.A Vast “Magnetic Tunnel” May Surround Earth and Our Entire Solar System
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.Magnetene – A Graphene-Like 2D Material – Leverages Quantum Effects To Achieve Ultra-Low Friction
마그네틴 - 그래핀과 유사한 2D 재료 - 양자 효과를 활용하여 초저 마찰 달성
주제:그래핀재료과학나노기술토론토 대학교 으로 토론토 대학 2021년 11월 20일 2D 소재 그래핀 일러스트레이션 TECHNOLOGY NOVEMBER 20, 2021
마그네틴은 이식 가능한 장치 또는 기타 미세 전자 기계 시스템의 윤활제로 유용한 응용 분야를 가질 수 있습니다. University of Toronto Engineering과 Rice University의 연구원 팀은 마그네틴으로 알려진 물질의 초저 마찰 거동에 대한 첫 번째 측정을 보고했습니다. 결과는 작은 이식 가능한 장치를 포함하여 다양한 분야에서 사용하기 위한 유사한 저마찰 재료를 설계하기 위한 전략을 제시합니다. 마그네틴은 2차원 물질로 단일 원자층으로 구성되어 있습니다. 그런 면 에서 2004년 발견된 이래 초저마찰을 비롯한 특이한 성질 때문에 집중적으로 연구해온 소재인 그래핀 과 유사하다 . 2021년 11월 17일 Science Advances 에 발표된 새 논문의 주저자인 Peter Serles 박사는 "대부분의 2D 재료는 평평한 시트로 형성됩니다 . "이론은 이 그래핀 시트가 매우 약하게 결합되고 서로 정말 쉽게 미끄러지기 때문에 낮은 마찰 거동을 나타낸다는 것입니다. 카드 한 벌을 펼치는 것과 같다고 상상할 수 있습니다. 카드 사이의 마찰이 정말 적기 때문에 한 벌을 펼치는 데 많은 노력이 필요하지 않습니다.”
Peter Serles Magnetene 원자력 현미경 박사 후보자 Peter Serles는 원자간력 현미경에 마그네틴 샘플을 놓습니다. 이 물질의 새로운 측정 및 시뮬레이션은 저마찰 거동이 양자 효과로 인한 것임을 보여줍니다. 크레딧: Daria Perevezentsev / 토론토 공과 대학 Tobin Filleter 교수와 Chandra Veer Singh 교수, Post-Doc Shwetank Yadav 및 실험실 그룹의 현재 및 대학원생을 포함하는 팀은 그래핀을 다른 2D 재료와 비교하여 이 이론을 테스트하기를 원했습니다.
-그래핀이 탄소로 만들어진 반면, 마그네틴은 일반적으로 3D 격자로 존재하는 산화철의 한 형태인 자철광으로 만들어집니다. Rice University의 팀 공동 작업자는 고주파 음파를 사용하여 3D 자철광을 처리하여 몇 장의 2D 마그네틴으로 구성된 층을 조심스럽게 분리했습니다. 토론토 대학 엔지니어링 팀은 마그네틴 시트를 원자력 현미경에 넣었습니다. 이 장치에서 끝이 뾰족한 프로브를 마그네틴 시트 위로 끌어 마찰을 측정합니다. 이 과정은 레코드 플레이어의 스타일러스가 비닐 레코드 표면을 가로질러 드래그되는 방식과 비슷합니다. Serles는 "마그네틴 층 사이의 결합은 그래핀 시트 스택 사이보다 훨씬 강합니다. “서로 미끄러지지 않습니다. 우리를 놀라게 한 것은 프로브의 끝 부분과 마그네틴의 최상부 조각 사이의 마찰이었습니다. 그래핀과 마찬가지로 낮습니다.”
자석 이 개략도는 철을 나타내는 진한 빨간색 구체와 산소를 나타내는 밝은 빨간색 구체가 있는 마그네틴의 격자 구조를 보여줍니다. 크레딧: Shwetank Yadav / 토론토 공과 대학
-지금까지 과학자들은 그래핀 및 기타 2D 재료의 낮은 마찰을 반 데르 발스 힘으로 알려진 약한 힘에 의해서만 결합되기 때문에 시트가 미끄러질 수 있다는 이론에 기인했습니다. 그러나 구조상 이러한 힘을 나타내지 않는 마그네틴의 저마찰 거동은 다른 일이 일어나고 있음을 시사합니다. Serles는 "3D 재료에서 2D 재료로 전환하면 양자 물리학의 영향으로 인해 많은 비정상적인 일이 발생하기 시작합니다."라고 말합니다. “슬라이스를 자르는 각도에 따라 매우 매끄럽거나 매우 거칠 수 있습니다.
원자는 더 이상 3차원에서 제한되지 않으므로 다른 방식으로 진동할 수 있습니다. 그리고 전자 구조도 변합니다. 우리는 이 모든 것이 마찰에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다.” 연구팀은 실험 결과를 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측한 결과와 비교함으로써 이러한 양자 현상의 역할을 확인했다. Yadav와 Singh는 밀도 기능 이론을 기반으로 수학적 모델을 구성하여 2D 재료 위로 미끄러지는 프로브 팁의 동작을 시뮬레이션했습니다. 양자 효과를 통합한 모델은 실험적 관찰의 가장 좋은 예측 변수였습니다. Serles는 팀 발견의 실질적인 결과는 초저 마찰 재료를 의도적으로 설계하려는 과학자와 엔지니어에게 새로운 정보를 제공한다는 것입니다.
-이러한 물질은 이식 가능한 장치를 포함하여 다양한 소규모 응용 분야에서 윤활제로 유용할 수 있습니다. 예를 들어, 주어진 약물의 조절된 양을 신체의 특정 부분에 전달하는 작은 펌프를 상상할 수 있습니다. 다른 종류의 미세 전자 기계 시스템은 심장 박동의 에너지를 수확하여 센서에 전력을 공급하거나 페트리 접시에서 한 유형의 세포를 다른 유형의 세포에서 분류할 수 있는 작은 로봇 조작기에 전력을 공급할 수 있습니다. 새로운 연구의 교신 저자인 Filleter는 “이렇게 작은 움직이는 부품을 다룰 때 질량에 대한 표면적의 비율은 정말 높습니다.
-“이는 상황이 막힐 가능성이 훨씬 더 높다는 것을 의미합니다. 이 작업에서 우리가 보여준 것은 이 2D 재료가 마찰이 적은 것은 바로 그 작은 스케일 때문이라는 것입니다. 이러한 양자 효과는 더 큰 3D 재료에는 적용되지 않습니다.” Serles는 산화철이 무독성이고 저렴하다는 사실과 결합된 이러한 규모 의존적 효과가 마그네틴을 이식 가능한 기계 장치에 사용하기에 매우 매력적으로 만든다고 말합니다. 그러나 그는 양자 행동이 완전히 이해되기 전에 해야 할 일이 더 있다고 덧붙입니다. "우리는 헤마텐 또는 크로미틴과 같은 다른 유형의 철 기반 2D 재료로 이것을 시도했지만 동일한 양자 서명이나 낮은 마찰 거동을 볼 수 없습니다."라고 그는 말합니다. "따라서 우리는 이러한 양자 효과가 발생하는 이유에 초점을 맞출 필요가 있으며, 이는 새로운 종류의 저마찰 재료 설계에 대해 보다 의도적으로 도움이 될 수 있습니다."
참조: Peter Serles, Taib Arif, Anand B. Puthirath, Shwetank Yadav, Guorui Wang, Teng Cui, Aravind Puthirath Balan, Thakur Prasad Yadav, Prasankumar Thibeorchews, Nithya Chakingal의 "마그네틴 마찰, 반 데르 발스가 아닌 2D 재료" , Gelu Costin, Chandra Veer Singh, Pulickel M. Ajayan 및 Tobin Filleter, 2021년 11월 17일, Science Advances . DOI: 10.1126 / sciadv.abk2041
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메모 2111210356 나의 사고실험 oms스토리텔링
양자효과는 금속성 3D에서 보다는 2D에서 더 원활히 이뤄질 것이다. 그러나 일반적이지는 않고 그래핀 처럼 원자층만으로 구성된 얇은 종이 카드와 같아야 할 것이다. 물론 더 얇은 것은 쿼크 입자층만으로 이뤄져야 진정한 양자효과를 달성할 수 있을거여.
이들 2D들이 샘플1. oms처럼 드넓게 펼쳐질 것 같지는 않지만 유용하게 활용될 수 응용분야는 무궁무진할 것이다. oms의 2D을 이루는 힘은 물리현상의 반 데르 발스 힘은 아니다. 글루온과 같은 힘의 전달자에 의해 양자효과을 나타낼 것이다.
샘플1. oms는 마찰력을 줄이는 윤활류처럼 두물체 사이에 끼인 매끄러운 표면 벽과도 같을 수도 있다. 우주의 진공 중에 별들이 중력에 의해 원시원반이나 암석성 행성이 매끄럽게 궤도이동하고 물체성 은하끼리 병합하는 것도 우주가 확장되는 것도 일종에 마그네틴 지수귀문도 마방진 고체성 표면마찰의 거대구조 양자효과가 될 수 있다. 허허.
샘플1.oms(standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
샘플2. oss
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zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
So far, scientists have attributed the low friction of graphene and other 2D materials to the theory that sheets can slide because they are only coupled by weak forces known as van der Waals forces. However, the low-friction behavior of magnetine, which structurally does not exhibit these forces, suggests that something else is happening. "When you switch from 3D materials to 2D materials, a lot of unusual things start to happen because of the effects of quantum physics," Serles says. “It can be very smooth or very rough, depending on the angle you cut the slices at.
-“That means things are much more likely to get stuck. What we have shown in this work is that the low friction of this 2D material is due to its small scale. These quantum effects do not apply to larger 3D materials.” Serles says these scale-dependent effects, combined with the fact that iron oxide is non-toxic and inexpensive, make magnetine very attractive for use in implantable machinery. But he adds that there is more work to be done before quantum behavior is fully understood. "We've tried this with other types of iron-based 2D materials, such as hematene or chromitin, but we don't see the same quantum signature or low friction behavior," he says. "Therefore, we need to focus on why these quantum effects occur, which may be more intentionally helpful for designing new classes of low-friction materials."
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Memo 2111210356 My thought experiment oms storytelling
Quantum effects will work better in 2D than in metallic 3D. However, it is not common and should be like a thin paper card made of only atomic layers like graphene. Of course, thinner ones would have to be made with only a layer of quark particles to achieve true quantum effects.
These 2Ds are sample 1. It doesn't seem like it will be widely spread like oms, but the useful application fields will be endless. The forces that make up the 2D of oms are not van der Waals forces of physical phenomena. Quantum effects will be exhibited by force transmitters such as gluons.
Sample 1. The oms can be like a smooth surface wall sandwiched between two objects, like a lubricant that reduces friction. In the vacuum of space, the stars smoothly orbit the protodisk or rocky planets due to gravity, the merging of object galaxies and the expansion of the universe are a kind of magnetine exponent. can be haha.
Sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
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ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
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sample 2. oss
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.A Vast “Magnetic Tunnel” May Surround Earth and Our Entire Solar System
거대한 "자기 터널"이 지구와 전체 태양계를 둘러쌀 수 있음
주제:천문학천체물리학인기있는토론토 대학교 으로 토론토 대학 2021년 10월 23일 우주 터널 개념 스페이스 터널 아티스트의 컨셉입니다.
-토론토 대학의 천문학자 연구에 따르면 태양계는 전파에서 볼 수 있는 자기 터널로 둘러싸여 있습니다. Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics의 연구원인 Jennifer West는 하늘 반대편에서 볼 수 있는 두 개의 밝은 구조(이전에는 별개로 간주됨)가 실제로 연결되어 있고 밧줄 같은 필라멘트로 만들어졌다는 과학적 사례를 만들고 있습니다. 연결은 우리 태양계 주위에 터널처럼 보이는 것을 형성합니다. West의 연구 데이터 결과는 Astrophysical Journal에 게재되었습니다 . West는 "하늘을 올려다보면 우리가 보는 거의 모든 방향에서 이 터널 같은 구조를 볼 수 있을 것입니다. 즉, 전파 빛을 볼 수 있는 눈이 있다면 말입니다."라고 말합니다. West는 천문학자들이 수십 년 동안 이 두 구조에 대해 알고 있었던 "북극 박차(North Polar Spur)"와 "팬 지역(Fan Region)"이라고 말했습니다. 그러나 대부분의 과학적 설명은 개별적으로 초점을 맞추었습니다. 대조적으로 West와 그녀의 동료들은 그들을 하나의 단위로 연결한 최초의 천문학자라고 믿습니다.
북극 박차와 팬 지역 왼쪽: 터널 조명과 도로 차선 표시로 형성된 선이 있는 곡선형 터널은 제안된 North Polar Spur and Fan Region 모델과 유사한 형상을 형성합니다. 크레딧: Pixabay의 사진/Jennifer West의 일러스트레이션. 오른쪽: 전파 편파에 나타날 하늘. 출처: Dominion Radio Astrophysical Observatory/Villa Elisa telescope/ESA/Planck Collaboration/Stellarium/Jennifer West의 이미지
하전 입자와 자기장으로 구성된 이 구조는 긴 밧줄 모양으로 우리로부터 약 350광년 떨어져 있으며 길이는 약 1,000광년입니다. "그것은 토론토와 밴쿠버 사이를 2조 번 여행하는 것과 같은 거리입니다."라고 West는 말합니다. West는 라디오 하늘 지도를 처음 본 이후로 15년 동안 이러한 기능을 켜고 끌 수 있도록 고민해 왔습니다. 보다 최근에 그녀는 긴 로프의 모양과 위치를 다양하게 하여 라디오 하늘이 지구에서 어떻게 보일지 계산하는 컴퓨터 모델을 만들었습니다. 이 모델을 통해 West는 우리 주변에 구조물을 “지을” 수 있었고, 우리의 망원경을 통해 하늘이 어떤 모습일지 보여주었습니다. 그녀가 모델을 데이터와 일치시키는 데 도움이 된 것은 이 새로운 관점이었습니다.
제안된 필라멘트 은하수 제안된 필라멘트의 위치와 크기가 표시된 은하수 지도. 삽입된 그림은 국부적 환경과 국부 기포 및 다양한 주변 먼지 구름의 위치에 대한 보다 자세한 보기를 보여줍니다. 출처: NASA/JPL-Caltech/R의 이미지
Jennifer West의 주석이 있는 Hurt/SSC/Caltech “몇 년 전 공동 저자 중 한 명인 Tom Landecker가 전파 천문학 초창기인 1965년의 논문에 대해 말했습니다. “현재 이용 가능한 조잡한 데이터를 기반으로 저자[Mathewson과 Milne]는 이러한 극성화된 무선 신호가 은하의 국부 팔(Local Arm) 내부에서 볼 때 발생할 수 있다고 추측했습니다. "그 논문은 제가 이 아이디어를 개발하고 우리의 망원경이 오늘날 우리에게 제공하는 훨씬 더 나은 데이터에 내 모델을 연결하도록 영감을 주었습니다." West는 지구의 지도를 예로 사용합니다. 다른 관점에서 지도를 다시 그리지 않는 한 북극이 맨 위에 있고 적도가 중간을 통과합니다. 우리 은하의 지도도 마찬가지입니다. "대부분의 천문학자들은 은하의 북극이 위로 향하고 은하 중심이 중앙에 있는 지도를 봅니다."라고 West는 설명합니다. "이 아이디어에 영감을 준 중요한 부분은 지도를 중간에 다른 지점으로 다시 만드는 것이었습니다."
제니퍼 웨스트 U of T's Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics의 연구원인 Jennifer West는 하늘의 반대편에서 본 두 개의 자기 구조가 태양계 주변의 터널처럼 보이는 것을 형성한다고 말했습니다. 크레딧: Jennifer West의 사진 제공 "이것은 매우 영리한 작업입니다."라고 Dunlap Institute의 교수이자 이 출판물의 저자인 Bryan Gaensler는 말합니다. “Jennifer가 처음 나에게 이것을 던졌을 때, 나는 그것이 가능한 설명을 하기에는 너무 '외부적인 것'이라고 생각했습니다. 그러나 그녀는 결국 나를 설득할 수 있었다. 이제 나머지 천문학 커뮤니티의 반응을 보게 되어 기쁩니다.” 은하와 성간 매질의 자기 전문가인 West는 이 연구와 관련된 더 많은 가능한 발견을 기대하고 있습니다.
-"자기장은 고립되어 존재하지 않습니다."라고 그녀는 말합니다. “그들은 모두 서로 연결되어야 합니다. 따라서 다음 단계는 이 국부 자기장이 더 큰 규모의 은하 자기장과 태양과 지구의 작은 규모의 자기장에 어떻게 연결되는지 더 잘 이해하는 것입니다.” 한편 West는 새로운 "터널" 모델이 과학 커뮤니티에 새로운 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 나머지 사람들에게도 획기적인 개념을 제공한다는 데 동의합니다. “우리가 밤하늘을 올려다볼 때마다 이러한 구조물이 어디에나 있다는 상상만으로도 멋진 것 같아요.”
참조: "A Unified Model for the Fan Region and the North Polar Spur: A bundle of filaments in the Local Galaxy", JL West, TL Landecker, BM Gaensler, T. Jaffe 및 AS Hill, Accepted, Astrophysical Journal . arXiv:2109.14720
https://scitechdaily.com/a-vast-magnetic-tunnel-may-surround-earth-and-our-entire-solar-system/
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메모 2111210519 나의 사고실험 oms스토리텔링
우주에 빛이 가득하다면 광자로 전달된 전자기장이 있고 질량이 존재하면 물체의 중력과 원자물질의 강력이 있다. 그리고 아직도 알려지 않은 약한 신호의 암흑물질 후보, 중성미자의 특성인 중력과 약력이 존재한다.
드넓은 시공간 우주에 이렇듯 전자기장과 중력, 약력, 강력이 상호작용할 것으로 추측되는 것은 자연스런 생각이다. 그것은 샘플1. oms , 샘플2. oss 구조물과 같다.
샘플1.oms(standard)
b0acfd 0000e0
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ced0ba 00f000
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샘플2. oss
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-According to a study by astronomers at the University of Toronto, the solar system is surrounded by a magnetic tunnel that can be seen in radio waves. Jennifer West, a researcher at the Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics, is making the scientific case that two bright structures (previously considered separate) visible from opposite sides of the sky are actually connected and made of rope-like filaments. Connections form what look like tunnels around our solar system.
"If you look up at the sky, you'll be able to see this tunnel-like structure from almost any direction we look," says West, "if you have eyes that can see radio waves." West described the "North Polar Spur" and "Fan Region" astronomers have known of these two structures for decades. However, most scientific explanations have focused individually. In contrast, West and her colleagues believe they were the first astronomers to connect them as a unit.
-Hurt/SSC/Caltech, annotated by Jennifer West “Years ago, one of my co-authors, Tom Landecker, spoke of a paper from 1965, the early days of radio astronomy. “Based on the crude data currently available, the authors [Mathewson and Milne] speculated that these polarized radio signals could occur when viewed from inside the galaxy's Local Arm. "That paper inspired me to develop this idea and connect my model to the much better data our telescopes provide us today." West uses a map of the Earth as an example. The North Pole is at the top and the Equator runs through the middle, unless you redraw the map from a different perspective. The same is true for maps of our galaxy. "Most astronomers look at maps with the galaxy's north pole facing up and the galaxy's center centered," West explains. "An important part of what inspired this idea was to recreate the map with different points in the middle."
-"Magnetic fields do not exist in isolation," she says. “They all have to be interconnected. So the next step is to better understand how this local magnetic field is coupled to the larger-scale galactic magnetic field and the smaller-scale magnetic field of the Sun and Earth.” Meanwhile, West agrees that the new "tunnel" model will not only provide new insights to the scientific community, but also groundbreaking concepts for the rest of us. “Every time we look up at the night sky, it’s wonderful just to imagine that these structures are everywhere.”
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memo 2111210519 my thought experiment oms storytelling
If the universe is full of light, there is an electromagnetic field transmitted as photons. And there are still unknown weak signal candidates for dark matter, the gravitational force and weak force, characteristic of neutrinos.
It is natural to assume that the electromagnetic field, gravity, weak force, and strong force interact in this wide space-time universe. It is sample 1. oms, sample2. Same as oss structure.
Sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
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f000e0 b0dac0
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a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
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