 ITER 국제 연구 프로젝트의 35 개 협력국이 기후 변화와의 일반적인 싸움에서 지속적인 방식으로 함께 참여할 의지를 보여줍니다. 일본 총리 아베 신조는“ITER 프로젝트를 진심으로 축하한다. "저는 혁신적인 혁신이 기후 변화를 포함한 글로벌 문제를 해결하고 지속 가능한 탄소가없는 사회를 실현하는 데 핵심적인 역할을 할 것이라고 믿습니다." Fusion은 탄소 배출없이 깨끗하고 안정적인 에너지를 제공합니다. 퓨전은 미세한 양의 연료로 안전하며 녹아서 런 어웨이 사고가 발생할 가능성이 없습니다. 융합 연료는 해수와 리튬에서 발견됩니다.
https://youtu.be/z9syPSVOv_w
수백만 년 동안 인류를 공급할만큼 풍부합니다. 이 연료의 파인애플 크기의 양은 10,000 톤의 석탄에 해당합니다. 핵융합 플랜트의 건설 및 운영 비용은 핵분열 플랜트의 비용과 유사하지만 폐기물 처리의 큰 비용과 장기적인 유산은 없을 것으로 예상됩니다. ITER가 완료되면, 상업적 규모로 융합력이 지속적으로 생성 될 수 있음을 보여줄 것으로 기대된다. 약속 ITER 프로젝트가 탄생 한 것은 확실한 융합 약속 때문입니다. 35 개 파트너 국가는 EU (영국 및 스위스 포함), 중국, 인도, 일본, 한국, 러시아 및 미국입니다. 세계 인구의 50 % 이상과 국내 총생산의 80 % 이상을 대표하는이 국가들은 최초의 산업 규모 연구 융합 장치를 구축하기 위해 방대한 전문 지식과 자원을 모았습니다. 프랑스는 호스트 국가입니다. 영국 및 스위스와의 유럽 연합이 호스트 회원이며 ITER 비용의 45 %를 지원합니다. 다른 회원국 인 미국 중국, 일본, 러시아, 인도 및 한국은 9 %의 자금을 지원합니다.
https://youtu.be/YmbIKJNdZnU
ITER 회원 기여금의 약 90 %가 현물로 만들어져“자기 토러스”에 대한 Tokamak (위의 비디오 참조)라는 이미 다양한 기계에 국제적 복잡성을 더합니다. 완료되면 Tokamak은 백만 개 이상의 구성 요소로 구성됩니다. 1950 년대, 토카막 (자기 구속 융합) 개념이 소련에서 처음 개발 된 이후, 융합 에너지 연구는 광범위한 국제 협력 분야였습니다. 최근 몇 달 동안 기계 조립을 준비하면서 거대한 수백 가지의 구성 요소가 프랑스에 도착하기 시작했습니다. 이 부품들은 전 세계의 공장, 대학 및 국립 실험실에서 5 년 이상 제작되어 왔습니다. Tokamak 구성 요소는 매우 엄격한 사양을 충족해야합니다. 복잡한 일정에 따라 정시에 프랑스에 도착해야합니다. Bigot 박사는“기계를 한 조각 씩 구성하는 것은 복잡한 타임 라인에 3 차원 퍼즐을 조립하는 것과 같습니다. Bigot 박사는“프로젝트 관리, 시스템 엔지니어링, 위험 관리 및 기계 조립 물류의 모든 측면은 스위스 시계의 정밀함과 함께 수행되어야합니다. "향후 몇 년간 따라야 할 복잡한 대본이 있습니다." 이 기간이 끝날 무렵, 2025 년 12 월, ITER 과학자 및 엔지니어는 기계 기능을 보여주는 최초의 이벤트 인“First Plasma”를 시작합니다. ITER Tokamak은 어느 정도의 전력을 제공합니까? ITER 공장은 약 500 메가 와트의 화력을 생산할 것입니다. 지속적으로 작동하고 전력망에 연결하면 약 200,000 가정에 충분한 약 200 메가 와트의 전력이 필요합니다. 상업용 핵융합 플랜트는 10-15 배 더 많은 전력을 위해 약간 더 큰 플라즈마 챔버 로 설계 될 것입니다 . 예를 들어, 2,000 메가 와트의 융합 발전소는 200 만 가정에 전력을 공급할 것입니다. 융합 이 대기 중으로 들어가는 CO 2 양에 차이를 만들 까요? 퓨전 발전소는 탄소가 없습니다. 그들은 CO 2 를 방출하지 않습니다 . 그러나 기후 변화와의 싸움에서 융합의 이점은 이러한 융합 식물이 얼마나 빨리 설치되는지에 달려 있습니다. 탄소 배출량의 70 % 이상이 에너지 사용에서 발생합니다. 에너지 소비의 80 % 이상이 화석 연료에서 비롯됩니다. Bigot 박사는“융합 전력이 재생 에너지와 보편화되면 운송, 건물 및 산업에서 발생하는 온실 가스 배출을 줄이기 위해 전기 사용을 크게 확대 할 수있다. "깨끗한 에너지의 독점적 사용을 가능하게하는 것은 우리 지구의 기적 일 것입니다."
퓨전 : 작동 방식
몇 그램의 중수소와 삼중 수소 (수소) 가스가 Tokamak라고하는 거대한 도넛 모양의 챔버에 주입됩니다. 수소는 구름 모양의 이온화 플라즈마가 될 때까지 가열됩니다 (위의 비디오 참조). 이온화 된 플라즈마는 10,000 톤의 초전도 자석에 의해 성형되고 제어됩니다. 플라즈마가 1 억 5 개 천만도에 도달 할 때 퓨전가 발생 섭씨 태양의 중심보다 10 배 더워 - 융합 반응에서 소량의 질량이 막대한 양의 에너지로 변환됩니다. 융합에서 발생하는 초고 에너지 중성자는 자기 케이지를 빠져 나가고 에너지를 열로 전달합니다. Tokamak의 벽에서 순환하는 물은 빠져 나온 열을 흡수하고 증기를 만듭니다. 상업용 플랜트에서 증기 터빈은 전기를 생산합니다. 수백 개의 토카막이 지어졌습니다. 그러나 ITER는 "연소"또는 자체 가열 플라즈마를 최초로 달성 할 것입니다. ITER 제조국
조립의 시작 이터 크라 요삿 ITER Cryosat. 크레딧 : ITER
극저온 인도에서 제조 된 Cryostat는 Tokamak 진공 용기 및 초전도 플라즈마를 둘러싸고있는 초고온 플라즈마를 둘러싸고있는 "열"입니다. 높이는 30 미터 (98.5 ')이고 직경은 30 미터 (98.5')입니다. 가장 큰 스테인리스 진공 챔버입니다. 기본, 하단 실린더, 상단 실린더 및 상단 뚜껑의 네 가지 주요 부분이 있습니다. 하부 실린더는 스톤 헨지와 거의 같은 치수입니다. Cryosat베이스 섹션의 무게는 1,250 톤입니다. (아래 비디오 참조) 가장 무거운 ITER 구성 요소입니다. 5 월에 Tokamak Pit에 삽입 된 첫 번째 주요 작품이었습니다. 3 밀리미터 미만 의 정확도 로 제자리에 고정되었습니다 .
https://youtu.be/Q1kv_DiYRhw
ITER의 자석 ITER는 세 개의 밀접하게 통합 된 자석 유형을 사용하여 1 억 5 천만도 플라즈마를 포함, 제어, 성형 및 펄스합니다. 초전도되기 위해, 자석은 성간 공간의 온도 인 -269 ℃의 액체 헬륨으로 내부적으로 냉각된다. ITER 토 로이드 필드 코일 토 로이드 필드 코일은 회색으로 표시됩니다.
토 로이드 필드 (TF) 코일 중국, 한국 및 러시아에서 생산되는 부품으로 일본과 유럽에서 제조 된 40 개 이상의 회사가 18 개의 Toroidal Field (TF) 코일 제조에 참여하고 있습니다. (위 비디오 참조) TF 코일의 기능은 이온화 된 플라즈마 입자를 제한하는 것입니다. 각 자석은 4 층 건물의 높이이며 무게는 360 톤입니다. 첫 2 개의 TF 코일은 4 월에 일본과 이탈리아에서 ITER 사이트에 도착했습니다. ITER 폴 로이드 필드 코일 주황색으로 표시된 폴 로이드 장 코일. 크레딧 : ITER
https://youtu.be/wFatxZs-JVY
폴 로이드 장 (PF) 코일
중국, 유럽 및 러시아에서 제조 된 이 자석은 링 모양이며 TF 코일 시스템 외부에 위치합니다. PF 코일은 플라즈마를 형성하여 벽으로부터 멀리 유지합니다. 직경은 10 ~ 24 미터 (33 '~ 79')이며 무게는 최대 400 톤인 6 개의 PF 코일이 있습니다. 첫 번째 PF 코일은 중국에서 5 월에 ITER에 도착했습니다. 유럽에서 만든 두 번째는 현장에서 제조되었습니다. 중앙 솔레노이드 (CS) ITER Central 솔레노이드 모듈 중앙 솔레노이드 모듈. 크레딧 : ITER 미국에서 제조 한이 제품은 가장 강력한 ITER 자석입니다. 긴 펄스에서 플라즈마의 강력한 전류를 시작하기 때문에 ITER의 "뛰는 심장"이라고도합니다. Central Solenoid는 6 개의 모듈로 제작되고 있습니다. 결합되면 높이는 13 미터 (43 ')이거나지지 구조물은 18 미터 (59')이며 무게는 1,000 톤입니다. 항공 모함을 들어 올리는 자력이 있습니다. 독립적으로 작동하는 CS 코일 팩은 다른 방향으로 당기는 거대한 전자기력을 생성합니다. 지지 구조물은 우주 왕복선 리프트 오프 추력의 두 배에 해당하는 힘을 견뎌야합니다. 첫 번째 CS 모듈은 2020 년 가을에 ITER에 도착합니다. 진공 용기 ITER 진공 용기 ITER 진공 용기. 크레딧 : ITER 한국 (4 개 부문)과 유럽 (5 개) 부문에서 제조되었으며, 러시아에서 공급하는 돌출 포트 스터브를 사용하여 진공 용기는 밀폐 된 도넛 모양의 스테인레스 스틸 챔버입니다. 내부에서 플라즈마 입자는 벽에 닿지 않고 계속해서 나선형으로 움직입니다. 진공 용기의 44 개 개구부 또는 포트는 원격 처리 작업, 진단, 가열 및 진공 시스템에 대한 액세스를 제공합니다. 용기의 내부 표면을 감싸는 블랭킷 모듈은 융합 반응에 의해 생성 된 고 에너지 중성자로부터 차폐를 제공합니다. ITER 진공 용기 (840 m³)의 중앙에 포함 된 플라즈마의 부피는 이전의 토카막보다 10 배 더 큽니다. 최초의 진공 용기 부문은 7 월 21 일 프랑스에 도착하여 기계 조립을 시작했습니다. 유럽이 건설 한 ITER 사업장 전체의 건물 및 토목 공사는 약 75 % 완료되었습니다. 다음은 세 가지 예입니다. Tokamak 빌딩 및 조립 홀이 완성되었으며 170 미터의 오버 헤드 크레인 레일이 결합되어 구성품을 운반하고 배치 할 두 개의 750 톤 크레인을 지원합니다. 세계에서 가장 큰 중앙 집중식 냉동 공장 인 극저온 시설은 60 % 완성되었습니다. 초전도 자석이 작동하기 위해 극도로 낮은 온도에 액체 헬륨을 제공합니다. 이 장비는 중국, 인도, 스웨덴, 체코, 핀란드, 이탈리아, 일본 및 프랑스에서 공급됩니다. 냉동은 주로 인도산입니다. ITER의 자석에 정확한 전압과 전류를 공급하는 자석 변환 건물은 중국, 인도, 한국 및 러시아의 특수 설계된 장비를 사용하고 있습니다. ITER Scientific 설치 구성 ITER 과학 설치는 2010 년에 시작되었습니다. 크레딧 : ITER Organization 전 세계에서 제공되는 구성 요소를 통합하는 ITER 조립은 중앙 ITER 조직의 책임입니다. 여기에는 Tokamak 자체의 조립뿐만 아니라 무선 주파수 가열, 연료 사이클, 극저온, 냉각수, 진공, 제어 및 고압 전기 시스템과 같은 지원 시스템의 병렬 설치가 포함됩니다. 주요 조립 활동은 ITER 장치가 부분적으로 내장 된 콘크리트 바이오 실드에 설치되는 Tokamak 빌딩에서 진행됩니다. 조립 단계의 경우이 건물은 깨끗한 영역으로 작동하며 가장 큰 구성 요소에서 약간의 왜곡이 발생하지 않도록 일정한 온도로 유지됩니다. 무게가 최대 800 톤에 이르는 150 가지 이상의 특수 공구를 사용하여 Tokamak 부품을 조립,지지 및 배치 할 수 있습니다. 원형 토카막은 인접한 조립 홀에서 9 개의 하위 조립품으로 사전 조립됩니다. 각 40도 섹션은 진공 용기 부문, 보호은 코팅 열 차폐 및 2 개의 환상면 코일을 통합합니다. 주요 Tokamak 구성 요소의 크기와 무게, 작은 공차, 제조업체의 다양성 및 긴밀한 일정이 결합되어 ITER를 엄청난 엔지니어링 및 물류 과제로 만듭니다. ITER 기계 조립에는 4.5 년이 걸립니다.
https://scitechdaily.com/fusion-energy-era-iter-assembly-begins/
.“Brilliant” New Technique to Study Superheavy Elements
초강력 요소를 연구하는“화려한”새로운 기술
주제 :요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠레이저 으로 요하네스 구텐베르크 대학 마인츠 2020년 7월 30일 초강력 요소 레이저 공명 크로마토 그래피는 처음에 로렌슘 (요소 103)을 조사하는 데 사용됩니다. 크레딧 : Mustapha Laatiaoui
초 중형 요소의 광학 분광법을 위해 물리 및 화학의 방법론을 병합합니다. 초강력 원소는 자연적으로 발생하지 않고 합성 될 때 몇 초 안에 사라지기 때문에 실험적 조사에 도전하는 흥미로운 핵 및 원자 양자 시스템입니다. 최전선 원자 물리학 연구를 이러한 요소로 추진하려면 극도로 감도가 빠른 고속 원자 분광법 기술을 향한 혁신적인 개발이 필요합니다. 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램 내에서 공동 노력으로 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠 (JGU)의 Mustapha Laatiaoui 박사가 주도한 광학 분광학 제안 : 소위 레이저 공명 크로마토 그래피 (LRC)는 이러한 조사를 가능하게해야합니다. 분 생산 수량에. 이 제안은 최근에 Physical Review Letters 와 Physical Review A의 두 기사로 출판되었습니다 .. SHE (Superheavy Elements)는 주기율표의 맨 아래에 있습니다. 그것들은 원자 껍질과 양자의 중성자, 핵의 압도적 인 수의 전자가 존재할 때 그러한 이국적인 원자가 어떻게 존재하고 작동하는지에 대한 이해의 발전을위한 비옥 한 근거를 나타냅니다. 전자 구조에 대한 통찰력은 요소 별 방출 스펙트럼을 보여주는 광학 분광학 실험에서 얻을 수 있습니다. 이러한 스펙트럼은 최신 원자 모델 계산을위한 강력한 벤치 마크이며, 예를 들어 중성자 별 합병 이벤트에서 생성 될 수있는 더 무거운 요소의 흔적을 검색 할 때 유용 할 수 있습니다. LRC 접근법은 다양한 방법을 결합 SHE가 수십 년 전에 발견되었지만 광학 분광법 도구에 의한 조사는 합성에 비해 훨씬 부족합니다. 이는 전통적인 방법이 단순히 작동하지 않는 매우 낮은 속도로 생산되기 때문입니다. 지금까지 광학 분광법은 주기율표의 원소 102 인 노벨륨에서 끝납니다. Laatiaoui는“현재의 기술은 실행 가능한 것의 한계에있다. 다음으로 무거운 원소부터 물리 화학적 성질이 급격히 변하고 적절한 원자 상태의 샘플을 제공하는 데 방해가됩니다.”
레이저 공명 크로마토 그래피 레이저 공명 크로마토 그래피는 이온의 광학 여기 및 검출기에 도달 한 이후의 검출을 기반으로합니다. 크레딧 : Mustapha Laatiaoui
물리학자는 연구 동료들과 함께 광학 분광법에서 새로운 LRC 접근법을 개발했습니다. 이것은 레이저 분광법의 원소 선택 성과 스펙트럼 정밀도를 이온 이동성 질량 분석법과 결합하고 레이저 유도 형광 분광법에서와 같이 높은 감도의 이점을 광학 프로빙의 "단순성"과 병합합니다. 주요 아이디어는 일반적인 형광등을 기준으로하지 않고 입자 탐지기로의 고유 한 드리프트 시간을 기반으로 공진 광학 여기 제품을 탐지하는 것입니다. 그들의 이론적 연구에서 연구원들은 단독으로 충전 된 로렌슘, 원소 103 및 더 가벼운 화학적 동족체에 초점을 맞추었다. 그러나이 개념은 주기율표에 걸쳐 다른 많은 단일 원자 이온, 특히 고온 내화 금속 및 로렌슘 이외의 원소를 포함한 전이 금속의 레이저 분광법에 대한 탁월한 접근성을 제공합니다. 삼중으로 충전 된 토륨과 같은 다른 이온 종도 LRC 접근 방식에 도달해야합니다. 더욱이,이 방법은 신호대 잡음비를 최적화 할 수있게하여 이온 이동도 분광법, 상태 선택 이온 화학 및 기타 응용을 용이하게한다. Mustapha Laatiaoui 박사는 2018 년 2 월 Johannes Gutenberg University Mainz와 Helmholtz Institute Mainz (HIM)에 왔습니다. 레이저 분광법 및 이온 이동성 분광법을 사용하여 가장 무거운 요소에 대한 연구를했습니다. 현재 출판물에는 Laatiaoui가 이전에 다름슈타트의 GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung 및 벨기에의 KU Leuven에서 수행 한 작업도 포함되었습니다.
참고 문헌 : 2020 년 7 월 10 일, Mustapha Laatiaoui, Alexei A. Buchachenko 및 Larry A. Viehland의 "초 중력 원소의 레이저 공명 크로마토 그래피", 물리적 검토 편지 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.125.023002 무스타파 Laatiaoui, 알렉시 A. Buchachenko 래리 A. Viehland 2020 년 10 년 7에서 "무거운 이온에 펌핑 광을 검출하기위한 전송 특성을 악용" 물리 리뷰가 . DOI : 10.1103 / PhysRevA.102.013106 이 작업은 러시아 모스크바의 스콜 코보 과학 기술 연구소 (Skolkovo Institute of Science and Technology)의 알렉세이 A. 부차 첸코 (Alexei A. Buchachenko)와 미국 피츠버그 소재 채텀 대학교 (Chatham University)의 래리 에이 비에 틀 란드 (Larry A. Viehland)와 협력하여 수행되었다.
https://scitechdaily.com/brilliant-new-technique-to-study-superheavy-elements/
.New printing process advances 3-D capabilities
새로운 인쇄 프로세스로 3D 기능 향상
에 의해 매사추세츠 로웰 대학 이 인장 물체는 UMass Lowell Plastics Engineering Prof. David Kazmer가 발명 한 새로운 기술인 3D 사출 인쇄를 사용하여 만들어졌습니다. 크레딧 : David Kazmer AUGUST 1, 2020
UMass Lowell 연구원이 발명 한 새로운 3D 프린팅 기술을 통해 만들 수있는 제품 중 일부는 환자를위한 내구성이 우수한 보철 및 의료 기기, 비행기 및 자동차를위한 강력한 부품입니다. 플라스틱, 금속 및 왁스와 같은 물질은 실습이 프로토 타이핑 및 제조 분야를 방해했기 때문에 3D 프린터에서 더 큰 품목을위한 제품 및 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 플라스틱의 3D 프린팅을 통해 만들어진 제품에는 장난감부터 드론까지 모든 것이 포함됩니다. UMass Lowell의 David Kazmer 플라스틱에 따르면 3-D 플라스틱 프린터 의 세계 시장 은 40 억 달러로 추정되고 성장하고 있지만, 프린터가 빠르게 생산되는 물체를 만들고 강도를 유지하며 원하는 모양을 정확하게 반영해야한다는 과제는 여전히 남아 있습니다. 연구 프로젝트를 이끈 공학 교수. 사출 인쇄라고 불리는 Kazmer가 개척 한 기술은 지난주 온라인에 게시 된 학술지 Additive Manufacturing 에 실 렸습니다 . 본 발명은 몰드 캐비티를 용융 된 재료로 충전함으로써 물체를 생성하는 기술인 3-D 프린팅 및 사출 성형의 요소를 결합 한다. 두 프로세스의 결합은 3D 프린팅의 생산 속도를 높이면서 결과 제품의 강도와 특성을 향상시킵니다. 조지 타운에 사는 Kazmer에 따르면 혁신은 일반적으로 기존의 3D 인쇄 보다 약 3 배 더 빠른 속도로 물체를 생성합니다 . "본 발명은 생산 된 부품의 품질을 크게 향상시켜 균열이나 공극이 거의없이 완전히 치밀하게 만들어 지므로 훨씬 더 강해집니다. 기술 응용 분야의 경우 이것은 게임 변경입니다. 새로운 공정은 또한 비용 효율적입니다. Kazmer는“필요한 기계를 프로그래밍하기 위해 새로운 소프트웨어만으로 기존 3D 프린터에 사용되었습니다. 이 프로세스는 개발하는 데 약 18 개월이 걸렸습니다. UMass Lowell 박사 플리머스의 오스틴 콜론 플라스틱 공학의 후보자는 Kazmer와 함께 제품 설계, 프로토 타이핑 및 프로세스 제어 과정을 가르치는 기술을 검증했습니다. 그는 새로운 기술에 대한 특허를 출원했다.
더 탐색 연구원들은 3D 프린팅의 '약점'을 해결하기 위해 기술을 발명했습니다. 추가 정보 : David O. Kazmer et al., 사출 인쇄 : 쉘 재료 압출 및 충전을 통한 첨가제 성형, 적층 제조 (2020). DOI : 10.1016 / j.addma.2020.101469 에 의해 제공 매사추세츠 로웰 대학
https://phys.org/news/2020-08-advances-d-capabilities.html
.Scientists discover new class of semiconducting entropy-stabilized materials
과학자들은 새로운 종류의 반도체 엔트로피 안정화 물질을 발견했습니다
에 의한 미시간 대학 반도체 엔트로피 안정화 칼 코게 나이드 합금 인 GeSnPbSSeTe의 결정 구조. 황색 원자는 양이온 (Ge, Sn, Pb)이고 청색 원자는 음이온 (S, Se, Te)이다. 가벼움의 차이는 음이온 및 양이온의 다른 종에 해당합니다. 음이온 및 양이온 서브 래티스 둘 다의 장애로부터의 구성 엔트로피는 실험 원리 합성 및 특성화뿐만 아니라 1 차 계산으로부터 입증 된 바와 같이 단상 로크 솔트 고용체를 안정화시킨다. 학점 : Logan Williams, Emmanouil Kioupakis 및 Zihao Deng, 미시간 대학교 재료 공학과 AUGUST 1, 2020
반도체는 디지털 및 아날로그 전자, 태양 전지, LED 및 레이저와 같은 다양한 기능 응용 분야에서 중요한 재료입니다. 반도체 합금은 혼합비 또는 합금 성분을 조정함으로써 그 특성을 조작 할 수 있기 때문에 이들 용도에 특히 유용하다. 그러나, 다 성분 반도체 합금의 합성은 합금을 별개의 상으로 열역학적 상 분리하기 때문에 큰 도전이되어왔다. 최근 재료 과학 및 엔지니어링 부서의 미시간 대학 연구원 Emmanouil (Manos) Kioupakis와 Pierre FP Poudeu는 엔트로피를 사용하여 GeSnPbSSeTe 고 엔트로피 칼 코게 나이드 합금을 기반으로 한 새로운 종류의 반도체 물질을 안정화했습니다. 기능적 응용 분야에서 엔트로피 안정화 반도체를 더 널리 채택 할 수있는 방법을 발견했습니다. 그들의 기사는 "앰비 이온 엔트로피 안정화 및 앰비 폴라 도핑을 갖는 반도체 고 엔트로피 칼 코게 나이드 합금"이 최근 저널에 발표되었다.재료의 화학 . 물질의 무질서 정도를 정량화하는 열역학적 양인 엔트로피는 높은 엔트로피 금속 합금에서 엔트로피 안정화 세라믹에 이르기까지 각 성분을 등몰 방식으로 혼합하여 방대한 신규 물질을 합성하기 위해 개발되었습니다. 혼합 엔탈피가 많음에도 불구하고, 이들 물질은 놀랍게도 단일 결정 구조로 결정화 될 수 있으며, 격자의 큰 구성 엔트로피에 의해 가능해진다. Kioupakis와 Poudeu는 이러한 엔트로피 안정화 원리가 열역학적으로보다 안정적인 화합물로 분리되는 것을 선호하는 반도체 합금의 합성 문제를 극복하기 위해 적용될 수 있다고 가정했다. 그들은 양이온 부위에 Ge, Sn 및 Pb를, 음이온 부위에 S, Se 및 Te를 혼합하여 PbTe 구조에서 파생 된 6 성분 II-VI 칼 코게 나이드 합금에 대한 가설을 테스트했습니다. Kioupakis는 고 처리량 1 차 계산을 사용하여 GeSnPbSSeTe 고 엔트로피 칼 코게 나이드 합금의 엔탈피와 엔트로피 사이의 복잡한 상호 작용을 발견했습니다. 그는 음이온 및 양이온 서브 격자로부터의 큰 구성 엔트로피가 성장 온도에서 합금을 단상 암염 고체 용액으로 안정화 시킨다는 것을 발견했다. 실온에서 준 안정성 임에도 불구하고, 이러한 고체 용액은 주위 조건 하에서 빠른 냉각에 의해 보존 될 수있다. Poudeu는 나중에 등몰 조성 (Ge 1/3 Sn 1/3 Pb 1/3 S 1/3 Se 1/3 Te 1/3) 을 합성하여 이론 예측을 검증했습니다.2) 고체-상태 반응에이어서 액체 질소에서 빠르게 급냉시켰다. 합성 된 힘은 순수한 rockalt 구조에 해당하는 잘 정의 된 XRD 패턴을 보여 주었다. 또한, 이들은 DSC 분석 및 엔트로피 안정화의 주요 특징 인 온도 의존적 XRD로부터 단상 고용체와 다상 분리 사이의 가역적 상 전이를 관찰했다. 높은 엔트로피 칼 코게 나이드를 흥미롭게 만드는 것은 기능적 특성입니다. 이전에 발견 된 고 엔트로피 재료는 반도체 영역에서 명확한 쇠약함을 갖는 금속 또는 절연 세라믹이다. Kioupakis와 Poudeu는 그것을 발견했습니다. 등몰 GeSnPbSSeTe는 양극성으로 도핑 가능한 반도체로 0.86 eV의 계산 된 밴드 갭과 Na 리셉터를 사용한 p 형 도핑 및 Bi 도너를 사용한 n 형 도핑시 측정 된 Seebeck 계수의 역전을 보여주는 증거가 있습니다. 합금은 또한 온도와 거의 독립적 인 초저 열전도도를 나타냅니다. 이러한 매력적인 기능적 특성으로 GeSnPbSSeTe는 전자, 광전자, 광전지 및 열전 장치에 배치 될 유망한 새로운 재료가되었습니다. 엔트로피 안정화는 광범위한 재료 구성을 실현하는 일반적이고 강력한 방법입니다. 칼 코게 나이드 반도체에서 엔트로피 안정화 발견 합금 UM의 팀이 신규 애플리케이션 기능에 대한 길을 열 수 빙산의 일각 엔트로피 -stabilized 재료.
더 탐색 석유와 가스를 지속 가능한 화학으로 대체하는 새로운 센터 추가 정보 : Zihao Deng et al., Ambi-ionic Entropy Stabilization 및 Ambipolar Doping, 재료 화학 (2020)을 사용한 반도체 성 고 엔트로피 칼 코게 나이드 합금 . DOI : 10.1021 / acs.chemmater.0c01555 저널 정보 : 재료의 화학 에 의해 제공 미시간 대학
https://phys.org/news/2020-08-scientists-class-semiconducting-entropy-stabilized-materials.html
.Solving a DNA Mystery: “The Bizarre Thing About the Bubbling DNA”
DNA 미스터리 해결 : "버블 링 DNA에 관한 기괴한 것"
주제 :의 생명 공학세포 생물학DNA유전학UC 산타 바바라 으로 캘리포니아 대학 - 산타 바바라 2020년 8월 1일 DNA 미스터리 개념
효소에 노출되면 DNA에 의해 형성된 액체 방울에서 특이한 반응을 일으킨다 . 새로운 연구는 그 배후의 메커니즘을 설명합니다. UC 산타 바바라 연구원들은 DNA로 형성된 액체의“냄비”를보고있는 것은 아니었다. 사실, 그 반대가 일어났습니다. 독일 뮌헨에있는 Ludwig-Maximilians University (LMU)의 연구 파트너와 함께이 연구 결과 는 국립 과학 아카데미 (National Academy of Sciences) 의 절차에 나타납니다 . 최근 세포 생물학의 발전으로 과학자들은 살아있는 세포의 분자 성분 (DNA 및 단백질)이 서로 결합하여 쉐이크 샐러드 드레싱에서 기름 방울과 유사한 액체 방울을 형성 할 수 있음을 알 수있었습니다. 이 세포 방울은 다른 구성 요소와 상호 작용하여 생명에 중요한 기본 프로세스를 수행하지만 상호 작용의 기능에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 이러한 근본적인 과정에 대한 통찰력을 얻기 위해 연구원들은 현대 나노 기술 방법을 사용하여 모델 시스템 (DNA 입자로 형성된 액체 방울)을 엔지니어링 한 다음 DNA 방울 효소와 상호 작용할 때 그 방울을 관찰했습니다. 놀랍게도, 어떤 경우에는 효소를 첨가하면 DNA 방울이 끓는 물처럼 갑자기 거품을 일으키게된다는 것을 발견했습니다. 버블 링 DNA의 기괴한 점은 우리가 시스템을 가열하지 않았다는 것입니다. UC 스토브 바바라 소재 및 생명 공학 부교수 인 프로젝트 프로젝트 리더 인 오마르 살레 (Omar Saleh)는 이렇게 말했다. 그러나 버블 링 동작이 항상 발생하는 것은 아닙니다. 때때로 효소를 첨가하면 액 적이 부드럽게 수축 될 수 있으며, 한 반응 또는 다른 반응이 발생하는 이유가 불분명했습니다. 이 수수께끼의 바닥에 도달하기 위해 팀은 수축 및 버블 링 동작을 정량화하기 위해 엄격한 정밀 실험을 수행했습니다. 그들은 액적 표면에서만 DNA를 절단하는 효소에 의해 발생하는 두 번째 유형과 액적 내부에 침투하는 효소에 의해 발생하는 두 가지 유형의 수축 거동을 확인했다. LMU의 교수 인 팀 리들 (Tim Liedl)은“이러한 관찰은 효소가 내부에서 작은 물방울에서 니블 링을 시작할 수 있다는 아이디어를 우리 머리에 넣었을 때 행동을 풀기 위해 매우 중요했다”고 말했다. 실시했다. 연구팀은 DNA 입자 설계에 대한 액적 반응을 비교함으로써 버블 링 및 침투 기반 수축이 함께 발생하고 DNA 입자가 가볍게 결합 된 경우에만 발생하는 반면, 강한 결합 된 DNA 입자는 효소를 유지한다는 사실을 발견했습니다. 외부에. Saleh가 언급했듯이, "군중을 걸 으려고 노력하는 것과 같습니다. 군중이 단단히 손을 잡고 있으면 통과 할 수 없습니다." 기포는 효소가 붐비는 DNA 입자를 통해 액적 내부로 들어갈 수 있고 내부에서 액 적을 먹기 시작할 때 가볍게 결합 된 시스템에서만 발생합니다. 효소에 의해 생성 된 화학적 단편은 외부로부터 물이 유입되는 삼투 효과를 일으켜 기포를 생성하는 팽창 현상을 일으킨다. 기포가 자라서 액적 표면에 도달 한 후, 트림과 같은 기체 폭발로 단편을 방출한다. Liedl은“거품이 부풀어 오르고 튀어 나오는 것을 지켜 보는 것은 매우 인상적이다. 이 연구는 생체 분자 액체의 기본 물질 특성과 외부 성분과의 상호 작용 사이의 복잡한 관계를 보여줍니다. 연구팀은 버블 링 공정을 연구함으로써 얻은 통찰력이 더 나은 생활 공정 모델과 합성 생물 반응기로 사용하기 위해 액체 방울을 엔지니어링하는 능력을 향상시킬 수 있다고 생각합니다. 알렉산더 폰 훔볼트 재단 (Alexander von Humboldt Foundation)의 살레 (Saleh) 상을 수상한이 연구는 뮌헨을 방문하고이 프로젝트에 대해 Liedl과 직접 협력 할 수있게 해주었다. Saleh는“이러한 유형의 국제 협력은 매우 생산적입니다.
참고 자료 : 2020 년 6 월 29 일 Omar A. Saleh, 전병진, Tim Liedl, " National Academy of Sciences의 절차 "에서 "DNA의 액체 방울의 효소 분해가 상 경계 근처에서 조절됩니다" . DOI : 10.1073 / pnas.2001654117
https://scitechdaily.com/solving-a-dna-mystery-the-bizarre-thing-about-the-bubbling-dna/
.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
.Ultra-fast laser-based writing of data to storage devices
저장 장치에 초고속 레이저 기반 데이터 쓰기
작성자 : Barry Fitzgerald, 아인트호벤 공과 대학교 JULY 31, 2020
현대 생활은 데이터를 중심으로합니다. 즉, 스토리지 장치에서 데이터를 읽고 쓰는 데 새롭고 빠르고 에너지 효율적인 방법이 필요합니다. 자석 대신 데이터를 기록하기 위해 레이저 펄스를 사용하는 광학 기반 접근법은 자성 물질을위한 전광 스위칭 (AOS)의 개발 이후 지난 10 년 동안 상당한 관심을 받아왔다. 빠르고 에너지 효율적이지만 AOS에는 정밀도 문제가 있습니다. 아인트호벤 공과 대학 (Eindhoven University of Technology)의 연구원들은 강자성 물질을 참고 자료로 사용하여 레이저 펄스를 사용하여 코발트-가돌리늄 (Co / Gd) 층에 데이터를 정확하게 기록하는 새로운 방법을 고안했습니다. 그들의 연구는 Nature Communications에 발표되었다 . 하드 드라이브 및 기타 장치의 자성 재료는 데이터를 컴퓨터 비트 (예 : 0과 1)로 위 또는 아래로 향한 자기 스핀으로 저장합니다. 전통적으로, 자료 위로 작은 자석을 움직여 하드 드라이브에서 데이터를 읽고 씁니다. 그러나 데이터 생산, 소비, 액세스 및 스토리지에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라 데이터를 액세스, 저장 및 기록 할 수있는 더 빠르고 에너지 효율적인 방법에 대한 요구가 상당합니다. 결정 론적 단일 펄스 AOS의 필요성 자성 물질 의 전광 스위칭 (AOS) 은 속도 및 에너지 효율 측면에서 유망한 접근법입니다. AOS는 펨토초 레이저 펄스 를 사용 하여 피코 초 단위 로 자기 스핀 의 방향을 전환합니다 . 다중 펄스 및 단일 펄스 스위칭의 두 가지 메커니즘을 사용하여 데이터를 쓸 수 있습니다. 다중 펄스 스위칭에서, 스핀의 최종 배향 (즉, 위 또는 아래)은 결정적이며, 이는 광의 편광에 의해 미리 결정될 수 있음을 의미한다. 그러나이 메커니즘에는 일반적으로 여러 개의 레이저가 필요하므로 쓰기 속도와 효율성이 느려집니다. 반면, 쓰기를위한 단일 펄스는 훨씬 빠르지 만 단일 펄스 AOS에 대한 연구에 따르면 전환이 토글 프로세스임을 알 수 있습니다. 즉, 특정 자기 비트의 상태를 변경하려면 비트에 대한 사전 지식이 필요합니다. 다시 말해서, 비트의 상태를 덮어 쓰기 전에 먼저 읽어야하는데, 이는 기록 단계에 판독 단계를 도입하여 속도를 제한한다. 비트의 최종 방향은 비트를 설정하고 재설정하는 데 사용되는 프로세스에만 의존하는 결정적인 단일 펄스 AOS 접근 방식이 더 좋습니다. 이제 TU / e의 응용 물리학과에있는 나노 구조 물리학 그룹의 연구원들은 자기 저장 재료에서 결정 론적 단일 펄스 쓰기를 달성 할 수있는 새로운 접근법을 보여 주어 쓰기 프로세스를 훨씬 더 정확하게 만들었습니다. 기준 및 스페이서 층의 중요성 실험을 위해 TU / e 연구원은 프리 레이어, 전도성 구리 (Cu) 스페이서 또는 갭 레이어에서 스핀 전환을 지원하거나 방지하는 코발트 및 니켈로 만들어진 강자성 기준 레이어, 광학적으로 전환 가능한 Co / Gd 프리 층. 결합 된 층의 두께는 15 nm 미만이다. 펨토초 레이저에 의해 여기되면, 기준층은 피코 초 미만으로 자화된다. 기준층의 스핀과 관련된 손실 된 각 운동량은 전자에 의해 전달되는 스핀 전류로 변환된다. 전류의 스핀은 참조 레이어의 스핀 방향과 정렬됩니다. 이 스핀 전류는 기준층에서 Cu 스페이서 층 (이미지의 흰색 화살표 참조)을 통해 자유 층으로 이동하여 자유 층에서 스핀 전환을 보조하거나 방지 할 수 있습니다. 이는 기준 레이어와 자유 레이어의 상대적인 스핀 방향에 따라 다릅니다. 레이저 에너지를 변화 시키면 두 가지 체제가 생깁니다. 먼저, 하나의 임계 값을 초과하면 자유 층의 최종 스핀 방향이 전체적으로 기준 계층에 의해 결정되고, 두 번째로 높은 임계 값을 초과하면 토글 스위칭이 관찰된다. 연구자들은이 두 가지 체제를 함께 사용 하면 쓰기 과정에서 초기 상태를 고려하지 않고 자유 층 에서 스핀 상태를 정확하게 기록하는 데 사용할 수 있음을 보여주었습니다 . 이 결과는 미래의 데이터 저장 장치 를 향상시키기위한 중요한 발전을 보여줍니다 .
더 탐색 백금 및 이트륨 철 가넷 기반 구조는 새로운 자기 저항 효과를 생성합니다 추가 정보 : Youri LW van Hees et al. 스핀 각도 운동량의 비 국부적 전달, Nature Communications (2020)에 의해 결정적인 전광 자화 기록이 촉진된다 . DOI : 10.1038 / s41467-020-17676-6 저널 정보 : Nature Communications 아인트호벤 공과 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-07-ultra-fast-laser-based-storage-devices.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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