.The Extraordinary Robotic Sample-Gathering System of NASA’s Perseverance Mars Rover
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.The Extraordinary Robotic Sample-Gathering System of NASA’s Perseverance Mars Rover
NASA의 인내 화성 탐사차의 놀라운 로봇 샘플 수집 시스템
주제 :JPL화성화성 2020 Perseverance RoverNASA 으로 제트 추진 연구소 (JET PROPULSION LABORATORY) 2020년 12월 26일 Mars Perseverance Rover의 샘플 캐싱 시스템 JPL 엔지니어는이 비디오 클립에서 Perseverance 로버의 샘플 캐싱 시스템 테스트를 모니터링합니다. 전체 비디오는 아래를 참조하십시오. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech SPACE DECEMBER 26, 2020
두 명의 우주 비행사가 아폴로 11 호에서 달의 암석을 수집했습니다 . 지구로 돌아 가기 위해 첫 번째 화성 암석 샘플 을 수집하려면 세 개의 로봇 시스템이 함께 작동 해야합니다. 달에서 지구로 가져온 아폴로 11 호 샘플은 다른 천체에서 인류 최초의 것입니다. NASA 의 2020 년 화성 인내 로버 임무는 후속 임무를 통해 지구로 돌아 가기 위해 다른 행성 (빨간색)에서 첫 번째 샘플을 수집합니다. 우주 비행사 대신 Perseverance 로버는 우주로 보내질 가장 복잡하고 유능하며 깨끗한 메커니즘 인 Sample Caching System에 의존 할 것입니다.
샘플 시스템의 중심에있는 43 개의 샘플 튜브 중 마지막 39 개가 5 월 20 일 플로리다의 케네디 우주 센터에서 NASA의 인내 로버에 탑재되어 보관 어셈블리와 함께 장착되었습니다. (다른 4 개의 튜브는 이미 샘플 캐싱 시스템의 다른 위치에로드되었습니다.) 최종 튜브의 통합은 Mars Perseverance Rover 출시 를 준비하는 마지막 핵심 단계 중 하나를 표시 했습니다 . Mars 2020 Perseverance 로버 미션의 수석 엔지니어 인 Adam Steltzner는“아폴로 시대에 성취 된 것에 감탄할 수는 없지만 우리가 할 수없는 한 가지를 가지고있었습니다.
남가주에있는 NASA의 제트 추진 연구소에서 "지구로 돌아 가기 위해 화성의 첫 샘플을 수집하기 위해 두 명의 우주 비행사 대신 스위스 시계만큼 정밀하게 작동해야하는 세 대의 로봇이 있습니다."
https://youtu.be/HCDHIrp-qoQ
달의 첫 번째 샘플은 두 명의 우주 비행사가 수집했습니다. 화성에서 지구로의 귀환을 위해 수집 된 첫 번째 샘플은 3 대의 로봇이 하나로 작동하는 인내 로버를 타게됩니다. 이들은 함께이 비디오에 자세히 설명 된 임무의 샘플 캐싱 시스템을 구성합니다. 이미지 크레딧 : NASA / JPL -Caltech
많은 사람들이 Perseverance 로버를 하나의 로봇으로 생각하지만 실제로는 함께 작동하는 로봇 모음과 비슷합니다. Perseverance 로버의 전면에 위치한 Sample Caching System 자체는 3 개의 로봇으로 구성되어 있으며, 가장 눈에 띄는 것은 로버의 2m 길이의 로봇 팔입니다. 탐사차 섀시의 전면에 볼트로 고정 된 5 개 관절 암에는 화성 암석과 레골리스 (깨진 암석 및 먼지)의 핵심 샘플을 수집하기위한 회전식 충격 드릴이 포함 된 대형 포탑이 있습니다. 두 번째 로봇은 로버 전면에 설치된 작은 비행 접시처럼 보입니다. 비트 캐 러셀 (bit carousel)이라고하는이 기기는 모든 화성 샘플 거래의 궁극적 인 중개자입니다. 드릴 비트와 빈 샘플 튜브를 드릴에 제공하고 나중에 평가 및 처리를 위해 샘플이 채워진 튜브를 로버 섀시로 이동합니다. 샘플 캐싱 시스템의 세 번째 로봇은 1.6 피트 (0.5 미터 길이) 샘플 처리 암 (팀에서 " T. rex 암" 으로 알려짐 )입니다.
ㅡ로버의 뱃속에 위치한이 장치는 비트 캐 러셀이 이탈하는 곳을 집어 들고 샘플 튜브를 보관 및 문서화 스테이션과 비트 캐 러셀간에 이동합니다. 시계와 같은 정밀도 이 모든 로봇은 시계와 같은 정밀도로 작동해야합니다.
그러나 일반적인 스위스 크로노 미터의 부품 수가 400 개 미만인 경우 샘플 캐싱 시스템에는 3,000 개가 넘는 부품이 있습니다. “많은 소리처럼 들리지만, 샘플 캐싱 시스템이 화성 암석을 자율적으로 드릴링하고 손상되지 않은 코어 샘플을 추출한 다음 본질적으로 존재하는 초 살균 용기에 밀봉하는 작업을 수행한다는 것을 고려할 때 복잡성의 필요성을 깨닫기 시작합니다. 미래의 분석을 방해 할 수있는 지구 유래 유기 물질이 전혀 없습니다.”라고 Steltzner는 말했습니다.
ㅡ"기술 측면에서 이것은 우리가 우주 비행을 위해 구축, 테스트 및 준비한 것 중 가장 복잡하고 정교한 메커니즘입니다." 임무의 목표는 12 개 이상의 샘플을 수집하는 것입니다. 그렇다면 모터, 유성 기어 박스, 인코더 및 기타 장치의 3 개 로봇, 증기선 트렁크 크기의 미로 컬렉션은 어떻게 세 심하게 함께 작동하여 이를 가져 갈까요?
Steltzner는“본질적으로 회전식 타악기 드릴이 코어 샘플을 채취 한 후 회전하고 비트 캐 러셀의 4 개의 도킹 콘 중 하나에 도킹 할 것입니다. “그런 다음 비트 캐 러셀은 화성으로 채워진 드릴 비트와 샘플 튜브를 로버 내부의 샘플 처리 암이 잡을 수있는 위치로 회전시킵니다. 그 암은 채워진 샘플 튜브를 드릴 비트에서 빼내어 샘플 캐싱 시스템 내부의 카메라로 이미지를 찍습니다.” 샘플 튜브의 이미지가 생성 된 후 작은 로봇 팔이 이를 부피 평가 스테이션으로 이동하고 여기에서 ramrod가 샘플 안으로 밀어 넣어 크기를 측정합니다. "그런 다음 우리는 돌아가서 다른 이미지를 찍습니다."라고 Steltzner가 말했습니다. "그 후, 샘플 튜브 상단에있는 작은 플러그인 씰을 선택하고 다시 돌아가서 또 다른 이미지를 찍습니다." 다음으로 샘플 캐싱 시스템은 튜브를 밀봉 스테이션에 배치합니다. 여기서 메커니즘은 캡으로 튜브를 밀봉합니다. Steltzner는 "그런 다음 튜브를 꺼내 처음 시작했던 저장소로 되돌립니다."라고 덧붙였습니다. 시스템을 설계하고 제조 한 다음 Perseverance에 통합하는 것은 7 년 동안의 노력이었습니다. 그리고 작업이 완료되지 않았습니다. 탐사선의 다른 모든 것과 마찬가지로 샘플 캐싱 시스템에는 두 가지 버전이 있습니다. 하나는 지구에 머무를 엔지니어링 테스트 모델과 화성으로 이동하는 비행 모델입니다. JPL의 샘플 캐싱 시스템 통합 엔지니어이자 Mars 2020 테스트 책임자 인 Kelly Palm은“엔지니어링 모델은 가능한 모든면에서 비행 모델과 동일하며이를 깨뜨리는 것이 우리의 임무입니다.
“우리는 화성보다는 지구에서 사물이 닳거나 부서지는 것을보고 싶기 때문에 그렇게합니다. 그래서 우리는 화성에서 쌍둥이 비행을 사용한다는 사실을 알리기 위해 엔지니어링 테스트 모델을 속도에 적용했습니다.” 이를 위해 팀은 다양한 암석을 사용하여 지형 유형을 시뮬레이션합니다.
그들은 과학 팀이 샘플을 수집하기를 원할 수있는 로버가있을 수있는 상상할 수있는 상황을 예측하기 위해 다양한 각도에서 드릴합니다.
Palm은“가끔씩 잠시 시간을내어 우리가 무엇을하고 있는지 생각 해봐야합니다. “몇 년 전 저는 대학에있었습니다. 이제 저는 지구로 돌아 가기 위해 다른 행성에서 첫 번째 샘플을 수집 할 책임이있는 시스템을 연구하고 있습니다. 정말 대단합니다.” 미션에 대하여 인내심은 약 2,260 파운드 (1,025 킬로그램)의 로봇 과학자입니다. 로버의 우주 생물학 임무는 과거 미생물의 흔적을 찾을 것입니다. 그것은 행성의 기후와 지질학을 특성화하고, 미래의 지구로 돌아 가기 위해 샘플을 수집하고, 인간의 붉은 행성 탐사를위한 길을 닦을 것입니다. 인내심 은 2020 년 7 월 30 일에 시작되어 2021 년 2 월 18 일에 화성의 Jezero 분화구에 착륙 할 예정입니다. 미션에서 수집 한 샘플을 지구로 반환하는 데 필요한 2 개의 후속 (후속) 미션은 현재 NASA와 유럽 우주국에서 계획하고 있습니다.
https://youtu.be/b3ccEs6Yrb4
Mars 2020 Perseverance 로버 임무는 인간의 화성 탐사를 준비하는 방법으로 달에 대한 임무를 포함하는 더 큰 프로그램의 일부입니다. 2024 년까지 우주 비행사를 달로 돌려 보내는 임무를 맡은 NASA는 기관의 아르테미스 달 탐사 계획을 통해 2028 년까지 달과 그 주변에 지속적인 인간 존재를 확립 할 것입니다.
ㅡ로버의 뱃속에 위치한이 장치는 비트 캐 러셀이 이탈하는 곳을 집어 들고 샘플 튜브를 보관 및 문서화 스테이션과 비트 캐 러셀간에 이동합니다. 시계와 같은 정밀도 이 모든 로봇은 시계와 같은 정밀도로 작동해야합니다.
ㅡ"기술 측면에서 이것은 우리가 우주 비행을 위해 구축, 테스트 및 준비한 것 중 가장 복잡하고 정교한 메커니즘입니다." 임무의 목표는 12 개 이상의 샘플을 수집하는 것입니다. 그렇다면 모터, 유성 기어 박스, 인코더 및 기타 장치의 3 개 로봇, 증기선 트렁크 크기의 미로 컬렉션은 어떻게 세심하게 함께 작동하여 이를 가져 갈까요?
ㅡ그러나 일반적인 스위스 크로노 미터의 부품 수가 400 개 미만인 경우 샘플 캐싱 시스템에는 3,000 개가 넘는 부품이 있습니다. “많은 소리처럼 들리지만, 샘플 캐싱 시스템이 화성 암석을 자율적으로 드릴링하고 손상되지 않은 코어 샘플을 추출한 다음 본질적으로 존재하는 초 살균 용기에 밀봉하는 작업을 수행한다는 것을 고려할 때 복잡성의 필요성을 깨닫기 시작합니다. 미래의 분석을 방해 할 수있는 지구 유래 유기 물질이 전혀 없습니다.”라고 Steltzner는 말했습니다.
==메모 201227 나의 oms 스토리텔링
화성에 보내는 무인 우주선이나 로봇이 기술적인 정교함은 시계의 정밀도로 작동한다. 이들이 유기체 처럼 유연하고 위험한 상황에서 자기보호성에 견고함도 갖춰야 할 것이다. 인류의 과학기술 수준이 매우 높다는 것을 입증한다. 오늘날 자동차의 부품 수는 약 3만 개에 이르고, 대형 비행기 제작에는 약 200만 개의 부품이 소요된다고 한다. 물론 더 간소하고 진화된 통합 부품을 이용하였다 하여도 정밀도와 복잡도가 증가되었을 것이다.
미래의 우주로봇은 인조 유기체에 기계적 부품은 소형화가 수백만개가 집적된 매카니즘을 나타낼 것이다. 태양계와 외계 탐사할 로버들은 더 진화할 필요가 있으니 매카니즘 개발에 표준 매뉴얼 틀이 존재해야 한다. 그것이 oms이다.
보기1. 10차 복합 oms이다.
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보기1.을 확장하면 10^goolgol 아담이브 사이즈급 oms이 나타난다. 그쪽은 웃지마!
스페이스X에서 10년 후, 초정밀 수퍼 로봇이 필요하다면 부품 1억개가 1나노에 집적돼 있을 것이여. 그것이 보기1.버전에 늘어놓을 수 있을 것이다. 허허.
Located in the belly of the rover, this device picks up where the bit carousel breaks off and moves the sample tube between the storage and documentation station and the bit carousel. Clock-like precision All these robots must operate with clock-like precision.
“In terms of technology, this is the most complex and sophisticated mechanism we have ever built, tested, and prepared for space flight.” The objective of the mission is to collect 12 or more samples. So, how do you meticulously work together to take it with your three robots, steamship trunk-sized maze collection of motors, planetary gearboxes, encoders and other devices?
ㅡHowever, if the number of parts in a typical Swiss chronometer is less than 400, the sample caching system has over 3,000 parts. “It sounds like a lot, but I start to realize the need for complexity when I consider that the sample caching system does the job of autonomously drilling the Martian rock, extracting an intact core sample, and then sealing it into an inherently present super-sterile container. There is absolutely no earth-derived organic material that could impede future analysis,” Steltzner said.
==Memo 201227 My oms storytelling
The technical sophistication of an unmanned spacecraft or robot sent to Mars works with the precision of a clock. They must be flexible and have strong self-protection in dangerous situations like organisms. It proves that the level of science and technology of mankind is very high. Today, the number of parts in automobiles reaches about 30,000, and it is said that about 2 million parts are required to make a large airplane. Of course, even if simpler and more advanced integrated components were used, the precision and complexity would have increased.
The future space robot will represent a mechanism in which millions of mechanical parts are compacted in artificial organisms. As rovers to explore the solar and extraterrestrial systems need to evolve further, a standard manual framework must exist for the mechanism development. That is oms.
Example 1. It is a 10th order complex oms.
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ㅡExpanding example 1. shows 10^goolgol Adam Eve size class oms. Don't laugh over there!
Ten years from SpaceX, if an ultra-precision super robot is needed, 100 million parts will be integrated in 1 nanometer. It will be able to line up in Example 1. Version. haha.
.Korean Artificial Sun – KSTAR Fusion Reactor – Sets New World Record
한국 인공 태양 – KSTAR 핵융합로 – 세계 신기록 수립
주제 :에너지융합 에너지핵융합로인기 있는 By NATIONAL RESEARCH COUNCIL OF SCIENCE & TECHNOLOGY 2020 년 12 월 25 일 핵융합로 KSTAR는 1 억 ° C에서 20 초 작동이라는 새로운 세계 기록을 세웠습니다. 2025 년까지 300 초 동안 1 억도 이상의 고온 플라즈마 를 지속적으로 가동하는 것을 목표로합니다 . 한국 인공 태양이라고도 불리는 초전도 융합 장치 인 한국 초전도 토카막 고도 연구 (KSTAR)가 1 억도 이상의 이온 온도로 20 초간 고온 플라즈마 유지에 성공 해 세계 신기록을 세웠다. 한국 융합 에너지 연구원 (KEF) KSTAR 연구 센터는 2020 년 11 월 24 일 서울대 (서울대)와 미국 콜롬비아 대 와의 공동 연구 에서 플라즈마를 지속적으로 운영하는 데 성공했다고 밝혔다. 2020 년 KSTAR 플라즈마 캠페인 핵융합의 핵심 조건 중 하나 인 이온 온도 1 억도 이상 20 초 2019 KSTAR 플라즈마 캠페인 기간 동안 플라즈마 가동 시간을 8 초 이상 연장 한 성과입니다.
2018 년 실험에서 KSTAR는 처음으로 플라즈마 이온 온도 1 억도에 도달했습니다 (유지 시간 : 약 1.5 초) KSTAR KSTAR. 출처 : 국립 핵융합 연구소 (NFRI) 지구상의 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 재현하려면 KSTAR와 같은 핵융합 장치 내부에 수소 동위 원소를 넣어 이온과 전자가 분리되는 플라즈마 상태를 만들고, 이온은 고온에서 가열 및 유지되어야합니다.
지금까지 1 억도 이상의 온도에서 잠시 플라즈마를 관리 한 다른 융합 장치가있었습니다. 그들 중 누구도 10 초 이상 작업을 유지하는 장벽을 깨지 않았습니다. 이는 상전도 장치 *의 작동 한계이며, 이러한 고온에서 장기간 안정적인 플라즈마 상태를 유지하기 어려웠습니다. * 상전도 장치의 한계 : 초전도 자석을 탑재 한 융합 장치 인 KSTAR와 달리 기존의 구리 등 상전도 자석을 기반으로 한 핵융합 장치는 높은 전류가 흐르기 때문에 장시간 동작이 불가능합니다. 자석을 통해 플라즈마를 가둘 수있을 정도로 강한 자기장을 생성하면 자석은 저항으로 인해 과열됩니다.
KSTAR 토카막 KSTAR Tokamak. 출처 : 국립 핵융합 연구소 (NFRI)
KSTAR는 2020 년 실험에서 작년에 개발 된 차세대 플라즈마 작동 모드 중 하나 인 ITB (Internal Transport Barrier) 모드의 성능을 향상 시켰으며, 기존의 한계를 극복하고 플라즈마 상태를 장기간 유지하는 데 성공했습니다. 초고온 플라즈마 작동. KFE KSTAR 연구소 윤시우 원장은“1 억 플라즈마의 장시간 가동에 필요한 기술은 핵융합 에너지 실현의 핵심이며 KSTAR의 20 년 고온 플라즈마 유지 성공은 초는 향후 상용 핵융합로의 핵심 요소 인 장기 고성능 플라즈마 작동 기술 확보 경쟁에서 중요한 전환점이 될 것입니다.” 나용수 교수는“ITB 모드의 몇 가지 단점을 극복하여 장시간 고온 운전에서 KSTAR 실험의 성공을 통해 핵융합 에너지 구현 기술 개발에 한 발 더 다가 섰다”고 덧붙였다. KSTAR 플라즈마 작동 연구를 공동으로 수행하고있는 서울대 원자력 공학과 고온 플라즈마 생성에 기여한 컬럼비아 대학교 박영석 박사는“KSTAR에서 이룬 중요한 성과에 참여하게되어 영광입니다. 이처럼 오랜 시간 동안 효율적인 코어 플라즈마 가열을 가능하게함으로써 달성 된 1 억도의 이온 온도는 초전도 KSTAR 장치의 고유 한 기능을 입증했으며 고성능, 정상 상태 융합 플라즈마의 강력한 기반으로 인정받을 것입니다.” KSTAR는 지난해 8 월 기기를 가동 해 12 월 10 일까지 플라즈마 발생 실험을 계속할 예정이며, 국내외 연구와 공동 연구 실험 인 고성능 플라즈마 운전과 플라즈마 파괴 완화 실험 등 총 110 건의 플라즈마 실험을 진행할 예정이다. 조직. KSTAR 연구 센터는 고온 플라즈마 운영의 성공 외에도 남은 실험 기간 동안 융합 연구의 복잡한 문제를 해결하기 위해 ITER 연구 등 다양한 주제에 대한 실험을 진행하고 있습니다.
ㅡKSTAR는 5 월에 열리는 IAEA 핵융합 에너지 컨퍼런스에서 이번 성공을 포함한 2020 년 주요 실험 결과를 전 세계 핵융합 연구자들과 공유 할 예정이다. KSTAR의 최종 목표는 2025 년까지 1 억도 이상의 이온 온도로 300 초 연속 운전에 성공하는 것입니다.
유석재 KFE 회장은“한국 독립 연구 기관으로 KFE의 새로운 출범을 발표하게되어 매우 기쁘다”며“KFE는 인류의 목표 달성을 위해 도전적인 연구를 수행하는 전통을 이어갈 것입니다 : 실현 핵융합 에너지의 2020 년 11 월 20 일 현재 한국 기초 과학 연구원 산하 기관인 국립 핵융합 연구원이 독립 연구 기관으로 재 출범 한국 융합 에너지 연구원 (KFE)은 국내 유일의 핵융합 전문 연구소입니다. KFE는 초전도 핵융합 연구 장비 인 KSTAR의 개발 및 운영을 바탕으로 획기적인 연구 성과를 달성하고, 핵융합 상용화 핵심 기술을 개발하고, 우수한 핵융합 인력을 양성하고자합니다. 또한 ITER 프로젝트에 적극 참여하여 21 세기 중반 핵융합 에너지 시대를 열어가는 공동 노력에 앞장서고 있습니다.
https://scitechdaily.com/korean-artificial-sun-kstar-fusion-reactor-sets-new-world-record/
ㅡKSTAR는 5 월에 열리는 IAEA 핵융합 에너지 컨퍼런스에서 이번 성공을 포함한 2020 년 주요 실험 결과를 전 세계 핵융합 연구자들과 공유 할 예정이다. KSTAR의 최종 목표는 2025 년까지 1 억도 이상의 이온 온도로 300 초 연속 운전에 성공하는 것입니다.
핵융합 발전은 다음과 같이 매우 강력한 장점들을 지니고 있다:
매우 높은 연료 효율: 약간의 연료로도 발생하는 에너지가 어마어마하다(수소 1g당 약 638GJ).
경수소 핵융합 반응에서 일어나는 질량 결손의 비율은 약 0.71% 정도로,[10] 우라늄-235 핵분열 반응에서 일어나는 질량 결손율(약 0.1%)의 약 7배에 달한다. 즉, 같은 질량의 연료를 소모했을 때 핵융합 반응이 핵분열 반응보다 7배나 더 많은 에너지를 내놓는다. 연료가 우라늄보다도 효율적이기 때문에, 화력발전소와는 당연히 비교가 안 된다. 수소 1g의 핵융합 에너지는 석탄 21t, 또는 석유 약 60드럼[11]의 화학 에너지와 맞먹는다. 같은 무게의 수소와 우라늄 간 가격 차이를 감안하면, 핵융합과 핵분열의 효율은 비교가 의미가 없는 수준.[12]
이론적으로 수소 50kg만 있으면 1GW급 핵융합발전소를 1년 동안 운영할 수 있다. 계산상으로 수소 1,000t만 있으면 1년 동안 다른 에너지 공급수단 없어도 전 세계가 에너지 걱정 안하면서 살 수 있을 만큼의 에너지가 나온다.
매우 풍부한 연료의 매장량: 연료인 수소는 '그냥 바닷물'을 퍼와서 증류하고 분해하면 끝이라 간단히 분리할 수 있으며, 지구와 우주에 매우 풍부하다. 수소는 세상에 사실상 무한정이라고 봐도 좋을 정도이다.
경수소가 아닌 중수소만 따져도 바다에 약 2.265×1016 kg(22조 6500억 톤)이나 매장되어 있다.[13] 여기에서 1.313×1031J의 에너지를 얻을 수 있는데,[14] 이는 2018년 기준 전체 인류의 에너지 소모량(약 20TW)을 6.57×1017초, 즉 200억 년 동안이나 현재 인류의 에너지 소모량을 전부 감당할 수 있는 양이다. 경수소까지 전부 다 핵융합에 동원할 경우 발전량은 이것보다 훨씬 늘어나지만, 지상에서의 PP반응 핵융합은 불가능의 영역으로,[15] 새로운 물리 법칙과 이론이 발견되어 패러다임이 바뀌지 않는 한 과학이 발전된 먼 미래에도 어려울 것이다. 따라서 연구에서도 PP반응 대신 주로 삼중수소와 중수소와의 핵융합을 주로 연구하고 있으며, 좀 더 나아가 중수소와 중수소와의 반응도 연구 중이나 DD반응은 매우 어려운 영역이므로, 그나마 실현 가능한 DT반응을 주로 연구하고 있고 DD반응은 보조로 연구하고 있는 편이다.
이에 비해서 우라늄의 확인 매장량은 550만 톤(5.50×109 kg), 추정 매장량은 약 1000만 톤이며, 석탄의 경우 약 9090억 톤(9.09×1014 kg)이다. 단순히 생각해봐도 핵분열이나 연소는 원소가가 높은, 다시 말해 '높게 쌓아올린 것'을 무너뜨리면서 에너지를 얻는 것이고, 핵융합은 작은 조각들을 합치면서 에너지를 얻는 것이다. 온 우주에 높게 합쳐진 물질이 많을지 단순한 물질이 많을지는 불을 보듯 뻔하다.
미래에 인류가 우주에 진출해도 걱정할 필요가 없는데, 수소는 우주 전체에서 가장 흔한 원소이기 때문이다. 훗날 목성과 토성에서 채집할 수 있는 수소의 양은 지구에서 얻을 수 있는 수소의 양과는 차원이 다르며, 이것까지 합칠 경우 전 인류가 태양계 멸망까지 에너지 걱정 없이 풍족하게 살 수 있게 된다.
ㅡ원자는 양성자, 중성자로 이루어진 원자핵과 그 주위에 구속된 전자로 이루어진다. 원자에 종속된 전자는 외부의 에너지를 받으면 가장자리에서부터 차례로 떨어져 나가는데, 이렇게 떨어져 나간 전자를 자유전자라고 한다. 원자에 가해지는 에너지의 양이 충분히 막대하여, 원자에 종속된 모든 전자가 떨어져 나갈 수 있을 정도가 된다면, 원자는 원자번호만큼의 자유전자를 방출하고 양성자에 의해 양전하를 띠는 원자핵만이 존재하는 입자가 된다. 이러한 상태를 플라즈마라고 한다.
==메모 2012281 나의 oms 스토리텔링
핵융합 발전은 인류문명을 영원히 지속 시키게 만들 잠재력이 있다. 수소 1그램의 oms 단위로 구축될 가능성이 매우 높다. 핵융합로 가지고 온존한 인공태양을 만들 작정이면 나의 주장을 경청하기 바란다.
보기1. 10차 복합 oms(original magicsum)
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보기1.은 양전자 1개만 을 가지고 배열된 모습이다. 그 에너지는 시공간이나 토카막 내부의 1억의 플라즈마 상태를 수천억년 지속시킬 매카니즘을 가지고 있다. 허허.
물론 나의 주장들은 편집된 아이디로 작성된 것이니, 새로운 완성된 지식이나 아이디어를 만들기 위해 그냥 참조하길 바란다.
ㅡKSTAR will share the results of major experiments in 2020, including this success, with fusion researchers around the world at the IAEA Fusion Energy Conference in May. KSTAR's ultimate goal is to succeed in 300 seconds of continuous operation with an ion temperature of over 100 million degrees by 2025.
Fusion power has very strong advantages, including:
Very high fuel efficiency: The energy generated with a little fuel is enormous (about 638 GJ per gram of hydrogen).
The rate of mass defects occurring in the light hydrogen fusion reaction is about 0.71% [10], which is about 7 times that of the uranium-235 fission reaction (about 0.1%). That is, when the same mass of fuel is consumed, the fusion reaction releases seven times more energy than the fission reaction. Since the fuel is more efficient than uranium, it is of course incomparable to a thermal power plant. The fusion energy of 1 gram of hydrogen is equivalent to the chemical energy of 21 tons of coal or about 60 drums of oil [11]. Considering the price difference between hydrogen and uranium of the same weight, the efficiency of nuclear fusion and fission is insignificant.[12]
In theory, with only 50kg of hydrogen, a 1GW-class fusion power plant can be operated for one year. By calculation, if there is only 1,000 tons of hydrogen, there is enough energy that the world can live without worrying about energy for a year without any other energy supply.
Very rich reserves of fuel: Hydrogen as a fuel can be separated simply because it is done by distilling and decomposing'just seawater', and is very abundant in Earth and space. Hydrogen can be considered virtually infinite in the world.
Even deuterium, not light hydrogen, is buried about 2.265×1016 kg (22.65 trillion tons) in the sea.[13] From here, you can get 1.313×1031J of energy.[14] This is 6.57×1017 seconds of total human energy consumption (about 20TW) as of 2018, that is, 20 billion years, which can cover all human energy consumption. It is sheep. If all light hydrogen is mobilized for nuclear fusion, the amount of power generation will increase far more than this, but PP-reactive fusion on the ground is a realm of impossibility. It will be difficult even. Therefore, in the research, instead of PP reaction, we are mainly studying nuclear fusion with tritium and deuterium, and furthermore, the reaction between deuterium and deuterium is also being studied, but since DD reaction is a very difficult area, we are mainly studying DT reaction that can be realized. The reaction is being studied as an assistant.
In comparison, the confirmed reserves of uranium are 5.5 million tons (5.50 × 109 kg), the estimated reserves are about 10 million tons, and in the case of coal, it is about 99.9 billion tons (9.09 × 1014 kg). Even if you simply think about it, nuclear fission or combustion is to gain energy by destroying a high elemental price, that is, a'highly stacked thing', and nuclear fusion is to get energy by combining small pieces. It is as obvious as looking at the fire whether there will be a lot of highly fused matter or simple matter in the whole universe.
There is no need to worry about humanity entering space in the future, as hydrogen is the most common element in the entire universe. The amount of hydrogen that can be collected from Jupiter and Saturn in the future is different from the amount of hydrogen that can be obtained from Earth, and if this is combined, all humans can live in abundance without worrying about energy until the end of the solar system.
ㅡAtom consists of an atomic nucleus composed of protons and neutrons and electrons bound around it. The electrons subordinated to the atom are separated from the edge in sequence when they receive external energy, and the separated electrons are called free electrons. If the amount of energy applied to an atom is large enough to allow all the electrons dependent on the atom to fall away, the atom releases free electrons as much as the atomic number and only the nucleus that is positively charged by the proton exists. Become particles. This state is called plasma.
==Memo 2012281 My oms storytelling
Fusion power has the potential to make human civilization last forever. It is very likely to be built in oms units of 1 gram of hydrogen. If you are going to create an artificial sun with nuclear fusion, please listen to my arguments.
Example 1. 10th complex oms (original magicsum)
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0 0 0 0 0 0 1 0 0 1
Example 1. is an arrangement with only one positron. The energy has a mechanism to sustain a state of 100 million plasma in space-time or tokamak for hundreds of billions of years. haha.
Of course, my arguments are written with edited IDs, so please just refer to them to create new completed knowledge or ideas.
.Nuclear fusion
핵융합은 고온의 상태에서 가벼운 원자핵들이 융합되어 더 무거운 원자핵이 되는 과정을 말한다. 이때 발생하는 막대한 에너지 또한 그 부산물이다. 이는 태양과 같은 항성의 에너지 발생 원리와 동일하다. 인공적인 핵융합은 조그맣고 수명도 짧은 인공 태양을 만드는 작업이라고 할 수 있으며, 열핵폭발의 과정을 느리게 하는 것과 같다.
원자는 양성자, 중성자로 이루어진 원자핵과 그 주위에 구속된 전자로 이루어진다. 원자에 종속된 전자는 외부의 에너지를 받으면 가장자리에서부터 차례로 떨어져 나가는데, 이렇게 떨어져 나간 전자를 자유전자라고 한다. 원자에 가해지는 에너지의 양이 충분히 막대하여, 원자에 종속된 모든 전자가 떨어져 나갈 수 있을 정도가 된다면, 원자는 원자번호만큼의 자유전자를 방출하고 양성자에 의해 양전하를 띠는 원자핵만이 존재하는 입자가 된다. 이러한 상태를 플라즈마라고 한다.
본래라면 이 원자핵은 서로 충돌하기 전에 전자기력에 의한 척력이 작용해 서로 결합할 수가 없다. 하지만 초고온으로 가열되어 원자핵의 운동 에너지가 매우 높아지면 이 척력을 이겨내고 원자핵이 충돌하며, 이렇게 원자가 가까워지면 그 이후부터는 강한 핵력이 작용해 원자핵이 서로 결합하게 된다. 이 결합 과정을 핵융합이라 한다. 이때 충돌하기 전 두 원자핵을 합친 질량보다 생성된 원자핵의 질량이 더 작은데, 그 질량 차만큼 질량-에너지 동등성에 의하여 에너지가 발생한다.
핵융합은 수소 같은 작은 원소들이 융합하며 헬륨, 리튬과 같이 더 무거운 원소로 합쳐진다. 가벼운 원자핵 2개 합쳐지면 그 생산물인 원자핵 1개보다 더 질량이 나가므로 질량차가 발생한다. 핵분열에서 무거운 원소가 작은 원소로 쪼개지는 현상과 비교할 수 있다. 태양을 포함한 우주의 모든 항성은 막대한 중력으로 고압고온의 환경이 조성되며, 이 덕분에 원자핵들 사이의 전자기적 반발력을 이겨내고 핵융합이 발생한다. 태양은 핵에서 핵융합이 발생한다. 태양은 플라즈마 상태인 기체가 구 모양으로 뭉친 덩어리라고 할 수 있다.
중력은 전자기력이나 핵력에 비해 매우 약한 힘이지만 막대한 물질의 양으로 이를 이겨낸다. 때문에 엄청난 무게에 짓눌린 태양의 핵은 매우 높은 압력을 받게 되고 핵융합이 발생한다. 태양 핵의 온도는 핵융합이 일어나는 데 보통 필요한 온도인 섭씨 수억 도에 비해 훨씬 낮은 온도인 섭씨 1500만도이다. 대신 2600억 기압이라는 높은 압력으로 핵에서 안정적으로 핵융합이 발생할 수 있다.
핵융합 연료로 쓰이는 원자핵의 수가 엄청나게 많아 극히 낮은 확률로 발생하는 양자 터널링 현상이 빈번하게 일어나 낮은 온도에도 핵융합을 유지할 수 있다. 여기서 양자 터널링 현상은 낮은 에너지 상태에 있음에도 반응에 필요한 에너지 장벽을 양자적 효과로 넘어설 수 있는 상태를 말한다.
이를 중력 가둠 핵융합이라고 하며 항성의 종류와 나이에 따라 양성자-양성자 체인 반응, CNO 사이클, 삼중 알파 과정 등의 다양한 핵융합 반응이 일어난다. 모든 항성의 핵융합은 가장 가벼운 연료(수소)부터 시작해 철(정확히는 철의 동위원소 중 하나인 Iron-56)이 발생할 때까지 일어나게 된다.
우주 탄생 초기 우주의 온도는 아주 높았다. 수소 원자가 생성된 후 온도가 핵융합할 수 없을 정도로 되었을 때까지 핵융합을 계속해 왔다. 때문에 우주 원소들의 성분비도 여기에 맞춰서 수소가 가장 많고 그 다음은 헬륨, 리튬 순이 되었다. 여느 반응이 그렇듯 모든 반응은 계 전체의 관점에서 보았을 때 가장 안정한 형태를 향해 진행된다.
앞서 설명했듯이 핵융합은 원자핵의 결합 에너지가 가장 큰 철이 되려는 경향을 보인다. 따라서 철보다 가벼운 원자핵끼리 반응하면 질량이 에너지의 형태로 변환되면서 질량이 줄어들게 된다. 이 이론은 초기에 그러면 우주에 다양하게 존재하는 철보다 무거운 원소는 어떻게 생성되었나를 설명하지 못했는데, 후일 초신성이라는 어마어마하게 높은 온도가 발생하는 존재가 본격적으로 확인되면서 해결되었다. 철보다 무거운 원소는 핵융합을 진행하면서 오히려 주변의 에너지를 흡수한다!
그래서 우라늄이 핵분열할 때 에너지를 내놓는 것이다. 반대로 중수소부터 망간까지는 핵분열 시 에너지를 흡수한다고 추측되지만 정말 그런지는 아직 밝혀지지 않았다. 중성자를 충돌시키면 베타붕괴를 할 뿐 핵분열을 하진 않으니 다른 방법으로 강제로 떼어내야 하기 때문이다.
그러나 핵융합 시 에너지를 방출하는데 핵분열 시 에너지를 흡수하지 않는다면 그것은 곧 열역학 제1법칙의 붕괴를 의미한다.
ㅡ 존재하는 원소들의 대부분은 핵융합 과정으로 형성된다. 주계열성은 수소 핵융합 반응을 통해 에너지를 만든다. 별이 늙어가며 내부의 수소를 거의 다 쓰고 내부 온도가 1억 K에 도달하게 되면, 헬륨 핵융합 반응을 일으키며 베릴륨-8을 거쳐 탄소를 만들어낸다.
이후에는 탄소, 네온, 마그네슘, 산소 반응을 거치며 별의 중심 온도가 27억~35억 켈빈에 도달하게 되고, 최후의 핵융합 반응인 규소 핵융합 반응을 시작한다. 이 과정에서 황, 아르곤, 칼슘, 타이타늄, 크로뮴, 철, 니켈이 만들어진다. 이렇게 생성된 니켈-56은 방사성 붕괴를 일으켜 철-56으로 변한다. 철-56 이후로는 핵융합 반응을 하면 에너지를 소모하게 되어(흡열 반응), 별의 중력이 외부를 끌어당겨 수축하는데 이때 엄청난 열이 발생하여 중심핵의 외피 부근에 폭발적 핵반응이 일어나면서 별 전체가 폭발한다. 이것이 초신성이다.
ㅡ태양과 비슷하거나 그보다 작은 항성에서 이루어지는 수소와 수소의 핵융합을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 수소 원자가 두 개 있다. 수소 원자는 양성자 하나와 전자 하나로 구성되었으니, 양성자 두 개와 전자 두 개라는 재료가 주어진 셈이다. 수소 원자를 이온화시켜 전자와 원자핵을 분리한다. 주어진 재료를 있는 힘껏 충돌시킨다(여기에 필요한 에너지는 항성을 구성하는 물질을 압축하고 가열하는 중력에서 얻는다). 전자기력에 의해 척력만 받는(중력, 약력은 일단 논외) 전자와는 달리, 양성자들은 강한 힘으로 억지로 붙이면 강력으로 서로 끌어당긴다. 하지만 양성자 두 개는 불안정하다. 고로 안정화되어야 한다. 이들이 서로 충돌할 때, 일정량의 에너지를 가진다(두 양성자가 충돌 전에 가지고 있던 운동에너지). 그 중 일부를 양성자 하나가 흡수한다. 이제 고에너지상태로 불안정해진 양성자는 약력으로 인한 베타붕괴로 인해서 양전자와 중성미자를 뱉어내면서 더 무거운 중성자가 된다. 중성미자는 그대로 멀리 날아간다. 이 중성미자가 얼마만큼의 에너지를 낸다. +전하를 띤 양전자는 주어진 두 개의 전자 중 하나와 합쳐진다. 그런데 양전자는 반물질이다. 고로 전자와 양전자가 충돌하여 쌍소멸하면서 전자 두 개 분량의 에너지를 감마선의 형태로 방출한다. 결국 양성자 하나와 중성자 하나와 전자 하나가 나온다. 그리고 어느 정도 에너지를 갖고 튀어 나간 전자 중성미자와 전자와 양전자가 충돌하면서 에너지를 방출한다.
ㅡ원자핵이 가진 위치에너지가 열에너지로 전환되는 과정이다. 이때 계의 질량-에너지는 보존되며 엔트로피는 증가한다. 반대로 철보다 무거운 원자핵들은 척력을 이길뿐만이 아니라 융합 과정에서 소모하는 에너지까지 공급해줘야 한다. 그러므로 더더욱 많은 에너지를 투입해야만 하기 때문에 무거운 방사성 동위원소를 만들 때는 입자가속기나 초신성과 같은 환경하에 막대한 에너지를 가해줘야 한다. 무거운 원자핵들은 융합할 때보다 분열할 때 에너지를 더 많이 방출하며 우라늄이 분열하면서 방출하는 에너지가 그 예시다. 이게 핵분열이다. 우주에서도 일반적인 항성에서는 철보다 무거운 입자는 융합하지 못한다. 융합되면 초신성이라고 파악되는 편이다.
.Scientists invent glue activated by magnetic field
과학자들은 자기장에 의해 활성화되는 접착제를 발명합니다.
에 의해 난양 기술 대학 (왼쪽에서 오른쪽으로) NTU Assoc 교수 Terry Steele, Prof Raju V. Ramanujan 및 Dr Richa Chaudhary가 새로운 자기 접착제로 접착 된 다양한 부드럽고 단단한 재료를 들고 있습니다. 출처 : NTU Singapore DECEMBER 22, 2020
싱가포르 난양 공과 대학 (NTU Singapore)의 과학자들은 자기장을 사용하여 접착제를 경화하는 새로운 방법을 개발했습니다. 플라스틱, 세라믹 및 목재를 접착하는 데 사용되는 에폭시와 같은 기존 접착제는 일반적으로 습기, 열 또는 빛을 사용하여 경화되도록 설계되었습니다. 그들은 종종 실온에서 최대 섭씨 80도에 이르는 특정 경화 온도가 필요합니다. 경화 공정은 접착제가 최종 강도를 달성하기 위해 결정화되고 경화됨에 따라 두 개의 고정 된 표면과 접착제를 교차 연결하고 접착하는 데 필요합니다.
ㅡNTU의 새로운 '자기 화'접착제는 자기장 을 통과하여 경화 될 수 있습니다 . 이것은 현재 접착제가 잘 작동하지 않는 특정 환경 조건에서 매우 유용합니다.
또한 접착제가 고무 나 나무와 같은 단열재 사이에 끼워지면 열, 빛, 공기와 같은 전통적인 활성화 제가 접착제에 쉽게 닿지 않습니다. 복합 자전거 프레임, 헬멧, 골프 클럽과 같은 제품은 현재 수지와 경화제가 혼합되어 반응이 즉시 시작되는 2 액형 에폭시 접착제로 만들어집니다. 탄소 섬유 제조업체 (얇은 탄소 리본을 층별로 접착) 및 탄소 섬유와 관련된 스포츠 장비 제조업체의 경우, 공장에서는 대형 고온 오븐을 사용하여 여러 시간에 걸쳐 에폭시 접착제를 경화시킵니다. 이 에너지 집약적 경화 공정은 탄소 섬유 비용이 높은 주된 이유입니다.
ㅡ새로운 "자기 화"접착제는 NTU 과학자들이 만든 특수 맞춤형 자성 나노 입자 와 일반적인 시판 에폭시 접착제를 결합하여 만들어집니다. 2 액형 접착제 (사용하기 전에 반드시 혼합해야하는 2 액형)와 달리 경화제 나 촉진제와 혼합 할 필요가 없어 제조 및 적용이 용이합니다.
Assoc Prof Steele (왼쪽)과 Dr Richa가 전자기장을 사용하여면 메쉬에 자기 경화 접착제를 경화시킵니다. 출처 : NTU Singapore
작은 전자기 장치에서 쉽게 생성되는 자기장을 통과하여 활성화 될 때 재료를 접착합니다. 이것은 대형 기존 오븐보다 적은 에너지를 사용합니다. 예를 들어, 자기 경화 접착제 1g은 200W 전자기 장치로 5 분 만에 쉽게 경화 될 수 있습니다 (16.6W 시간 소비). 이는 기존 에폭시를 경화하는 데 1 시간 (2000 와트 시간 소모)이 걸리는 기존의 2000 와트 오븐보다 120 배 적은 에너지가 필요합니다. Raju V. Ramanujan 교수, Terry Steele 부교수 및 NTU 재료 과학 및 공학 대학의 Richa Chaudhary 박사가 개발 한이 연구 결과는 과학 저널 인 Applied Materials Today에 게재 되었으며 다양한 분야에서 잠재적 인 응용 가능성을 제공합니다. 여기에는 고급 스포츠 장비, 자동차 제품, 전자 제품, 에너지, 항공 우주 및 의료 제조 공정이 포함됩니다. 실험실 테스트에 따르면 새로운 접착제는 시장에 나와있는 많은 에폭시 접착제와 동등한 강도를 최대 7 메가 파스칼로 나타 냈습니다. 다양한 유형의 고급 접착제 전문가 인 Assoc Prof Steele은 다음과 같이 설명했습니다. "우리의 핵심 개발은 접착제가 도포되는 표면의 과열을 방지하면서 자기장에 노출 된 후 몇 분 이내에 접착제를 경화시키는 방법입니다. 이는 다음과 같이 중요합니다. 우리가 결합하려는 일부 표면은 유연한 전자 장치 및 생분해 성 플라스틱과 같이 열에 매우 민감합니다. " '자기 화'접착제의 작동 원리 새로운 접착제는 열을 통해 경화되는 시판되는 에폭시와 망간, 아연 및 철 (MnxZn 1-x Fe 2 O 4 )을 포함한 화학적 조합으로 만들어진 산화물 나노 입자의 두 가지 주요 구성 요소로 구성 됩니다.
NTU Prof Raju는 강한 접착력을 보여주기 위해 중간에 자화 접착제로 접착 된 두 개의 나무 조각을 잡고 구부립니다. 출처 : NTU Singapore
이 나노 입자는 전자기 에너지가 통과 할 때 가열되도록 설계되어 경화 과정을 활성화합니다. 최대 온도와 가열 속도는 이러한 특수 나노 입자에 의해 제어되어 과열 및 핫스팟 형성을 제거 할 수 있습니다. 대형 산업용 오븐이 필요하지 않은 경우 접착제 활성화는 공간 및 에너지 소비 측면에서 더 작은 공간을 차지합니다. 경화 공정의 에너지 효율은 제품이 저온에서 제조되고 가열 및 냉각에 더 적은 에너지를 사용하는 친환경 제조에 매우 중요합니다. 예를 들어, 운동화 제조업체는 고무 밑창과 신발 윗부분 사이의 접착제를 가열하는 데 어려움을 겪습니다. 고무는 단열재이며 기존 에폭시 접착제로의 열 전달에 저항하기 때문입니다. 열이 접착제에 도달하기 전에 오랫동안 신발을 데 우려면 오븐이 필요합니다. 자기장 활성화 접착제를 사용하면 접착제에서만 경화 프로세스를 직접 활성화하여 이러한 어려움을 우회합니다. 교류 자기장은 컨베이어 벨트 시스템의 바닥에도 내장 될 수 있으므로 접착제가 미리 도포 된 제품이 자기장을 통과 할 때 경화 될 수 있습니다. 제조 효율성 향상 자성 재료의 발전으로 국제적으로 인정받는 Raju Ramanujan 교수는 공동으로 프로젝트를 주도했으며이 기술이 접착 조인트가 필요한 곳에서 제조 효율성을 높일 수 있다고 예측합니다.
https://youtu.be/ai5ivb-obR0
라마누잔 교수는 "우리의 온도 조절 자성 나노 입자는 기존의 원 포트 접착제 배합물과 혼합되도록 설계 되었기 때문에 시장에 나와있는 많은 에폭시 기반 접착제가 자기장 활성화 접착제로 변환 될 수 있습니다."라고 말했습니다. "경화 속도와 온도를 조정할 수 있으므로 기존 제품 제조업체는 기존 제조 방법을 재 설계하거나 개선 할 수 있습니다. 예를 들어 기존 조립 라인에서 접착제를 적용하고 부분적으로 경화하는 대신 새로운 프로세스는 다음과 같을 수 있습니다. 모든 부품에 접착제를 미리 도포 한 다음 컨베이어 체인을 따라 이동할 때 경화시킵니다. 오븐이 없으면 가동 중단 시간이 훨씬 줄어들고 생산 효율이 높아집니다. " 연구의 첫 번째 저자 인 Richa Chaudhary 박사는 "우리가 새로 개발 한 자기 경화 접착제의 경화는 몇 시간이 아닌 몇 분 밖에 걸리지 않지만 고강도 결합으로 표면을 보호 할 수있어 스포츠에 상당한 관심을 끌 수 있습니다. , 의료, 자동차 및 항공 우주 산업.이 효율적인 프로세스는 기존 열 경화에 필요한 공간과 에너지가 크게 감소하므로 비용을 절감 할 수 있습니다. " 열 활성화 접착제에 대한 이전 연구에서는 코일을 통해 흐르는 전류를 사용하여 유도 경화라고합니다. 여기서 접착제 는 외부에서 가열되고 경화됩니다. 그러나 그 단점은 표면의 과열과 접착제 내부의 핫스팟 형성으로 인한 고르지 않은 결합을 포함합니다. 앞으로 팀은 접착제 제조업체와 협력하여 기술을 상용화하기를 희망합니다. 그들은 대학의 혁신 및 기업 기업인 NTUitive를 통해 특허를 출원했습니다. 그들은 이미 스포츠 용품 제조업체로부터 연구에 대한 관심을 받았습니다.
더 알아보기 새로운 접착제는 전류로 즉시 경화됩니다.
추가 정보 : Richa Chaudhary et al, 온도 안전 장치 에폭시 접착제의 자기 화, Applied Materials Today (2020). DOI : 10.1016 / j.apmt.2020.100824 에 의해 제공 난양 기술 대학
https://phys.org/news/2020-12-scientists-magnetic-field.html
.Chemists Discover a New Form of Ice
화학자들이 새로운 형태의 얼음 발견
주제 :입자 물리학Skoltech 작성자 : SKOLKOVO INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY (SKOLTECH) 2020 년 12 월 23 일 새로운 수소 포접 수화물 새로운 포 접수 소수화물. 크레딧 : Pavel Odinev / Skoltech
미국, 중국, 러시아의 과학자들은 실온과 비교적 낮은 압력에서 형성되는 새로운 수소 포접 수화물의 구조와 특성을 설명했습니다. 수소 수화물은 가장 환경 친화적 인 연료 인 수소 저장 및 운송을위한 잠재적 인 솔루션입니다. 이 연구는 Physical Review Letters 저널에 게재되었습니다 . 얼음은 과학자들이 발견함에 따라 계속 증가하는 여러 다형성 변형을 가진 매우 복잡한 물질입니다. 얼음의 물리적 특성도 매우 다양합니다. .
눈송이를 포함하여 우리 주변의 얼음은 항상 양성자 무질서입니다. 얼음은 크세논, 염소, 이산화탄소 또는 메탄 분자를 포함하고 기체 수화물을 형성 할 수 있으며, 이는 종종 순수한 얼음과 다른 구조를 갖습니다. 지구 천연 가스의 대부분은 가스 수화물의 형태로 존재합니다.
새로운 연구에서 미국, 중국 및 러시아의 화학자들은 수소 수화물에 초점을 맞추 었습니다. 가스 수화물은 이론적 연구와 수소 저장과 같은 실제 응용 분야 모두에 큰 관심을 가지고 있습니다. 천연 형태로 저장하면 수소는 폭발 위험이있는 반면, 압축 된 수소에서도 밀도는 너무 낮습니다. 이것이 과학자들이 비용 효율적인 수소 저장 솔루션을 찾고있는 이유입니다. “수소 수화물로 전환하는 것은 이번이 처음이 아닙니다. 이전 연구에서 우리는 물 분자 당 2 개의 수소 분자가있는 새로운 수소 수화물을 예측했습니다.
불행히도이 특별한 수화물은 380,000 기압 이상의 압력에서만 존재할 수 있으며, 이는 실험실에서 쉽게 달성 할 수 있지만 실제 적용에서는 거의 사용할 수 없습니다. 우리의 새로운 논문은 적은 수소를 포함하지만 훨씬 낮은 압력에서 존재할 수있는 수화물에 대해 설명합니다.”라고 Skoltech의 Artem R. Oganov 교수는 말합니다.
수소 수화물의 결정 구조는 압력에 크게 의존합니다. Oganov에 따르면 저압에서는 각각 수소 분자를 수용하는 중국 제등과 유사한 큰 구멍이 있습니다. 압력이 증가함에 따라 구조는 더 밀도가 높아져 더 많은 수소 분자가 결정 구조에 채워지지만 자유도가 상당히 낮아집니다. Physical Review Letters에 실린 연구에서,이 두 기관의 교수 인 Alexander F. Goncharov가 이끄는 미국 워싱턴 카네기 연구소와 중국 허페이 고체 물리 연구소의 과학자들은 다양한 수소 수화물의 특성을 연구하기위한 실험을 수행하고 발견했습니다.
ㅡ수소 분자 당 물 분자가 3 개있는 특이한 수화물. Oganov 교수가 이끄는 팀은 Oganov와 그의 학생들이 개발 한 USPEX 진화 알고리즘을 사용하여 그 특이한 행동을 담당하는 화합물의 구조를 파악했습니다. 연구진은 실험 조건을 시뮬레이션하고 알려진 양성자 순서 C1 수화물과 매우 유사하지만 물 분자 방향에서 C1과는 다른 새로운 구조를 발견했습니다. 연구팀은 양성자 장애가 실온에서 발생해야한다는 것을 보여주었습니다.
참고 : Yu Wang, Konstantin Glazyrin, Valery Roizen, Artem R. Oganov, Ivan Chernyshov, Xiao Zhang, Eran Greenberg, Vitali B. Prakapenka, Xue Yang, Shu-qing Jiang 및 Alexander F. Goncharove의 "신규 수소 포 접수화물", 2020 년 12 월 18 일, 물리적 검토 편지 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.125.255702
https://scitechdaily.com/chemists-discover-a-new-form-of-ice/
ㅡ수소 분자 당 물 분자가 3 개있는 특이한 수화물. Oganov 교수가 이끄는 팀은 Oganov와 그의 학생들이 개발 한 USPEX 진화 알고리즘을 사용하여 그 특이한 행동을 담당하는 화합물의 구조를 파악했습니다. 연구진은 실험 조건을 시뮬레이션하고 알려진 양성자 순서 C1 수화물과 매우 유사하지만 물 분자 방향에서 C1과는 다른 새로운 구조를 발견했습니다. 연구팀은 양성자 장애가 실온에서 발생해야한다는 것을 보여주었습니다.
==메모 2012271 나의 oms 스토리텔링
수소가 우주에 70퍼센트 존재하고 암흑.에너지가 우주물질 세계에 70 퍼센트를 차지한다는 자체가 동일 값을 나태는 동일 물질일 가능성이 높다. 그렇다면 수소원자의 1은 oms의 값일 수도 있다. 허허.
oms의 7할은 oms prime으로 미리 배정된 자연수 소수 패턴 값이다. 1234...자연수 7의 90배수가 630nm인데 이것이 적색의 파장수이다. 우주를 붉게 만든 적색편이 겉보기 허블상수을 만들었다. 7할의 곱으로 만들어진 합성수가 oms 7pp 패턴이다. 그렇다면 소수 7의 지문을 가진 수소 H가 우리 우주에만 존재하고 11이나 13, 17,19,23 등등 소수지문을 가진 자연법칙이 다른 우주에서의 수소 H oms도 존재한다는 가설이 나타난다. 허허.
보기1. 10차 복합 oms이다.
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ㅡUnusual hydrate with 3 water molecules per hydrogen molecule. The team, led by Professor Oganov, used the USPEX evolutionary algorithm developed by Oganov and his students to figure out the structure of the compound responsible for its unusual behavior. The researchers simulated the experimental conditions and discovered a new structure that is very similar to the known proton order C1 hydrate, but differs from C1 in the direction of the water molecule. Researchers have shown that proton disturbances should occur at room temperature.
==Memo 2012271 My oms storytelling
It is highly likely that hydrogen exists in the universe at 70% and dark energy accounts for 70% in the universe of matter. If so, 1 of the hydrogen atom could be the value of oms. haha.
The 70% of oms is the value of the natural prime number pattern previously assigned as the oms prime. 1234... 90 times the natural number of 7 is 630nm, which is the number of wavelengths of red. The redshift that turned the universe red, apparently created the Hubble constant. The composite number made by the product of 70% is oms 7pp pattern. Then, the hypothesis that hydrogen H with a prime number of 7 exists only in our universe, and that hydrogen H oms also exists in other universes where natural laws with minority fingerprints such as 11, 13, 17, 19, 23, etc. exist. haha.
Example 1. It is a 10th order complex oms.
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.Looking for Axion Dark Matter Particles Near Neutron Stars With Radio Telescopes
전파 망원경으로 중성자 별 근처의 Axion 암흑 물질 입자 찾기
주제 :천체 물리학암흑 물질카 블리 연구소중성자 별입자 물리학 By KAVLI 우주 물리학 및 수학 연구소 12 월 27, 2020 암흑 물질 예술가의 개념 PHYSICS DECEMBER 27, 2020
1970 년대에 물리학 자 들은 자연의 네 가지 기본 힘 (전자기, 약한, 강한 상호 작용, 네 번째는 중력) 중 세 가지를 설명하는 이론 인 입자 물리학 의 표준 모델의 문제를 발견했습니다 . 그들은 이론이 우리 우주의 입자와 힘 사이의 대칭과 거울 버전 사이의 대칭이 깨져야한다고 예측하지만 실험은 그렇지 않다는 것을 발견했습니다. 이론과 관찰 간의 이러한 불일치는 "강력한 CP 문제"라고합니다.
ㅡCP는 Charge + Parity를 나타냅니다. CP 문제는 무엇이며 왜 거의 반세기 동안 과학자들을 당혹스럽게 했습니까? 표준 모델에서 전자기는 입자를 반입자로 대체하는 C (전하 접합)에서 대칭입니다. P (패리티), 모든 입자를 미러 이미지 대응 물로 대체합니다. 그리고 T (시간 반전)는 대칭 연산 CP, CT, PT 및 CPT의 조합뿐만 아니라 시간에 따라 앞으로 진행되는 상호 작용을 시간에 따라 뒤로 이동하는 상호 작용으로 대체합니다. 즉, 전자기 상호 작용에 민감한 실험은 앞서 언급 한 대칭 작업 중 하나에 의해 변환 된 시스템과 원래 시스템을 구별 할 수 없어야합니다.
전자기 상호 작용의 경우 이론은 관찰과 매우 잘 일치합니다. 예상대로 문제는 두 가지 핵력 중 하나 인 "강력한 상호 작용"에 있습니다. 밝혀진 바와 같이, 이론은 약한 상호 작용과 강한 상호 작용 모두에 대해 결합 된 대칭 작업 CP (거울에 입자를 반사 한 다음 입자를 반입자로 변경)의 위반을 허용합니다. 그러나 지금까지 CP 위반은 약한 상호 작용에 대해서만 관찰되었습니다.
그린 뱅크 망원경 미국 웨스트 버지니아에있는 그린 뱅크 망원경. 크레딧 : GBO / AUI / NSF
보다 구체적으로, 약한 상호 작용의 경우 CP 위반은 약 1,000 분의 1 수준에서 발생하며 많은 과학자들은 강력한 상호 작용에 대해 유사한 수준의 위반을 예상했습니다. 그러나 실험가들은 CP 위반을 광범위하게 찾았지만 소용이 없습니다. 강력한 상호 작용에서 발생하면 10 억 (10?) 이상 억제됩니다. 1977 년 이론 물리학자인 Roberto Peccei와 Helen Quinn은 가능한 해결책을 제안했습니다. 그들은 강력한 상호 작용에서 CP 위반 항을 억제하는 새로운 대칭을 가설하여 이론이 관찰과 일치하도록 만들었습니다.
얼마 지나지 않아 Steven Weinberg와 Frank Wilczek (각각 1979 년과 2004 년에 각각 노벨 물리학상을 수상했습니다)은이 메커니즘이 완전히 새로운 입자를 생성한다는 것을 깨달았습니다. Wilczek은 강력한 CP 문제를 "청소"할 수있는 능력 때문에 궁극적으로이 새로운 입자를 "axion"이라고 명명했습니다.
CP 대칭 작업 중간 입자 중간 입자에 대해 수행 된 CP 대칭 작업의 그림. 원래 시스템 (첫 번째 프레임)이 CP 변환 시스템 (네 번째 프레임)과 다른 입자로 붕괴되는 것을 관찰하면 CP 대칭이 위반된다고 말합니다. 크레딧 : Kavli IPMU
ㅡ액시온은 극도로 가벼운 입자 여야하며, 수는 매우 많고 전하가 없어야합니다. 이러한 특성으로 인해 액시온은 암흑 물질 후보에 매우 적합합니다. 암흑 물질은 우주 질량의 약 85 %를 차지하지만 그 근본적인 성질은 현대 과학의 가장 큰 미스터리 중 하나로 남아 있습니다. 암흑 물질이 액시온으로 만들어 졌다는 사실은 현대 과학의 가장 위대한 발견 중 하나가 될 것입니다.
1983 년 이론 물리학 자 Pierre Sikivie는 축이 또 다른 주목할만한 특성을 가지고 있음을 발견했습니다. 전자기장이 존재하는 경우, 그들은 때때로 자동으로 쉽게 감지 가능한 광자로 변환되어야합니다. 한때 완전히 감지 할 수 없다고 생각되던 것은 충분히 높은 액시온 농도와 강한 자기장이있는 한 잠재적으로 감지 할 수있는 것으로 밝혀졌습니다.
그린 뱅크 망원경 웨스트 버지니아 미국 웨스트 버지니아에있는 그린 뱅크 망원경. 크레딧 : GBO / AUI / NSF
ㅡ우주에서 가장 강한 자기장 중 일부는 중성자 별을 둘러싸고 있습니다. 이 물체는 또한 매우 거대하기 때문에 수많은 액시온 암흑 물질 입자를 끌어들일 수 있습니다. 그래서 물리학 자들은 중성자 별 주변 지역에서 액시온 신호를 찾는 것을 제안했습니다.
이제 Kavli 우주 물리학 및 수학 연구소 (Kavli IPMU) 박사후 연구원 인 Oscar Macias를 포함한 국제 연구팀은 미국의 Robert C. Byrd Green Bank Telescope와 독일의 Effelsberg 100m 전파 망원경. 이 검색의 대상은 강한 자기장을 가진 것으로 알려진 근처에있는 두 개의 중성자 별과 5 억 개의 중성자 별이있는 것으로 추정되는 은하수 의 중심이었습니다. 팀은 5-11 마이크로 전자 볼트의 액시온 질량에 해당하는 1GHz 범위의 무선 주파수를 샘플링했습니다. 신호가 보이지 않았기 때문에 팀은 몇 마이크로 전자 볼트 질량의 액시온 암흑 물질 입자에 현재까지 가장 강력한 한계를 부과 할 수있었습니다.
참조 : "그린 은행과 Effelsberg 라디오 망원경 검색 액시온 여호수아 W. 포스터, Yonatan 칸, 오스카 마시 아스, Zhiquan 일, 랄프 P. Eatough, 블라디슬라프 I. Kondratiev, 웬디 M. 피터스에 의해 중성자 별 Magnetospheres에서 암흑 물질 변환" Christoph Weniger와 Benjamin R. Safdi, 2020 년 10 월 20 일, Physical Review Letters . Phys. Lett. 125, 171301 – 게시 됨
ㅡ액시온은 극도로 가벼운 입자 여야하며, 수는 매우 많고 전하가 없어야합니다. 이러한 특성으로 인해 액시온은 암흑 물질 후보에 매우 적합합니다. 암흑 물질은 우주 질량의 약 85 %를 차지하지만 그 근본적인 성질은 현대 과학의 가장 큰 미스터리 중 하나로 남아 있습니다. 암흑 물질이 액시온으로 만들어 졌다는 사실은 현대 과학의 가장 위대한 발견 중 하나가 될 것입니다.
ㅡ우주에서 가장 강한 자기장 중 일부는 중성자 별을 둘러싸고 있습니다. 이 물체는 또한 매우 거대하기 때문에 수많은 액시온 암흑 물질 입자를 끌어들일 수 있습니다. 그래서 물리학 자들은 중성자 별 주변 지역에서 액시온 신호를 찾는 것을 제안했습니다.
==메모 201228 나의 oms 스토리텔링
암흑물질의 후보로 지정한 액시온은 극도로 가벼운 입자 이여야하고, 그 입자수는 매우 많고 전하가 없어야 한다는 전제인 바, cp문제에서 제외돼 있다? 이들 조건을 만족하는 것이 oms인 것 같다.
보기1. 10차 복합 oms(original magicsum)
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보기1.에서 1들은 액시온 입자일 것으로 추정된다. 보기1.을 확장하면 10^googol아담이브 사이즈급 oms을 만들 수 있는데, 이런 모형은 우주 전체를 액시온(1),로 표현할 수 있는 것이다. 아이러니하게도 이들이 주대각선에 있는 조건값(xyz)을 만족하는 bigs 2개의 자기장에 의해 분포돼 광범위한 약력이 작용된 xy조건만 만족하는 것들이다.
물론, 조건 설정을 단수 x이거나 y 혹은 z. 또다른 좌표이거나 집합에 의해 정의된 제3의 조건이 액시온이거나 암흑물질의 후보일 수 있다. 첫째가 광범위한 분포로 우주의 85퍼센트을 차지 한다는 점이다. 이는 oms에서의 두대각선에서 정의된 bigs와 잠재된 bigs을 15퍼센트를 제외한 수치일 수 있다.
보기 2. 6차 oms
100000<bis A
000010<
010000>잠재된 bigs C
000001
001000>
000100
보기2.을 6^2억 oms까지 확장해본다면 무수한 potential oms을 얻을 수 있을 것이다. 이런 디테일한 내용들이 암흑물질의 후보결정에 oms이론이 등장한다는 것은 매우 자연스런 일이다. 허허.
ㅡAxion should be extremely light particles, very high in number and no charge. These properties make Axion very well suited for dark matter candidates. Dark matter makes up about 85% of the mass of the universe, but its fundamental properties remain one of the greatest mysteries of modern science. The fact that dark matter was made of axion would be one of the greatest discoveries of modern science.
Some of the strongest magnetic fields in the universe surround neutron stars. This object is also very massive and can attract numerous Axion dark matter particles. So, physicists have proposed finding the axion signal in the area around the neutron star.
==Memo 201228 My oms storytelling
Axion designated as a candidate for dark matter must be an extremely light particle, and the number of particles must be very large and there must be no charge, so it is excluded from the cp problem? It seems that it is oms that satisfies these conditions.
Example 1. 10th complex oms (original magicsum)
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The 1s in Example 1. are assumed to be axion particles. If you expand example 1, you can create a 10^googol Adam Eve size class oms, and this model can express the entire universe as axion (1). Ironically, they are distributed by two magnetic fields of bigs that satisfy the condition value (xyz) on the main diagonal line, and thus satisfy only the xy condition in which a broad weak force is applied.
Of course, the condition setting can be singular x or y or z. Another coordinate or a third condition defined by a set may be an axion or a candidate for dark matter. The first is that it occupies 85% of the universe due to its wide distribution. This may be a figure excluding 15 percent of the bigs and latent bigs defined in the two diagonals of the oms.
Example 2. 6th oms
100000<bis A
000010<
010000>latent bigs C
000001
001000>
000100
If you expand example 2 to 6^200 million oms, you will get countless potential oms. It is very natural that these detailed contents make oms theory appear in the decision of candidates for dark matter. haha.
.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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