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.Oops! Scientists May Be Contaminating Their Own Samples With Microplastics
앗! 과학자들은 미세 플라스틱으로 자신의 샘플을 오염시킬 수 있습니다
주제:환경미세플라스틱플라스틱오염 작성 : STAFFORDSHIRE UNIVERSITY 2022년 2월 16일 클레어 귀넷과 레이첼 밀러 허드슨 강에서 물 샘플을 수집합니다. 크레딧: 아담 스테클리 EARTH FEBRUARY 16, 2022
바다와 강에서 채취한 샘플에서 발견되는 미세 플라스틱의 70% 이상이 이를 수집하는 과학자들로부터 나온 것일 수 있습니다. 과학자들이 자신의 샘플을 오염시키고 있습니까? 연구에 따르면 우리는 극세사 구름을 방출할 수 있습니다. Marine Pollution Bulletin 에 게재된 Staffordshire University와 Rozalia Project의 논문 은 수중 환경에서 미세 입자를 샘플링할 때 절차적 오염을 조사합니다. 이 연구는 과학자들의 의복과 장비에서 나오는 상당한 양의 미세플라스틱과 극세사 섬유가 물 샘플의 환경 오염과 혼합된다는 것을 보여줍니다.
Staffordshire 대학의 법의학 및 환경 과학 교수인 Claire Gwinnett는 다음과 같이 설명했습니다. 중형 선박, 소형 보트 또는 해안 샘플링 여부에 관계없이 샘플을 조달하고 확보합니다. 이동식 연구실에서 이것은 종종 작은 다용도 공간을 사용하고 과학자들이 처리하는 동안 샘플에 가까이 있어야 하는 유사한 요구 사항으로 인해 발생합니다.” 데이터는 Rozalia Project의 60피트 해양 항해 연구 선박인 American Promise에서 허드슨 강을 따라 탐사하는 동안 수집되었습니다.
팀은 과학팀과 보트팀이 착용하는 의복, 돛 가방 및 방수포, 돛 및 장비 제어 라인, 내부 직물을 포함하여 선박의 가능한 모든 오염원에서 섬유를 수집하여 오염을 추적했습니다. 그렇게 함으로써 그들은 환경 샘플에서 발견된 모든 섬유와 조각이 먼저 비교되는 카탈로그를 만들었습니다. 일치하는 항목이 있는 경우 절차상 오염의 정확한 출처가 기록되었습니다. 일치하지 않는 경우 해당 미립자는 오염으로 간주됩니다.
허드슨 강에서 샘플 수집 American Promise의 Hudson 강에서 샘플을 수집합니다. 크레딧: Rachael Z. Miller
연구에 따르면 물 샘플을 채취할 때 강력한 오염 방지 프로토콜을 사용하지 않은 경우(표면 샘플에는 금속 양동이 사용, 중간 물 컬럼 샘플에는 Niskin 병 사용) 샘플에 있는 미세 입자의 71.4%가 오염되었습니다.
유사하게, 물 샘플을 처리할 때 오염 방지 프로토콜을 사용하지 않은 경우(진공 여과 방법 사용) 샘플의 미세 입자 중 68.4%가 오염되었습니다. 공동 저자인 Rozalia Project for Clean Ocean의 설립자인 Rachael Z. Miller는 다음과 같이 말했습니다. 또는 건조기, 그러나 우리가 일상 생활에서 착용하고 행동할 때. 우리는 모두 돼지고기처럼 보이지만 먼지 구름 속을 걷는 대신 극세사 구름을 방출할 수 있습니다. “이 연구에서 일상적인 사람들을 위한 몇 가지 요점은 다음과 같습니다. 우리가 선택하는 의류를 염두에 두십시오.
다양한 유형의 직물이 얼마나 많이 흘러내리는지에 대한 정보가 점점 더 많이 나오고 있으며, 우리의 직물을 더 잘 이해하기 위해 노력하여 문제를 인식하고 해결하는 브랜드 및 조직을 지원하고 있으며 누가 옷을 만들기 위해 혁신하고 있는지 자연계에 더 적은 압력을 가하는 재료로 더 탄력 있고 외부로부터 우리를 보호할 수 있는 능력을 유지합니다." 이 연구는 또한 연구의 수집 단계에서 환경 샘플에 잘못 추가된 절차적 오염의 양을 37% 줄일 수 있는 법의학에서 영감을 받은 방법을 제시합니다. 이러한 감소는 분석해야 하는 미세 입자의 수를 줄여 연구팀의 시간을 상당히 절약할 수 있습니다. 미래 연구를 위한 솔루션에는 전체 팀을 같은 낮은 헛간, 비정상적으로 색상이 지정된 옷을 입히는 것이 포함되며 이상적으로는 비정상적인 섬유 형태도 포함됩니다. 이렇게 하면 오염으로 신속하게 식별할 수 있습니다. 이 연구 동안 샘플에서 선장과 1등 항해사의 섬유도 발견되었기 때문에 전체 보트 승무원이 이러한 품질 관리 고려 사항에 포함되는 것이 중요합니다.
연구원들은 또한 극세사, 특히 극세사 섬유를 식별해야 할 때 연구팀이 시간과 비용을 절약할 수 있는 편광 현미경(PLM)을 사용하는 워크플로에 대해 설명합니다. 진공 여과 후 미세 입자를 샘플링하고 고정하는 데 사용되는 혁신 기술인 Easylift® 테이프 와 함께 사용하면 이 연구에서 PLM이 물 샘플에서 발견되는 극세사 중 93.3%에서 높은 신뢰도/정확한 물질 식별을 생성할 수 있음을 발견했습니다. PLM은 $4,000 미만으로 구입할 수 있으며 다른 방법에 비해 사용 시간이 매우 짧습니다. Gwinnett 교수는 다음과 같이 덧붙였습니다. “미세 플라스틱을 샘플링하는 동안 법의학 과학자처럼 생각하는 것은 이 연구에서 보여주듯이 이점이 있습니다. 법의학 과학자들은 샘플을 오염시킬 수 있는 방법과 이를 방지하는 방법에 대해 끊임없이 생각하고 있습니다.
법의학 과학자들은 또한 오염을 0으로 만드는 것이 불가능하고 대신 최소화하고 모니터링하기 위한 프로토콜을 만드는 데 중점을 둡니다. “형태학적, 광학적, 화학적 특성을 포함하여 미립자를 완전히 프로파일링하는 것을 목표로 하는 법의학 분석 기술을 사용함으로써 이러한 정보 '층'을 통해 그것이 환경에서 비롯된 것인지 아니면 절차상의 오염에서 비롯된 것인지에 대해 훨씬 더 확신을 가진 결론을 내릴 수 있습니다. .”
참조: “샘플을 오염시키고 있습니까? 미세 플라스틱 및 인위적인 미세 입자에 대한 현장 샘플링 및 처리 중 절차적 오염을 조사하기 위한 예비 연구" C. Gwinnett 및 RZ Miller, 2021년 11월 9일, Marine Pollution Bulletin . DOI: 10.1016/j.marpolbul.2021.113095
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성간 항해에서 찢어지거나 녹지 않는 돛을 설계하는 방법
Evan Lerner, 펜실베니아 대학교 지상 기반 레이저 어레이로 가속하는 동안 Starshot Lightsail 우주선에 대한 예술가의 개념. 이전의 라이트세일 개념은 태양의 빛에 의해 수동적으로 밀린다고 상상했지만 Starshot의 레이저 기반 접근 방식을 사용하려면 돛의 모양과 구성을 재고하여 가속 중에 녹거나 찢어지지 않도록 해야 합니다. 크레딧: Masumi Shibata, Breakthrough Initiatives FEBRUARY 16, 2022
천문학자들은 그 어느 때보다 더 멀리 우주를 들여다볼 수 있는 제임스 웹 우주 망원경의 출시를 수십 년 동안 기다려 왔습니다. 그러나 인간이 실제로 우리의 가장 가까운 항성 이웃에 도달하려면 훨씬 더 오래 기다려야 할 것입니다. 로켓으로 알파 센타우리에 보낸 탐사선이 여행을 하려면 대략 80,000년이 필요할 것입니다.
기계 공학 및 응용 역학 부교수인 Igor Bargatin은 인류의 가장 오래된 운송 기술 중 하나인 돛에서 가져온 아이디어로 이 미래적 문제를 해결하려고 노력하고 있습니다. Breakthrough Starshot Initiative의 일환으로 그와 그의 동료들은 바람이 아니라 빛 에 의해 밀리는 돛의 크기, 모양 및 재료를 설계하고 있습니다 . 나노 수준으로 얇은 재료와 강력한 레이저 배열을 사용하여 그러한 돛은 빛의 1/5로 마이크로칩 크기의 탐침을 운반할 수 있으며, 이는 천년이 아니라 약 20년 만에 센타우루스자리 알파를 여행할 수 있을 만큼 충분히 빠릅니다.
Bargatin은 "평생 다른 별에 도달하려면 상대론적 속도 또는 빛의 속도에 근접하는 속도가 필요합니다."라고 말합니다. "가벼운 돛에 대한 아이디어는 한동안 존재했지만 우리는 지금 막 그 디자인이 여행에서 살아남을 수 있도록 하는 방법을 알아내고 있습니다." 이 분야의 초기 연구의 대부분은 태양이 가벼운 돛이 움직이는 데 필요한 모든 에너지를 수동적으로 제공할 것이라고 가정했습니다.
그러나 돛을 상대론적 속도로 만들기 위한 Starshot의 계획에는 훨씬 더 집중된 에너지원이 필요합니다. 일단 돛이 궤도에 오르면, 지상 기반 레이저의 거대한 배열이 광선을 훈련시켜 태양보다 수백만 배 더 큰 광도를 제공합니다.
-레이저의 목표가 종이 한 장보다 천 배 더 얇은 3미터 너비의 구조물이라는 점을 감안할 때 돛이 찢어지거나 녹는 것을 방지하는 방법을 알아내는 것은 주요 설계 과제입니다. UCLA 사무엘리 공과대학의 전기 및 시스템 공학과 조교수인 Deep Jariwala와 조교수 Aaswath Raman은 이제 Nano Letters 저널에 두 편의 논문을 발표했습니다. 이러한 기본 사양 중 일부를 설명합니다. Bargatin이 이끄는 한 논문은 Starshot의 가벼운 돛이 산화알루미늄과 이황화몰리브덴의 초박막 시트로 구성되도록 제안되었으며 이전 연구에서 가정한 것처럼 평평하게 유지되기보다는 낙하산처럼 부풀어야 할 필요가 있음을 보여줍니다.
Bargatin은 "여기서 직관은 요트에 있든 우주에 있든 매우 빡빡한 돛이 훨씬 더 찢어지기 쉽다는 것입니다."라고 말합니다. "이것은 비교적 이해하기 쉬운 개념이지만 이러한 재료가 이 규모에서 어떻게 작동하는지 실제로 보여주기 위해 매우 복잡한 수학을 수행해야 했습니다." Bargatin과 그의 동료들은 평평한 시트보다는 대략 너비만큼 깊이가 있는 곡선 구조가 지구 중력의 수천 배인 돛의 초가속의 변형을 가장 잘 견딜 수 있다고 제안합니다.
Bargatin 그룹의 박사후 연구원이자 첫 번째 논문의 주저자인 Matthew Campbell은 "레이저 광자는 공기가 비치볼을 부풀리는 것처럼 돛을 채울 것입니다."라고 말했습니다. "그리고 우리는 가볍고 압축된 용기가 찢어지거나 갈라지지 않도록 구형 또는 원통형이어야 한다는 것을 알고 있습니다. 프로판 탱크나 로켓의 연료 탱크를 생각해 보십시오."
Raman이 이끄는 다른 논문은 돛 내부의 나노 스케일 패터닝 이 태양보다 백만 배 더 강력한 레이저 빔 과 함께 오는 열을 가장 효율적으로 분산시킬 수 있는 방법에 대한 통찰력을 제공합니다. Raman은 "돛이 입사하는 레이저 광선의 아주 작은 부분이라도 흡수하면 매우 높은 온도로 가열될 것"이라고 설명했습니다. "그들이 단순히 분해되지 않도록 하려면 우주에서 사용할 수 있는 유일한 열 전달 모드인 열을 방출하는 능력을 최대화해야 합니다."
이전의 가벼운 돛 연구에서는 본질적으로 규칙적인 간격의 구멍이 있는 돛의 "직물"을 박아넣는 광자 결정 디자인을 사용하면 구조의 열 복사를 최대화할 수 있음을 보여주었습니다. 연구원의 새로운 논문은 주기성의 또 다른 레이어를 추가합니다. 즉, 그리드에서 함께 묶인 돛 직물의 견본입니다. 빛의 파장과 일치하는 구멍의 간격과 열 방출의 파장과 일치하는 견본의 간격으로 인해 돛은 훨씬 더 강력한 초기 푸시를 견딜 수 있어 레이저가 목표물에 머무르는 데 필요한 시간을 줄일 수 있습니다. J
ariwala는 "몇 년 전만 해도 이러한 유형의 개념에 대해 생각하거나 이론적인 작업을 하는 것이 억지스러운 것으로 여겨졌습니다."라고 말합니다. "이제 우리는 디자인을 가지고 있을 뿐만 아니라 디자인은 우리 연구실에서 사용할 수 있는 실제 재료에 기반을 두고 있습니다. 미래에 대한 우리의 계획은 그러한 구조를 소규모로 만들고 고출력 레이저로 테스트하는 것입니다." Jariwala 연구실의 박사후 연구원인 Pawan Kumar와 UCLA Samueli의 Raman 연구실 구성원인 John Brewer와 Sachin Kulkarni가 이 연구에 기여했습니다.
추가 탐색 Breakthrough Starshot 프로젝트에 대해 아직 해결해야 할 문제 추가 정보: Matthew F. Campbell et al, Relativistic Light Sails Need to Billow, Nano Letters (2021). DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03272 John Brewer 외, 상대론적 Lightsail 열 조절을 위한 다중 규모 광자 방사율 공학, 나노 레터 (2022). DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03273 저널 정보: Nano Letters 펜실베니아 대학교 제공
https://phys.org/news/2022-02-wont-interstellar-voyage.html
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메모 2202170509 나의 사고 실험 oms스토리텔링
연구진이 성간 항해에서 찢어지거나 녹지 않는 돛을 설계하는 방법을 생각해냈다. 본질적으로 규칙적인 간격의 구멍이 있는 돛의 "낙하산형 구형의 직물"을 박아넣는 광자 결정 디자인을 사용하면 구조의 열 복사를 최대화할 수 있음을 보여주었다. 주저자인 Matthew Campbell은 "레이저 광자는 공기가 비치볼을 부풀리는 것처럼 돛을 채울 것입니다."라고 말했다.
여기서 규칙적인 간격은 oms 베이스 돛으로 설계하면 완벽하게 우주의 모든 곳을 향한 빛보다 훨씬 빠른 거대양자 얽힘과 중첩의 초고속 균일한 속도를 제어할 수 있다. 허허. 1초에 100억광년이상을 질주한다. 소설쓴다 써!
이제 초강력 에너지를 얻어 1초이내 성간을 오고가는 진정한 타임머시 우주선이 등장하게 된다. 쩌어업!
sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 qoms (standard)
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sample 2. oss(standard)
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cadccbcdc
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zxezybzyy
bddbcbdca
-How to design sails that will not tear or melt in interstellar voyages - A paper led by Bargatin suggested that Starshot's lightweight sails consist of ultra-thin sheets of aluminum oxide and molybdenum disulfide, and parachute rather than remain flat as assumed in previous studies. Shows the need to inflate like
-Bargatin says, "The intuition here is that very tight sails, whether on a yacht or in space, are much more prone to tearing." "It's a relatively easy-to-understand concept, but we had to do some very complex math to actually show how these materials work at this scale." Bargatin and his colleagues suggest that a curved structure, approximately as deep as its width, rather than a flat sheet, can best withstand the deformation of a sail's hyperacceleration, which is thousands of times Earth's gravitational force. "The laser photons will fill the sails just like air inflates a beach ball," said Matthew Campbell, a postdoctoral fellow at the Bargatin group and lead author of the first paper. “And we know that lightweight, compressed containers have to be spherical or cylindrical to avoid tearing or splitting.
-Think of a propane tank or a fuel tank in a rocket." Another paper, led by Raman, provides insight into how nanoscale patterning inside sails, along with a laser beam a million times more powerful than the sun, can most efficiently dissipate the heat coming in. "If a sail absorbs even a tiny fraction of an incident laser beam, it will heat it up to very high temperatures," Raman explains. "To prevent them from simply decomposing, heat is the only mode of heat transfer available in space. You must maximize your ability to emit ."
-Previous light sail studies have shown that the use of photonic crystal designs that inlay the "fabric" of sails with essentially regularly spaced apertures can maximize the structure's thermal radiation. The researchers' new paper adds another layer of periodicity. That is, it is a swatch of sail fabric tied together in a grid. Due to the spacing of the apertures to match the wavelength of light and the spacing of the specimens to match the wavelength of heat emission, the sail can withstand a much more powerful initial push, reducing the time required for the laser to stay on target. “Just a few years ago, thinking about or doing theoretical work on these types of concepts was considered unreasonable,” says Jariwala.
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memo 2202170509 my thought experiment oms storytelling
Researchers have come up with a way to design sails that won't tear or melt on interstellar voyages. It has been shown that the use of a photonic crystal design that embeds the "parachute spherical fabric" of a sail with essentially regularly spaced holes can maximize the thermal radiation of the structure. Lead author Matthew Campbell said, "The laser photons will fill the sails like air inflates a beach ball."
Here, the regular spacing, designed with oms base sails, can perfectly control the ultra-fast uniform rate of super quantum entanglement and superposition, much faster than light directed everywhere in the universe. haha. It travels more than 10 billion light-years per second. Write a novel!
Now, with super-strong energy, a true time merci spacecraft that travels between stars within 1 second will appear. Wow!
sample 1.oms (standard)
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Sample 1.2 qoms (standard)
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sample 2. oss(standard)
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