.Chemists use supercomputers to understand solvents
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.Chemists use supercomputers to understand solvents
화학자들은 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 용매를 이해합니다
저자 : Michael Miller, University of Cincinnati UC 학생 Andrew Eisenhart는 양자 시뮬레이션을 사용하여 친환경 에너지를 약속하는 일반적인 용매를 이해했습니다. 크레딧 : Colleen Kelley / UC Creative MARCH 19, 2021
산업용 용매의 기본 특성을 이해하기 위해 신시내티 대학의 화학자들은 슈퍼 컴퓨터를 사용했습니다. UC 화학 교수이자 학과장 인 Thomas Beck과 UC 대학원생 Andrew Eisenhart는 바이오 디젤 및 일반 용매에 사용되는 화합물 인 글리세롤 탄산염을 이해하기 위해 양자 시뮬레이션 을 실행했습니다 . 그들은 시뮬레이션 이 고전 모델에서 누락 된 액체의 구조적 및 동적 특성을 결정하는 데 수소 결합에 대한 세부 사항을 제공 한다는 것을 발견했습니다 .
이 연구는 Journal of Physical Chemistry B 에 게재되었습니다 . 글리세롤 탄산염은 배터리와 같은 것들에 더 환경 친화적 인 화학 용매가 될 수 있습니다. 그러나 화학자들은 이러한 솔루션에서 일어나는 일에 대해 더 많이 알아야합니다. 그들은 불화 칼륨 과 염화칼륨 화합물을 연구했습니다.
ㅡ"우리가 한 연구는 분자 구조의 작은 변화가 용매 전체 에 얼마나 큰 영향을 미칠 수 있는지에 대한 근본적인 이해를 제공합니다 ."라고 Eisenhart는 말했습니다. "그리고 이러한 작은 변화가 어떻게 이온과 같은 매우 중요한 것들과 상호 작용하고 배터리 성능과 같은 것들에 영향을 미칠 수 있는지." 커피에 설탕을 섞은 사람은 누구나 증명할 수 있듯이 물은 겉보기에 단순한 용제입니다.
UC 학생 Andrew Eisenhart (왼쪽)와 UC 화학과의 책임자 인 Thomas Beck이 글리세롤 탄산염에 대한 연구 연구에 협력했습니다. 크레딧 : Colleen Kelley / UC Creative
ㅡ"사람들은 수백 년 동안 물 을 연구 해 왔습니다. 갈릴레오는 물에서 부양의 기원을 연구했습니다. 그 모든 연구에도 불구하고 우리는 물의 상호 작용에 대해 완전히 이해하지 못했습니다."라고 Beck은 말했습니다. "단순한 분자지만 행동이 복잡하기 때문에 놀랍습니다." 양자 시뮬레이션을 위해 화학자들은 UC의 Advanced Research Computing Center와 Ohio Supercomputer Center를 찾았습니다.
양자 시뮬레이션은 화학자들이 원자 규모의 상호 작용을 더 잘 이해할 수 있도록 도와주는 도구를 제공합니다. Eisenhart는“양자 시뮬레이션은 꽤 오랫동안 사용되어 왔습니다. "그러나 최근에 진화하고있는 하드웨어 (그래픽 처리 장치 및 이러한 문제에 적용했을 때의 가속도)는 과거보다 더 큰 시스템을 연구 할 수있는 능력을 창출합니다."
"이온은 물과 비교하여이 액체에서 어떻게 용해됩니까? 먼저 액체의 기본 구조가 무엇인지 이해해야했습니다."라고 Beck은 말했습니다. 이 연구는 National Science Foundation의 보조금으로 지원되었습니다. 모든 리튬 이온 배터리에는 용제가 포함되어 있습니다. 더 나은 것을 찾는 것은 에너지 저장 과 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
Beck은 "세계는 지속 가능성 방향으로 움직이고 있습니다. 풍력과 태양열이 다른 녹색 에너지와 함께 두 가지 주요 기여자가 될 것임이 분명합니다."라고 말했습니다. "하지만 생성되는 에너지는 간헐적입니다. 따라서 대규모 에너지 저장 방법이 필요하므로 이틀 동안 흐린 경우 도시가 계속 운영 될 수 있습니다."
더 알아보기 물을보다 효율적으로 담수화하는 새로운 재료 추가 정보 : Andrew E. Eisenhart 등, 글리세롤 탄산염 전해질 용액에서 수소 결합 효과의 양자 시뮬레이션, The Journal of Physical Chemistry B (2021). DOI : 10.1021 / acs.jpcb.0c10942 저널 정보 : Journal of Physical Chemistry B 에 의해 제공 신시내티 대학
https://phys.org/news/2021-03-chemists-supercomputers-solvents.html
.A month on Mars: what NASA’s Perseverance rover has found so far
화성에서의 한 달 : NASA의 인내 로버가 지금까지 찾은 것
과거의 삶의 흔적은 아직 나타나지 않았지만 착륙 지점의 바위는 바람과 물에 의해 형성된 흔적을 보여줍니다. 알렉산드라 비체 NASA의 인내 로버 화성의 첫 번째 드라이브 인내심은 3 월 4 일 화성의 땅에서 첫 번째 주행을 시작했습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
NASA의 Perseverance 로버는 화성 표면에서 바쁜 첫 달을 보냈습니다. 2 월 18 일 Perseverance가 착륙 한 Jezero Crater에서 주변의 사진을 찍고 근처의 암석을 분석하는 등 가능한 한 많은 지질학을 수행하고 있습니다. 이미 팀 과학자들은 여러 암석이 지구상의 화산암과 화학적으로 유사하며 바람과 물이 일부 암석을 침식했다고 결정했습니다. Pasadena에있는 California Institute of Technology의 지구 화학자이자 임무의 프로젝트 과학자 인 Kenneth Farley는“지금까지 모든 것이 잘되고 있습니다. 그와 다른 사람들은 3 월 16 일 달 및 행성 과학 회의의 가상 회의에서 인내의 진행 상황을 설명했습니다. 화성 비디오, 인내 로버의 대담한 터치 다운 공개 계획대로 로버의 주요 과학 실험은 몇 달 더 기다려야하는 반면 엔지니어는 과학 기기를 계속 테스트하고 다른 세계에서 첫 헬리콥터 비행을 준비합니다. 결국 Perseverance는 드릴 비트, 클로즈업 카메라 및 여러 화학 센서 를 포함 하여 화성의 암석에서 과거의 삶의 흔적을 찾기 위해 다양한 도구를 배치 할 것 입니다. 한편, 팀 과학자들은 로버가 착륙 지점 (최근 공상 과학 작가 옥타비아 버틀러의 이름을 따서 명명 됨)에서 제 제로가 선택한 이유였던 고대 강 삼각주의 절벽의 40 미터 높이 절벽까지 어떻게 이동할 수 있는지 계획하고 있습니다. 처음에 착륙장으로. 수십억 년 전에 화성에 흐르는 강에 의해 퇴적 된 삼각주는 그러한 생명체가 존재했다면 고대 미생물 생명체에 이상적인 풍경이었을 것입니다. 그러나 로버가 건널 수없는 위험한 사구는 인내와 삼각주 사이에 있습니다. 연구자들은 모래 언덕 주변에서 로버를 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 운전할지 여부를 논의하고 있습니다. 후자는 더 짧은 여행을 만들 것이지만 전자는 더 다양한 흥미로운 바위를지나 인내를 취할 것입니다.
NASA의 화성 인내 로버의 Navcam 탐사차는 2 월 18 일에 착륙 한 이래 주변 바위의 사진을 찍고 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech 그러나 빠르면 6 월까지는 이런 일이 일어나지 않을 것입니다. 첫째, 인내심은 헬리콥터 인 Ingenuity를 테스트하기 위해 적절한 장소로 운전해야합니다. 이 장소는 아마도 로버의 현재 위치에서 그리 멀지 않은 바위로 뒤덮인 지역 일 것입니다. 그곳에서 로버는 뱃속에서 Ingenuity를 낮추고 안전한 거리를 벗어나 헬리콥터가 화성 하늘로 이동하는 동안 비디오를 촬영합니다. 로버의 카메라 팀 중 하나를 이끌고있는 템피에있는 애리조나 주립 대학의 행성 과학자 Jim Bell은“우리는 항공 최초의 역사적 영화를 기대하고 있습니다. 헬리콥터 테스트는 Ingenuity가 로버가 운전할 때 함께 날아 가며 Perseverance가 풍경을 가로 질러 길을 탐색하는 데 도움이 될 것이기 때문입니다. 4 월 첫 주 이전에 예상되는 첫 비행 테스트까지 팀 과학자들은 착륙 지점 주변의 암석을 계속 탐색 할 것입니다. 탐사선 바로 주변에는 어두운 토양에서 튀어 나오는 밝은 색의 암석이 있습니다. Perseverance는 레이저 기반 도구를 사용하여 Máaz와 Yeegho라는 팀 과학자가 지정한 두 개의 암석이 녹은 암석에서 형성되는 지구상의 현무암과 화학적으로 유사하다는 것을 확인했습니다. 이 기기는 레이저로 암석을 가볍게 쳐서 소량을 증발시키고 화학적 구성을 연구합니다. 이 분석을 통해 과학자들은 Yeegho가 미네랄에 물이 잠긴 징후를 보이는 것을 보았다고 레이저 기기 팀장 인 New Mexico 소재 Los Alamos National Laboratory의 지구 화학자 Roger Wiens가 말했다. Máaz Rock은 NASA의 Perseverance Mars Rover가 연구 한 최초의 과학적 관심사입니다.
Máaz는 Perseverance가 지금까지 레이저 기반 기기로 연구 한 암석 중 하나입니다. 탐사선은 그것이 지구상의 현무암과 화학적으로 유사하다고 판단했습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech 착륙장 주변의 많은 바위들은 강한 바람에 의해 조각 된 것 같습니다. 이 암석 중 하나는 암석에 앉은 물개와 유사하기 때문에 과학자들이 항구 물개라고 부르는 어둡고 이상한 모양의 물체입니다. 바람은 주로 화성에 대한 지구 순환 모델에 의해 계산 된 주요 바람 패턴과 일치하는 방향 인 북서쪽에서 암석을 샅샅이 뒤 졌다고 Bell은 말했습니다. 또 다른 어두운 색의 바위는 바람이 아니라 물에 의해 풍화 된 것처럼 보인다고 Farley는 말했다. 그것은 아마도 Jezero로 흐르는 고대 강이나 그 호수에서 흐르는 물에서 떨어질 수 있음을 시사합니다. "이것은 우리 연구에 매우 유망합니다."라고 그는 말했습니다. 화성에서의 생명체 사냥 : NASA의 최신 임무에 대한 시각적 가이드 인내 과학자들은 미국 남서부의 많은 아메리카 원주민이 사용하는 나바호 어 (Diné) 언어를 사용하여 착륙 지점 주변의 바위, 분화구 및 기타 물체에 비공식적 인 이름을 부여했습니다. 초기 화성 착륙의 전통에 따라 과학자들은 지구상의 국립 공원 이름을 따서 명명 된 섹션으로 나누어 진 Jezero의 지질지도를 기반으로 이름에 대한 테마를 선택하고 있습니다. 인내심은 나바호 부족 땅의 애리조나에있는 Canyon de Chelly National Monument의 이름을 딴 섹션에서 발생했습니다. 로버 팀의 엔지니어 인 Aaron Yazzie는 Navajo Nation의 일원이며 이름을 조정하는 노력을 이끌었습니다. 예를 들어 Máaz는 화성을 의미하는 반면 Yeehgo는 '부지런함'이라는 단어의 다른 철자입니다. 헬리콥터 테스트 후, 그리고 Perseverance가 삼각주를 향해 출발하기 전에 탐사선은 아마도 Jezero Crater 바닥의 대부분을 구성하는 어둡고 부서진 암석에 첫 번째 암석 샘플을 드릴 것입니다. 과학자들은 아직이 암석이 화산인지 여부를 결정하지 않았지만, 그렇다면 분화구 바닥의 나이를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 녹은 암석은 예측 가능한 속도로 붕괴하는 방사성 원소를 가두어 재료가 원래 녹 았을 때까지 시계로 사용할 수 있기 때문입니다. 임무를 수행하는 동안 Perseverance는 화성 암석과 토양으로 가득 찬 튜브 약 30 개를 수집하여 과학자들이 분석 할 수 있도록 지구로 돌아가는 미래의 임무를 위해 화성 표면에 내려 놓습니다. 이런 일이 발생하면 2031 년 이전에 화성에서 샘플이 반환 된 것은 처음이 될 것입니다. 도이 : https://doi.org/10.1038/d41586-021-00698-5
ㅡ"우리가 한 연구는 분자 구조의 작은 변화가 용매 전체 에 얼마나 큰 영향을 미칠 수 있는지에 대한 근본적인 이해를 제공합니다 ."라고 Eisenhart는 말했습니다. "그리고 이러한 작은 변화가 어떻게 이온과 같은 매우 중요한 것들과 상호 작용하고 배터리 성능과 같은 것들에 영향을 미칠 수 있는지." 커피에 설탕을 섞은 사람은 누구나 증명할 수 있듯이 물은 겉보기에 단순한 용제입니다.
ㅡ"사람들은 수백 년 동안 물 을 연구 해 왔습니다. 갈릴레오는 물에서 부양의 기원을 연구했습니다. 그 모든 연구에도 불구하고 우리는 물의 상호 작용에 대해 완전히 이해하지 못했습니다."라고 Beck은 말했습니다. "단순한 분자지만 행동이 복잡하기 때문에 놀랍습니다." 양자 시뮬레이션을 위해 화학자들은 UC의 Advanced Research Computing Center와 Ohio Supercomputer Center를 찾았습니다.
https://www.nature.com/articles/d41586-021-00698-5
===메모 210321 나의 oms 스토리텔링
단순하면서도 그 움직임은 복잡한 게 '물'이라고 한다. oms는 단순하지만 큰 규모로 발전하면 그 복잡도는 점점더 늘어난다. 이제 oss와 상호작용하기에 이르렀다. 화성에도 과거에는 엄청난 물이 존재했을 것으로 예측했다. 물의 흔적을 찾기위해 NASA’s Perseverance rover가 최근에 활동 상황의 사진을 보내오고 있다.
보기1. oms(original magicsum)
b0acfd0000e0~
000ac0f00bde~
0c0fab000e0d~
e00d0c0b0fa0~
f000e0b0dac0~
d0f000cae0b0~
0b000f0ead0c~
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ced0ba00f000~
a0b00e0dc0f0~
0ace00df000b~
0f00d0e0bc0a~
~
보기2. zerosum oss(original structure system)
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xxbyyxzzx
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cdbdcbdbb
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“The research we have done provides a fundamental understanding of how small changes in molecular structure can affect the entire solvent,” Eisenhart said. "And how these small changes can interact with very important things like ions and affect things like battery performance." Water is a seemingly simple solvent, as anyone with sugar in coffee can prove.
“People have been studying water for hundreds of years. Galileo has studied the origins of flotation in water. Despite all that research, we have not fully understood the interactions of water,” Beck said. "It's a simple molecule, but it's amazing because it's complex in action." For quantum simulation, chemists visited UC's Advanced Research Computing Center and Ohio Supercomputer Center.
===Notes 210321 My oms storytelling
It is said that'water' is simple, but its movement is complex. The oms is simple, but as it develops on a large scale, its complexity increases more and more. Now we come to interacting with oss. It was predicted that there would have been tremendous water on Mars in the past. NASA's Perseverance rover has recently sent a picture of the activity to find traces of the water.
Example 1. oms(original magicsum)
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e00d0c0b0fa0~
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0deb00ac000f~
ced0ba00f000~
a0b00e0dc0f0~
0ace00df000b~
0f00d0e0bc0a~
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Example 2. zerosum oss(original structure system)
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.Building tough 3D nanomaterials with DNA
DNA로 견고한 3D 나노 물질 만들기
에 의한 엔지니어링 및 응용 과학의 컬럼비아 대학 DNA 사면체 (약 30nm)와 금 나노 입자에 의해 형성된 3D 격자를 구조가 보존 된 모든 무기 3D 실리카 -Au 복제본으로 광물 화합니다. 출처 : Oleg Gang / Columbia Engineering MARCH 19, 2021
ㅡBrookhaven National Laboratory와 협력하는 Columbia Engineering 연구원들은 오늘 진공, 고온, 고압 및 높은 복사를 견딜 수있는 나노 입자 기반 3D 재료를 설계했다고보고합니다. 이 새로운 제조 공정은 다양한 기능성 나노 입자 유형을 수용 할 수있을뿐만 아니라 기존의 나노 제조 방법으로 신속하게 처리 할 수있는 견고하고 완전히 엔지니어링 된 나노 스케일 프레임 워크를 생성합니다.
"이러한 자체 조립 된 나노 입자 기반 물질은 매우 탄력적이어서 우주에서 날 수 있습니다."라고 Science Advances가 오늘 발표 한 연구를 주도한 화학 공학 및 응용 물리학 및 재료 과학 교수 인 Oleg Gang은 말합니다 . "우리는 3D DNA- 나노 입자 구조를 액체 상태에서 유연한 재료에서 고체 상태 로 전환 할 수있었습니다 .
여기서 실리카는 DNA 스트럿을 강화합니다.이 새로운 재료는 기본적으로 DNA- 나노 입자 격자의 원래 프레임 워크 구조를 완전히 유지합니다. 3D 무기 복제품을 만들었습니다.이를 통해 처음으로 이러한 나노 물질이 가혹한 조건에 대처할 수있는 방법, 형성 방법 및 특성이 무엇인지 탐구 할 수있었습니다.
" 나노 스케일에서는 재료 특성이 다르며 연구자들은 휴대 전화 용 센서 제작부터 랩탑 용 더 빠른 칩 제작에 이르기까지 모든 종류의 응용 분야에서 인간의 머리카락 두께보다 1,000 ~ 10,000 배 작은이 작은 물질을 사용하는 방법을 오랫동안 연구 해 왔습니다.
그러나 제조 기술은 3D 나노 아키텍처를 실현하는 데 어려움을 겪고 있습니다. DNA 나노 기술은 자기 조립을 통해 나노 입자로부터 복잡하게 조직 된 물질의 생성을 가능하게합니다.그러나 DNA의 부드럽고 환경 의존적 인 특성을 감안할 때 이러한 물질은 좁은 범위의 조건에서만 안정적 일 수 있습니다. 대조적으로, 새로 형성된 재료는 이제 이러한 공학 구조가 필요한 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 기존의 나노 제조는 평면 구조를 만드는 데 탁월하지만 Gang의 새로운 방법을 사용하면 수많은 전자, 광학 및 에너지 응용 분야에서 필수가되는 3D 나노 물질의 제조가 가능합니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2021/buildingtoug.mp4
영화는 실리 케이 티드 DNA- 나노 입자 격자의 3D 재구성 (FIB-SEM 사용)을 시각화합니다. 재구성은 격자 형태의 금 나노 입자를 보여줍니다 (실리카 구조는 보이지 않음). 격자는 축을 중심으로 회전하여 여러 방향에서 구조를 시각화합니다. 출처 : Oleg Gang / Columbia Engineering
브룩 헤이븐 연구소의 기능성 나노 물질 센터에서 소프트 및 바이오 나노 물질 그룹의 그룹 리더로 공동 임명 된 Gang은 DNA 사슬을 원하는 2 차원 및 3 차원 나노 구조로 접는 데 의존하는 DNA 나노 기술의 최전선에 있습니다.
ㅡ이러한 나노 구조는 Watson-Crick 상호 작용을 통해 프로그래밍하여 3D 아키텍처로 자체 조립할 수있는 빌딩 블록이됩니다. 그의 그룹은 이러한 DNA 나노 구조를 설계 및 형성하고 나노 입자와 통합하고 표적 나노 입자 기반 물질의 조립을 지시합니다. 그리고 이제이 새로운 기술을 통해 팀은 이러한 재료를 부드럽고 깨지기 쉬운 재료에서 견고하고 견고한 재료로 전환 할 수 있습니다. 이 새로운 연구는 DNA 스트럿에 의한 입자 간 연결의 토폴로지와 나노 입자 조직의 무결성을 유지하면서 3D DNA- 나노 입자 격자를 실리카 복제본으로 변환하는 효율적인 방법을 보여줍니다.
실리카는 모 DNA 격자의 나노 구조를 유지하는 데 도움이되고 기본 DNA의 견고한 캐스트를 형성하며 나노 입자 배열에 영향을주지 않기 때문에 잘 작동합니다. "이러한 격자의 DNA는 실리카의 특성을 취합니다."라고 Ph.D 인 Aaron Michelson은 말합니다. Gang 그룹의 학생. "그것은 공기 중에서 안정되고 건조 될 수 있으며 실제 공간에서 처음으로 재료의 3D 나노 스케일 분석을 가능하게합니다. 또한 실리카는 강도와 화학적 안정성을 제공하며 저비용이며 필요에 따라 수정할 수 있습니다. 편리한 재료. "
다면체 DNA 나노 프레임 (사면체, 입방체 및 팔면체)과 금 나노 입자로 형성된 다양한 유형의 나노 스케일 격자는 제어 가능한 실리카 코팅 두께 (약 5nm에서 전체 공간 채우기까지)로 광물 화됩니다. 출처 : Oleg Gang / Columbia Engineering
나노 구조의 특성에 대해 자세히 알아보기 위해 연구팀은 변환 된 실리카 DNA- 나노 입자 격자를 극한 조건에 노출했습니다. 1,0000C 이상의 고온 및 8GPa 이상의 높은 기계적 응력 (대기압의 약 80,000 배 또는 80 배 이상) 가장 깊은 해양 장소 인 마리아나 해구보다) 현장에서 이러한 과정을 연구했습니다.
응용 프로그램 및 추가 처리 단계에 대한 구조의 생존 가능성을 측정하기 위해 연구원들은 또한 고 선량의 방사선과 집속 이온 빔에 노출되었습니다. "전통적인 나노 제조 기술과 결합하기위한 이러한 구조의 적용 가능성에 대한 우리의 분석은 새로운 특성을 발견하기위한 DNA 기반 접근법을 통해 탄력적 인 나노 물질을 생성하기위한 진정으로 강력한 플랫폼을 보여줍니다"라고 Gang은 말합니다.
"이러한 특정 속성은 우리가 3D 나노 물질 어셈블리를 사용할 수 있고 기존의 모든 재료 처리 단계에 계속 액세스 할 수 있음을 의미하므로 이것은 큰 진전입니다. 이러한 새로운 기존 나노 제조 방법의 통합은 역학, 전자 공학의 발전을 달성하는 데 필요합니다. , 플라즈 모닉, 포토닉스, 초전도 및 에너지 재료. " Gang의 연구를 기반으로 한 협업은 이미 새로운 초전도성과 실리카를 추가 처리를 위해 전도성 및 반도체 매체로 변환하는 결과를 낳았습니다. 여기에는 Nature Communications에서 발표 한 이전 연구 와 최근 Nano Letters에서 발표 한 연구가 포함됩니다 .
연구원들은 또한 매우 바람직한 기계적 및 광학적 특성을 가진 광범위한 재료를 만들기 위해 구조를 수정할 계획입니다. “컴퓨터는 40 년 이상 실리콘으로 만들어졌습니다. "평면 구조 및 장치의 경우 제조를 약 10nm로 낮추는 데 40 년이 걸렸습니다.
ㅡ이제 우리는 값 비싼 도구없이 몇 시간 만에 테스트 튜브에서 나노 물체를 만들고 조립할 수 있습니다. 이제 단일 격자에서 80 억 개의 연결이 가능합니다. 우리가 엔지니어링 할 수있는 나노 스케일 프로세스를 통해 자체 조립하도록 조정되었습니다. 각 연결은 트랜지스터, 센서 또는 광학 이미 터가 될 수 있습니다. 각각은 약간의 데이터가 저장 될 수 있습니다.
무어의 법칙이 느려지는 동안 DNA 조립 방식의 프로그래밍 가능성은 다음과 같습니다. 새로운 재료와 나노 제조 분야의 문제를 해결하기 위해 우리를 이끌고 있습니다. 이것은 현재의 방법으로는 극도로 어려운 일 이었지만, 신흥 기술에서는 매우 중요합니다. "
더 알아보기 DNA로 3 차원 나노 초전도체 만들기 추가 정보 : "DNA에 의해 나노 입자로 조립 된 탄력적 인 3 차원 정렬 구조" Science Advances (2021). advances.sciencemag.org/lookup… .1126 / sciadv.abf0617 저널 정보 : Nano Letters , Science Advances , Nature Communications 에 의해 제공 엔지니어링 및 응용 과학의 컬럼비아 대학
https://phys.org/news/2021-03-tough-3d-nanomaterials-dna.html
ㅡ이러한 나노 구조는 Watson-Crick 상호 작용을 통해 프로그래밍하여 3D 아키텍처로 자체 조립할 수있는 빌딩 블록이됩니다. 그의 그룹은 이러한 DNA 나노 구조를 설계 및 형성하고 나노 입자와 통합하고 표적 나노 입자 기반 물질의 조립을 지시합니다. 그리고 이제이 새로운 기술을 통해 팀은 이러한 재료를 부드럽고 깨지기 쉬운 재료에서 견고하고 견고한 재료로 전환 할 수 있습니다. 이 새로운 연구는 DNA 스트럿에 의한 입자 간 연결의 토폴로지와 나노 입자 조직의 무결성을 유지하면서 3D DNA- 나노 입자 격자를 실리카 복제본으로 변환하는 효율적인 방법을 보여줍니다.
ㅡ이제 우리는 값 비싼 도구없이 몇 시간 만에 테스트 튜브에서 나노 물체를 만들고 조립할 수 있습니다. 이제 단일 격자에서 80 억 개의 연결이 가능합니다. 우리가 엔지니어링 할 수있는 나노 스케일 프로세스를 통해 자체 조립하도록 조정되었습니다. 각 연결은 트랜지스터, 센서 또는 광학 이미 터가 될 수 있습니다. 각각은 약간의 데이터가 저장 될 수 있습니다.
===메모 210320 나의 oms 스토리텔링
보기1.은 2^43(8,796,093,022,208) 개의 배열이 순식간에 나타난다. 단일 모듈에서 이정도로 나타나는데 놀라운 일이 아닌가? 보기1.은 1나노에서 실현 시킬 수 있다. 허허.
보기1.
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
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cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
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bddbcbdca
ㅡThese nanostructures become building blocks that can be self-assembled into a 3D architecture by programming through Watson-Crick interactions. His group designs and forms these DNA nanostructures, integrates them with nanoparticles, and directs the assembly of target nanoparticle-based materials. And now this new technology allows teams to convert these materials from soft, fragile ones to solid and sturdy ones. This new study demonstrates an efficient way to transform a 3D DNA-nanoparticle lattice into a silica replica while preserving the topology of the interparticle connectivity and the integrity of the nanoparticle organization by DNA struts.
ㅡNow we can create and assemble nano-objects in test tubes in hours without expensive tools. Now 8 billion connections are possible in a single grid. It has been tuned to self-assemble through a nanoscale process that we can engineer. Each connection can be a transistor, sensor, or optical emitter. Each can store some data.
===Notes 210320 My oms storytelling
Example 1 shows 2^43 (8,796,093,022,208) arrays in an instant. It appears this much in a single module, isn't that surprising? Example 1. can be realized in 1 nanometer. haha.
Example 1.
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
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cadccbcdc
cdbdcbdbb
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.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 브라 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
.나의 oms 스토리텔링 노트 정리 중...
나는 오랜동안 서성거린 삶의 언저리에 있었다. 사람들 틈에서 늘 평범하게 살아왔다. 추운 겨울날에 마른 나뭇가지 사이로 비추는 자연의 밝은 빛줄기는 내게 정겨움을 주었으나 늘 거리의 간판 불빛 아래에 비에 젖은 밤 도시의 길을 걷곤 하였다.
내 젊은 날, 결혼 전에는 대학가 와인 하우스 카페에서 마티니를 즐기며 연인을 바라보곤 하였다. 추억은 오랜 시간 느리게 기억에서 희미해져 갔다. 세상은 어디에서 와서 가든지 기억에 머물지 않는 한 사라지거나 처음부터 없던 것들 처럼 보일 것이다. 이제는 이여져 있는 것처럼 느낀다. 삶이나 주검이나 지구의 이세상이나 외계의 저세상이나 연결된듯 하다.
210124 주요 메모
드디어 모든 것을 통합하며 설명하는 것이 가능한 oms 스토리텔링을 찾았다. 과학적 의문에 해답을 oms에서 찾은 결과 종교가 말하는 영생불멸과 철학이 말하는 진리와 진화론과 카오스이론이 말하는 복잡하고 심오한 세계를 설명하는 수준에 이르렀다. 하지만 금새 어떤 일이 기적처럼 나타날 일은 아니다. 우리가 빅뱅사건과 태양계에서 벌어지는 일들이 금새 감지할 수준이 아니라는 점 때문이며 나의 우주통달 감지력은 oms을 탐색하는 경로가 세상사 관심뿐인 일반이들과 다른 감지경로 때문에 가능했다. 우주만물이 보이는 경로가 있음이다.
1.마방진으로 바라본 세상사는 전체적으로 조화와 질서 그리고 균형을 이룬다.
2. 마방진 내부에 우주 전체의 물질을 개체화 시킨 단위로 세상사 자연현상이 전체적으로 매직섬을 이룬다.
3. 그 소립자로 부터 항성에 이르는 우리우주의 개체들은 다중우주 전체에 참여된 존재이다.
4.마방진은 oms의 단위를 가졌고 oms는 아인쉬타인의 질량에너지 등가원리를 증명한다.
4. oms내에 1의 값은 물질의 최소단위이고 그물질로 인체도 만들어 영혼의 빛을 나타내며 우주를 지적으로 드려다 볼 수 있다.
5. 인체는 oms의 스몰러들의 정적 동적인 순간적 무한대 여행으로 생겨난 물질간에 잠시 모여서 생긴 것이다.
210125
6.빅뱅으로 부터 출현된 우주가 작은 구체에서 극단적으로 커지는 구체의 표면을 가진다면 그것은 사각형 mser나 oms 안에서 사각형과 동기화하는 한계에 이른다. 고로 우주의 확장의 끝이 oms이다.
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