.Stretching diamond for next-generation microelectronics
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.Stretching diamond for next-generation microelectronics
차세대 마이크로 일렉트로닉스를 위한 스트레칭 다이아몬드
홍콩 시티 대학교 미세 가공 된 다이아몬드의 확장은 차세대 마이크로 일렉트로닉스에 적용 할 수있는 길을 열어줍니다. 출처 : Dang Chaoqun / City University of Hong Kong DECEMBER 31, 2020
다이아몬드는 자연에서 가장 단단한 물질입니다. 그러나 많은 기대에 비추어 볼 때 우수한 전자 재료로서의 잠재력도 크다. 홍콩 시티 대학교 (CityU)가 이끄는 공동 연구팀은 나노 기계적 접근법을 통해 미세 가공 된 다이아몬드 어레이의 크고 균일 한 인장 탄성 변형을 처음으로 시연했습니다. 그들의 발견은 마이크로 일렉트로닉스, 포토닉스 및 양자 정보 기술에서 고급 기능 장치의 주요 후보로서 스트레인 드 다이아몬드의 잠재력을 보여주었습니다. 이 연구는 CityU의 기계 공학과 (MNE) 부교수 인 Lu Yang 박사와 MIT (Massachusetts Institute of Technology) 및 HIT (Harbin Institute of Technology) 연구원이 공동 주도했습니다.
그들의 연구 결과는 "마이크로 가공 된 다이아몬드에서 큰 균일 한 인장 탄성 달성"이라는 제목으로 유명한 과학 저널 Science 에 최근 발표되었습니다 . Lu 박사는 "인장 실험을 통해 다이아몬드의 매우 크고 균일 한 탄성을 보여주는 것은 이번이 처음입니다.
우리의 연구 결과는 미세 가공 된 다이아몬드 구조의 '깊은 탄성 변형 공학'을 통해 전자 장치를 개발할 수있는 가능성을 보여줍니다." 다이아몬드 : 전자 재료의 "에베레스트 산" 경도로 잘 알려진 다이아몬드의 산업 응용 분야 는 일반적으로 절단, 드릴링 또는 연삭입니다. 그러나 다이아몬드는 매우 높은 열전도율, 탁월한 전하 캐리어 이동성, 높은 항복 강도 및 매우 넓은 밴드 갭으로 인해 고성능 전자 및 광자 재료로 간주됩니다.
ㅡBandgap은 반도체의 핵심 속성이며 넓은 bandgap은 고전력 또는 고주파 장치의 작동을 가능하게합니다. Lu 박사는“다이아몬드는 이러한 모든 우수한 특성을 지닌 전자 재료의 '에베레스트 산'으로 간주 될 수있는 이유입니다. 그러나 다이아몬드의 큰 밴드 갭과 단단한 결정 구조는 생산 과정에서 반도체의 전자적 특성을 조절하는 일반적인 방법 인 "도핑"을 어렵게하여 전자 및 광전자 장치에서 다이아몬드의 산업 응용을 방해합니다.
잠재적 인 대안은 전자 밴드 구조 및 관련 기능적 특성을 변경하기 위해 매우 큰 격자 변형을 적용하는 "변형 공학"입니다. 그러나 다이아몬드는 경도가 매우 높기 때문에 "불가능"한 것으로 간주되었습니다. 그런 다음 2018 년 Lu 박사와 그의 공동 연구자들은 놀랍게도 나노 스케일 다이아몬드가 예상치 못한 큰 국소 변형으로 탄력적으로 구부러 질 수 있음을 발견했습니다.
이 발견은 탄성 변형 공학을 통한 다이아몬드의 물리적 특성 변화가 가능할 수 있음을 시사합니다. 이를 바탕으로 최근 연구는이 현상이 기능성 다이아몬드 소자 개발에 어떻게 활용 될 수 있는지 보여 주었다.
미세 가공 된 다이아몬드 브리지 샘플의 인장 변형 그림. 출처 : Dang Chaoqun / City University of Hong Kong
샘플 전체에 균일 한 인장 변형 연구팀은 먼저 단단한 다이아몬드 단결정에서 단결정 다이아몬드 샘플을 미세 가공했습니다. 샘플은 약 1 마이크로 미터 길이와 300 나노 미터 너비의 브리지 모양으로 양쪽 끝이 그립을 위해 더 넓어졌습니다 (이미지 참조 : 다이아몬드 브리지의 인장 변형).
다이아몬드 브리지는 전자 현미경 내에서 잘 제어 된 방식으로 단축 연신되었습니다 . 정량적 인장 시험의 지속적이고 제어 가능한 하중-하역주기에서 다이아몬드 브릿지는 굽힘의 국부적 영역에서 변형되는 것이 아니라 시편의 전체 게이지 섹션에 걸쳐 약 7.5 % 변형의 매우 균일하고 큰 탄성 변형을 보여주었습니다. 그리고 그들은 하역 후 원래 모양을 회복했습니다.
ASTM (American Society for Testing and Materials) 표준을 사용하여 샘플 형상을 추가로 최적화하여 최대 9.7 %의 균일 한 인장 변형률을 달성했습니다. 이는 2018 년 연구에서 최대 로컬 값을 능가했으며 이론적 수준에 가깝습니다.
다이아몬드의 탄성 한계. 더 중요한 것은 변형 된 다이아몬드 장치 개념을 입증하기 위해 팀은 미세 가공 된 다이아몬드 배열의 탄성 변형도 실현했습니다. 탄성 변형에 의한 밴드 갭 조정 그런 다음 팀은 DFT (밀도 함수 이론) 계산을 수행하여 탄성 변형이 다이아몬드의 전자 특성에 미치는 영향을 0 ~ 12 %로 추정했습니다. 시뮬레이션 결과 다이아몬드의 밴드 갭은 일반적으로 인장 변형이 증가함에 따라 감소했으며, 최대 밴드 갭 감소율은 특정 결정 방향을 따라 약 9 % 변형에서 약 5eV에서 3eV로 감소했습니다. 팀은 사전 변형 된 다이아몬드 샘플에 대해 전자 에너지 손실 분광법 분석을 수행하고이 밴드 갭 감소 추세를 확인했습니다.
그들의 계산 결과는 흥미롭게도 밴드 갭이 다른 결정 방향을 따라 9 %보다 큰 인장 변형 으로 간접에서 직접으로 변경 될 수 있음을 보여주었습니다 . 반도체에서 직접 밴드 갭 은 전자가 광자를 직접 방출 할 수있어 많은 광전자 응용 분야에서 더 높은 효율을 얻을 수 있음을 의미합니다.
ㅡ이러한 발견은 미세 가공 된 다이아몬드의 깊은 탄성 변형 엔지니어링을 달성하기위한 초기 단계입니다. 나노 기계적 접근 방식을 통해 팀은 다이아몬드의 밴드 구조가 변경 될 수 있음을 입증했으며, 더 중요한 것은 이러한 변경이 지속적이고 가역적 일 수있어 마이크로 / 나노 전자 기계 시스템 (MEMS / NEMS), 변형 공학 트랜지스터에서 새로운 광전자 및 양자 기술. Lu 박사는“다이아몬드의 새로운 시대가 우리보다 앞서 있다고 믿습니다.
더 알아보기 일반적으로 절연체 인 다이아몬드는 새로운 이론적 모델에서 큰 변형을 받으면 금속 전도체가됩니다.
추가 정보 : 미세 가공 된 다이아몬드의 큰 균일 한 인장 탄성 계층화, Science (2020). DOI : 10.1126 / science.abc4174 저널 정보 : 과학 City University of Hong Kong 제공
https://phys.org/news/2020-12-diamond-next-generation-microelectronics.html
https://phys.org/news/2020-12-diamond-next-generation-microelectronics.html
ㅡBandgap은 반도체의 핵심 속성이며 넓은 bandgap은 고전력 또는 고주파 장치의 작동을 가능하게합니다. Lu 박사는“다이아몬드는 이러한 모든 우수한 특성을 지닌 전자 재료의 '에베레스트 산'으로 간주 될 수있는 이유입니다. 그러나 다이아몬드의 큰 밴드 갭과 단단한 결정 구조는 생산 과정에서 반도체의 전자적 특성을 조절하는 일반적인 방법 인 "도핑"을 어렵게하여 전자 및 광전자 장치에서 다이아몬드의 산업 응용을 방해합니다.
ㅡ잠재적 인 대안은 전자 밴드 구조 및 관련 기능적 특성을 변경하기 위해 매우 큰 격자 변형을 적용하는 "변형 공학"입니다. 그러나 다이아몬드는 경도가 매우 높기 때문에 "불가능"한 것으로 간주되었습니다. 그런 다음 2018 년 Lu 박사와 그의 공동 연구자들은 놀랍게도 나노 스케일 다이아몬드가 예상치 못한 큰 국소 변형으로 탄력적으로 구부러 질 수 있음을 발견했습니다.
ㅡ이러한 발견은 미세 가공 된 다이아몬드의 깊은 탄성 변형 엔지니어링을 달성하기위한 초기 단계입니다. 나노 기계적 접근 방식을 통해 팀은 다이아몬드의 밴드 구조가 변경 될 수 있음을 입증했으며, 더 중요한 것은 이러한 변경이 지속적이고 가역적 일 수있어 마이크로 / 나노 전자 기계 시스템 (MEMS / NEMS), 변형 공학 트랜지스터에서 새로운 광전자 및 양자 기술. Lu 박사는“다이아몬드의 새로운 시대가 우리보다 앞서 있다고 믿습니다.
==메모 210101 나의 oms스토리텔링
우선 2021년 새해에 인사를 드립니다. 각 가정과 개인마다 건강과 행복을 기원하며 각 분야에 과학연구에 좋은 성과들이 있기 바랍니다. 획기적인 과학지식의 발견과 응용은 늘 좋은 아이디어와 도전정신과 명확한 기초지식이 바탕이 되어야 가능해집니다.
저에게도 뒤늦은 감이지만 지난해 하반기에서 부터 저의 oms 이론을 접목하여 다양한 의견을 제시해보는 실험적인 작업을 시도해 보았습니다. 말도 안되는 주장들이 나오고 있지만 그동안 왜 이러한 시도를 못했는지 후회가되며 새로운 시도 자체가 저에게 과학지식을 넓혀주고 저의 oms이론에 대한 막막한 길들이 숨통을 트이는 것을 알았습니다. 새로운 과학이 나타난다해도 그것을 이해하지 못하면 함부로 다이야 몬드 처럼 변형시키거나 더 새로운 도약이 나타나지 않습니다.
이제 본론으로 들어가, 다이야몬드를 얇게 썰어서 인장실험을 해본듯 하다. 다이야몬드를 구부려?? 탄성을 확인하고 반도체에 이용 가능성을 타진 하였다. 넓은 Bandgap은 반도체의 핵심 속성이며 넓은 bandgap은 고전력 또는 고주파 장치의 작동을 가능하게 한다고 말한다.
그 넓이를 더 확장하려면 다이야몬드가 많이 있어야 하고 인공적으로 생산하기도 하리라. 그 넓은 밴드갭은 oms이론으로 확장 가능할 수 있고 반드시 다이야몬드가 아니여도 구조적인 초경도를 가진 화합물을 통해서 반도체의 새로운 혁신을 이뤄낼 수도 있으리라.
그렇게 단단해보이는 소수에도 이중 1차함수의 패턴이 존재하리라 상상이나 했나? 5이상의 소수와 그 소수의 곱으로 이룬 합성수는 보기1.과 같은 oms 1차패턴을 가진다. 이는 내가 10여년전에 직접 발견한 것이다.
다이야몬드를 늘린다?? 미쳤어? 한다면 나도 미친거다. 가능한 것을 직접 보여주니 미쳤냐? 자연에서의 금이나 다이야몬드는 흙에 묻혀있다. 소수의 곱으로 이룬 합성수가 흙이며 그 흙을 분리하면 메르센 소수 100번째도 낼 모레 발견하고 억마장자 상금도 타낼 수도 있다. 다이야몬드를 100킬로로 가늘게 늘리는 작업에 반도체의 소행성도 만들어 우주의 모든 데이타를 수집할 수도 있을 것이여. 허허. 나 미쳤지?? 큰생각 우주적인 마인드이란 바로 이런 거 아닌감? 허허.
보기1.(11 prime number)
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ㅡBandgap is a key property of semiconductors, and the wide bandgap enables the operation of high power or high frequency devices. Dr. Lu said, “This is why diamonds can be considered'Mount Everest' of electronic materials with all these excellent properties. However, diamond's large bandgap and tight crystal structure make it difficult to "doping", a common method of controlling the electronic properties of semiconductors during production, hindering the industrial application of diamonds in electronic and optoelectronic devices.
A potential alternative is “transformation engineering”, which applies very large lattice strains to alter the electron band structure and related functional properties. However, diamonds were considered "impossible" because of their very high hardness. Then, in 2018, Dr.Lu and his co-workers discovered that, surprisingly, nanoscale diamonds can bend elastically with large, unexpected local deformations.
ㅡThese discoveries are an early step toward achieving deep elastic deformation engineering of micromachined diamonds. With a nanomechanical approach, the team has demonstrated that the band structure of diamonds can be altered, and more importantly, these changes can be persistent and reversible, making them new in micro/nanoelectromechanical systems (MEMS/NEMS), strain engineering transistors. Optoelectronic and quantum technology. “I believe the new era of diamonds is ahead of us,” said Dr. Lu.
==Note 210101 My oms storytelling
First of all, greetings to the New Year 2021. We wish each family and individual health and happiness, and hope that there are good results in scientific research in each field. The discovery and application of groundbreaking scientific knowledge is always possible only when good ideas, challenging spirits, and clear basic knowledge are the basis for them.
It feels belated for me too, but from the second half of last year, I tried an experimental work in which my oms theory was applied and various opinions were presented. There are some ridiculous arguments coming out, but I regret why I couldn't do this. Even if a new science appears, if you don't understand it, you won't be willing to transform it like a diamond or a new leap forward.
Now, it seems to me that I have done a tensile test by cutting diamond thinly. Bend the diamond?? The elasticity was checked and the possibility of use in semiconductors was investigated. The wide bandgap is a key property of semiconductors, and it is said that the wide bandgap enables the operation of high power or high frequency devices.
In order to further expand its area, there must be a lot of diamonds and it will be artificially produced. The wide bandgap can be extended with the oms theory, and even if it is not a diamond, a new innovation in semiconductor can be achieved through a compound with structural ultrahardness.
Did you ever imagine that there would be a pattern of a double linear function even in a prime number that seemed so hard? The composite number formed by the product of the prime number greater than 5 and the prime number has the oms first order pattern as shown in Example 1. This is something I discovered myself over 10 years ago.
Increase diamond?? Crazy? If you do, I'm crazy too. Are you crazy to show you what's possible? In nature, gold or diamonds are buried in the soil. Synthetic water formed by the product of a prime number is dirt, and if you separate the dirt, you can discover the day after tomorrow that the Mersen prime number will be 100th and win the billionaire prize. In the process of thinning the diamond to 100 kilos, it is possible to create a semiconductor asteroid and collect all the data of the universe. haha. Am I crazy?? Big Thoughts Isn't this the universal mind? haha.
Example 1.(11 prime number)
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.Controlling the nanoscale structure of membranes is key for clean water, researchers find
나노 크기의 멤브레인 구조를 제어하는 것이 깨끗한 물의 핵심이라고 연구원들은
에 의해 펜실베니아 주립 대학 크레딧 : Pixabay / CC0 공개 도메인DECEMBER 31, 2020
ㅡ담수화 멤브레인은 소금물을 위한 필터 역할을합니다. 멤브레인을 통해 물을 밀어 내고 농업, 에너지 생산 및 심지어 식수에 적합한 깨끗한 물을 얻습니다. 이 과정은 충분히 간단 해 보이지만 지금까지 수십 년 동안 과학자들을 당혹스럽게 만들었던 복잡한 복잡성이 포함되어 있습니다.
Penn State, 오스틴에있는 텍사스 대학, 아이오와 주립 대학, Dow Chemical Company 및 DuPont Water Solutions의 연구원들은 오늘 (12 월 31 일) 과학 에서 멤브레인이 실제로 물에서 미네랄을 여과하는 방법을 이해하는 데 중요한 발견을 발표했습니다 . 이 기사는 내일 (1 월 1 일) 발행 될 인쇄판 표지에 실릴 예정이다. 연구를 주도한 Penn State의 화학 공학 및 재료 과학 및 공학 교수 인 Enrique Gomez는 "수년 동안 사용 했음에도 불구하고 물 여과막이 어떻게 작동하는지에 대해 잘 모릅니다."라고 말했습니다.
ㅡ"나노 스케일에서 멤브레인 자체의 밀도 분포를 제어하는 방법이 물 생산 성능에 정말 중요하다는 것을 발견했습니다."
UT Austin의 토목, 건축 및 환경 공학과의 부교수 인 Manish Kumar가 공동으로 이끄는 팀은 원자 규모의 상세 이미징과 화학 조성을 나타내는 기술을 결합한 다중 모드 전자 현미경을 사용하여 담수화 막을 결정했습니다. 밀도와 질량이 일치하지 않습니다. 연구진은 DNA 가닥 직경의 절반도 안되는 약 1 나노 미터의 공간 분해능으로 폴리머 필름의 밀도 변화를 3 차원으로 매핑했습니다.
ㅡGomez에 따르면 이러한 기술 발전은 멤브레인에서 밀도의 역할을 이해하는 데 핵심이었습니다. 고메즈는 "커피 필터에서 어떤 장소의 밀도가 어느 정도인지 알 수있다"고 말했다. "여과막에서는 균등 해 보이지만 나노 스케일이 아니며, 질량 분포를 제어하는 방법은 물 여과 성능에 정말 중요합니다." Gomez와 Kumar는 이전에 막이 두꺼울수록 물 생산량이 적다고 생각했기 때문에 놀라운 일이라고 말했습니다. 현재 수많은 담수화 제품을 생산하는 DuPont Water Solutions의 일부인 Filmtec은 연구원들과 협력하여 프로젝트에 자금을 지원했습니다.
ㅡ사내 과학자들이 더 두꺼운 막이 실제로 더 투과성이 있다는 것을 발견했기 때문입니다.
연구원들은 밀도가 높은 나노 스케일 영역 또는 "데드 존"을 피하는 것만 큼 두께가 중요하지 않다는 것을 발견했습니다. 어떤 의미에서 멤브레인 전체의 밀도가 더 일관된 것은 물 생산을 최대화하기 위해 두께보다 더 중요하다고 Gomez는 말합니다. 연구자들에 따르면 이러한 이해는 막 효율을 30 %에서 40 %까지 증가시킬 수 있으며 결과적으로 더 적은 에너지로 더 많은 물을 여과 할 수 있습니다. 이는 현재 담수화 공정에 대한 잠재적 인 비용 절감 업데이트입니다. Kumar는 "역삼투막은 물을 정화하는 데 매우 널리 사용되지만 아직도 우리가 모르는 것이 많다"고 말했다.
"우리는 물이 어떻게 통과하는지 실제로 말할 수 없었기 때문에 지난 40 년 동안의 모든 개선은 본질적으로 어둠 속에서 이루어졌습니다." 역삼투막은 한쪽에 압력을 가하여 작동합니다. 물 이 통과 하는 동안 미네랄은 거기에 머물러 있습니다 .
비보다 더 효율적 동안 막 담수화 과정이 여전히 에너지의 엄청난 금액을 소요, 연구자는 말했다,하지만 세포막의 효율성을 개선하는 것은 그 부담을 줄일 수 있습니다. "담수 관리는 전 세계적으로 중요한 과제가되고 있습니다."라고 Gomez는 말했습니다. "단락, 가뭄-악천후 패턴이 증가함에 따라이 문제는 더욱 심각해질 것으로 예상됩니다.
특히 자원이 부족한 지역에서 깨끗한 물을 사용하는 것이 매우 중요 합니다." 팀은 담수화 과정과 관련된 화학 반응뿐만 아니라 막의 구조를 계속 연구하고 있습니다. 그들은 또한 박테리아 성장의 형성을 막을 수있는 지속 가능하면서도 튼튼한 막과 같은 특정 물질에 가장 적합한 막을 개발하는 방법을 검토하고 있습니다. Gomez는 "우리는 효율적인 여과의 중요한 요소를 밝히기위한 목표를 가지고 더 많은 고성능 재료로 우리의 기술을 계속 추진하고 있습니다."라고 말했습니다.
더 알아보기 산업 규모의 해수 담수화를위한 생체 모방 멤브레인 추가 정보 : 내부 비균질성에 대한 비 규모 제어는 담수화 막에서 물 수송을 향상시킵니다, Science (2020). DOI : 10.1126 / science.abb8518 저널 정보 : 과학 에 의해 제공 펜실베니아 주립 대학
https://phys.org/news/2020-12-nanoscale-membranes-key.html
ㅡ"나노 스케일에서 멤브레인 자체의 밀도 분포를 제어하는 방법이 물 생산 성능에 정말 중요하다는 것을 발견했습니다.
ㅡ사내 과학자들이 더 두꺼운 막이 실제로 더 투과성이 있다는 것을 발견했기 때문입니다.
"우리는 물이 어떻게 통과하는지 실제로 말할 수 없었기 때문에 지난 40 년 동안의 모든 개선은 본질적으로 어둠 속에서 이루어졌습니다." 역삼투막은 한쪽에 압력을 가하여 작동합니다. 물 이 통과 하는 동안 미네랄은 거기에 머물러 있습니다 .
담수화 과정이 여전히 에너지의 엄청난 금액을 소요, 연구자는 말했다,하지만 세포막의 효율성을 개선하는 것은 그 부담을 줄일 수 있습니다. "담수 관리는 전 세계적으로 중요한 과제가되고 있습니다."라고 Gomez는 말했습니다. "단락, 가뭄-악천후 패턴이 증가함에 따라이 문제는 더욱 심각해질 것으로 예상됩니다.
==메모 2101011 나의 oms스토리텔링
바닷물을 담수화하는 거대한 배가 만들어지고 있다. 소금물에서 식용가능한 물이 분리 시키는 작업이다. 여기에는 필터가 있는데 압력을 가하여 물을 빼내지만 미네랄은 그대로 필터에 있어 좋은 물을 만들어내지 못한다고 한다. 그래서 필터을 개선하는 것인데 두께가 있어야 밀도가 매우 중요한 것은 커피필터에서 질량의 밀도 분포가 중요한 것 만큼으로 알 수 있다고 한다. 두께가 있어야 하고 밀도분포를 임의 방향으로 집중화 해야 한다? 그 샘플을 oms가 제시 할 수도 있다. oms는 만능이네.
보기 1. 10차 복합 oms이다. 가로x,세로y, 주대각선zz'에 1이 2개씩으로 2의 값은 나타내고 있다.
보기1.
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바닷물이 미네랄이 풍부한 담수화가 되려면, 보기1.과 같은 멤브레인 필터가 필요하다. 일단 10층 행렬의 두께가 있고 방향성 y가 존재하니, 물은 위에서 아래도 내려가는 중력에 의한 질량을 제어하는 필터의 이상적인 조건이다.
보기1.을 확장하면 두께를 100억 층도 가능하다. 이론적으로는 물이 쫘아 쏟아지는 바닷물 담수화 혁명이 시작된다. 와우! 그동안 가뭄 걱정들 많이 하셨죠? 걱정 뚝!
물론 테스트를 해볼 시설기반 연구 예산 편성이 국가적인 지원이 필요한 사안으로 1조달러는 소요될거여. 허허. 호주의 중부지역에 가뭄이 심각하다지? 나의 아이디어를 인용하기 바란다.
“We found that controlling the density distribution of the membrane itself at the nanoscale is really important for water production performance.
Because in-house scientists have found that thicker membranes are actually more permeable.
"All the improvements over the past 40 years have been essentially in the dark because we couldn't really tell how water goes through it." Reverse osmosis membranes work by applying pressure to one side. The mineral stays there while the water passes.
The desalination process still takes a huge amount of energy, the researchers said, but improving the efficiency of cell membranes can reduce its burden. “Freshwater management is becoming an important challenge worldwide,” Gomez said. “As the short-circuit, drought-bad weather pattern increases, this problem is expected to become more severe.
==Note 2101011 My oms storytelling
Giant ships are being built that desalize seawater. This is the work of separating edible water from salt water. There is a filter here, and the water is removed by applying pressure, but the minerals are said to be unable to make good water in the filter. Therefore, it is said that the density distribution of the mass is as important as that of the coffee filter that the density is very important only when the filter is improved. Should there be thickness and the density distribution should be concentrated in any direction? The sample may be presented by oms. oms is all-round.
Example 1. It is the 10th order complex oms. The value of 2 is represented by two 1s each for the horizontal x, vertical y, and the main diagonal zz'.
Example 1.
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In order for seawater to become mineral-rich desalination, a membrane filter as shown in Example 1. is required. Once there is the thickness of a 10-layer matrix and there is a directional y, water is an ideal condition for a filter that controls the mass caused by gravity from top to bottom.
If you expand example 1., it is possible to increase the thickness of 10 billion layers. Theoretically, the seawater desalination revolution begins with pouring water. Wow! Have you been worried about drought a lot? I'm worried! Now comes the clear water rich in minerals.
Of course, the establishment of a facility-based research budget for testing will cost a trillion dollars as a matter that requires national support. haha. The drought is serious in central Australia, right? Please quote my idea.
.음, 꼬리가 보인다
.Plants can be larks or night owls just like us
식물은 우리처럼 종달새 족이나 올빼미 족이 될 수 있습니다
에 의해 Earlham 연구소 Dr. Hannah Rees, 영국 Earlham Institute의 박사후 연구원. 크레딧 : Earlham Institute DECEMBER 19, 2020
식물의 일주기 리듬을 지배하는 유전자를 탐구하는 새로운 연구에 따르면 식물은 인간에서 발견되는 것과 동일한 신체 시계의 변형을 가지고 있습니다. 이 연구는 DNA 코드의 단일 문자 변경이 잠재적으로 식물이 종달새인지 올빼미인지 결정할 수 있음을 보여줍니다.
이 발견은 농부와 작물 육종가가 자신의 위치에 가장 적합한 시계가있는 식물 을 선택하는 데 도움이 될 수 있으며, 수확량 을 높이고 기후 변화 를 견딜 수있는 능력까지도 높일 수 있습니다 . circadian 시계는 낮과 밤을 통해 유기체를 안내하는 분자 메트로놈입니다. 아침이 오면 cockadoodledooing하고 밤에는 커튼을 닫습니다. 식물에서는 새벽 광합성을 프라이밍하는 것부터 개화시기를 조절하는 것까지 다양한 과정을 조절합니다. 이러한 리드미컬 한 패턴은 지리, 위도, 기후 및 계절에 따라 달라질 수 있습니다. 식물 시계는 지역 조건에 가장 잘 대처할 수 있어야합니다.
Earlham Institute와 Norwich에있는 John Innes Center의 연구원들은 기후 변화에 대한 긴급한 위협 인 환경의 지역적 변화에 더 탄력적 인 작물을 재배하는 궁극적 인 목표를 가지고 자연적으로 얼마나 많은 일주기 변화가 존재하는지 더 잘 이해하기를 원했습니다. 이러한 지역적 차이의 유전 적 기초를 조사하기 위해 연구팀 은 스웨덴 애기 장대 식물의 다양한 일주기 리듬 을 조사 하여 시계의 변화하는 진드기와 관련된 유전자를 확인하고 검증했습니다.
Earlham Institute의 박사후 연구원이자이 논문의 저자 인 Hannah Rees 박사는 다음과 같이 말했습니다. "식물의 전체적인 건강 상태는 일주기 시계가 하루의 길이와 계절의 경과에 얼마나 가깝게 동기화되는지에 따라 크게 영향을받습니다. 신체 시계는 경쟁자, 포식자 및 병원균보다 우위를 점할 수 있습니다. "우리는 일광 시간과 기후에 극심한 변화를 경험하는 스웨덴에서 식물 생체 시계가 어떻게 영향을 받는지보고 싶었습니다. 신체 시계의 변화와 적응 뒤에있는 유전학을 이해하면 다른 지역에서 기후에 강한 작물을 더 많이 번식시킬 수 있습니다. " 연구팀은 스웨덴 전체에서 얻은 191 종의 애기 장대에서 유전자를 연구했다. 그들은 일주기 기능의 차이를 설명 할 수있는이 식물들 사이의 작은 유전자 차이를 찾고있었습니다.
그들의 분석에 따르면 특정 유전자 (COR28)의 단일 DNA 염기쌍 변화는 늦게 꽃이 피고 기간이 더 긴 식물에서 발견 될 가능성이 더 높습니다. COR28은 개화 시간, 동결 내성 및 일주기 시계 의 알려진 조정자입니다 . 모두 스웨덴의 현지 적응에 영향을 미칠 수 있습니다. Rees 박사는 "단일 유전자의 서열 내에서 단 하나의 염기쌍 변화가 시계가 똑딱 거리는 속도에 영향을 미칠 수 있다는 것은 놀랍습니다."라고 설명했습니다. 과학자들은 또한 선구적인 지연 형광 이미징 방법을 사용하여 일주기 시계가 다르게 조정 된 식물을 선별했습니다. 그들은 가장 이른 라이저와 최신 단계적 공장의 시계 사이에 10 시간 이상의 차이가 있음을 보여주었습니다. 이는 반대로 교대 패턴으로 작동하는 공장과 비슷합니다. 식물의 지리와 유전 적 조상 모두 영향을 미치는 것으로 보입니다. "Arabidopsis thaliana는 모델 식물 시스템"이라고 Rees 박사는 말했습니다. "지놈 염기 서열을 분석 한 최초의 식물이며 일주기 생물학에서 광범위하게 연구되었지만, 다른 시계 유형을 담당하는 유전자를 찾기 위해 이러한 유형의 연관 연구를 수행 한 사람은 이번이 처음입니다. "우리의 연구 결과 는 작물 육종가의 표적을 제시 하고 미래 연구를위한 플랫폼을 제공 할 수있는 몇 가지 흥미로운 유전자 를 강조합니다 . 당사의 지연 형광 이미징 시스템은 모든 녹색 광합성 물질에 사용할 수 있으므로 다양한 식물에 적용 할 수 있습니다. 다음 단계 이러한 발견을 브 라 시카와 밀을 포함한 주요 농작물에 적용 할 것입니다. " 연구 결과는 Plant, Cell and Environment 저널에 게재되었습니다 .
더 알아보기 생물학적 시계와 추가 유전자 쌍은 중요한 식물 기능을 제어합니다. 추가 정보 : Hannah Rees et al, 스웨덴 애기 장대 접근에서 시계 유전자 좌위와 관련된 자연 발생 일주기 리듬 변이, 식물, 세포 및 환경 (2020). DOI : 10.1111 / pce.13941 Earlham Institute 제공
https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html
.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters
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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