.Innovating the Impossible: Scientists Transmit First-Ever Redox Domino Reaction
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.54
.Innovating the Impossible: Scientists Transmit First-Ever Redox Domino Reaction
불가능한 혁신: 과학자들이 최초로 산화환원 도미노 반응을 전달함
주제:전자홋카이도 대학유기화학 작성자: 홋카이도 대학 2024년 1월 24일 생명 개념의 추상 생화학 기원
홋카이도 대학 연구자들은 순차적 반응을 촉진하기 위해 구조적 변화를 겪는 분자를 만들어 산화환원 화학에서 도미노 반응을 개척했습니다. 이러한 획기적인 발전은 나노 기술, 재생 에너지 배터리 및 조정 가능한 전자 특성을 가진 재료의 향후 개발에 영향을 미칠 수 있습니다. 처음으로 과학자들이 산화환원 화학을 사용하여 도미노 반응으로 알려진 효과를 전달하는 데 성공했습니다.
도미노 반응은 하나의 화학 그룹의 변형이 다른 부착된 그룹 또는 다른 분자의 반응을 자극하여 연속으로 떨어지는 도미노처럼 시스템을 통해 빠른 연쇄 효과를 가져올 때 발생합니다.
-홋카이도 대학 의 연구원들은 이제 산화환원 화학(redox chemistry)이라고 불리는 화학 분야에서 도미노 반응의 첫 번째 사례를 달성했습니다. 도미노 반응의 그림 도미노 반응은 도미노가 떨어지는 것처럼 각 반응이 일련의 다음 반응을 유발하는 일련의 화학 반응입니다(위). 도미노 산화환원 반응에서 각 반응은 일련의 다음 산화환원 반응을 촉발하는 구조적 변화를 일으킵니다(하단). 출처: Harimoto Takashi, et al. Angewandte Chemie 국제판.
-2023년 11월 28일 산화 환원 화학 이해 산화환원(redox)이라는 용어는 전자를 얻는다는 뜻의 '환원'과 전자를 잃는다는 뜻의 '산화'에서 유래합니다. 따라서 산화환원 반응은 전자 전달 과정입니다. 산화환원 공정에서 도미노 반응을 달성할 때의 문제는 전자 이동, 특히 다중 전자 이동이 정전기적 상호 작용이 추가 변화를 억제할 수 있는 전기적으로 충전된 종을 생성한다는 것입니다 .라고 홋카이도 팀의 화학자 Yusuke Ishigaki는 말합니다.
도미노 산화환원 반응 SS-BQD 분자는 도미노-산화환원 반응을 거쳐 4양이온 형태의 화합물을 생성합니다(상단). 이 도미노 산화환원 반응은 처음에 열에 의해 촉발되며, 이로 인해 구조적 변화가 발생하여 도미노 산화환원 반응이 발생합니다. 출처: Harimoto Takashi, et al. Angewandte Chemie 국제판.
2023년 11월 28일 혁신적인 분자 설계 장애물을 극복하기 위해 연구진은 한 부분이 전기적으로 중성(환원) 상태와 양전하(산화) 상태 사이에서 전환될 때 상당한 구조적 변화를 겪는 두 부분으로 구성된 분자를 설계했습니다. 이러한 구조적 변화는 분자의 다른 부분에 화학적 효과를 전달하여 자체 산화 가능성을 높입니다. 그들이 설계한 분자는 황 원자로 형성된 비평면 유연한 연결로 연결된 상대적으로 큰 두 개의 산화환원 활성 단위로 구성됩니다. 쌍을 이루는 단위 중 하나가 전자를 잃으면(산화됨) 두 개의 양전하를 획득하여 분자의 다른 부분이 코어 주위를 비틀게 만드는 트리거 역할을 합니다. 초기 접힌 형태에서 이 뒤틀린 형태의 전자 상태 변화는 인접한 그룹에서 산화 과정이 일어나도록 촉진하여 도미노 효과를 얻습니다.
高橋ハリモトとユスケ石垣 제1저자 하리모토 타카시(왼쪽)와 교신저자 이시가키 유스케(오른쪽)가 X선 장비(Rigaku XtaLAB Synergy-S) 앞에 서 있다. 크레딧: 이시가키 유스케
잠재적인 응용과 미래의 시사점 반응의 초기 유발은 온도 상승에 의해 시작될 수 있으며 제어 수단을 제공합니다. 이 효과는 지금까지 두 부분으로 구성된 분자 내에서만 입증되었지만, 연구원들은 이것이 결국 많은 '도미노' 단위가 서로 연결된 훨씬 더 큰 분자에서 파동과 같은 산화환원 변환을 전달하는 데 사용될 수 있다고 제안합니다. 발견의 적용은 먼 미래에 있을 수 있지만 분명히 몇 가지 일반적인 가능성이 있습니다.
예를 들어, 분자 사슬을 통해 이동하는 전기적 및 구조적 변형은 화학 계산 시스템 및 센서의 나노 규모 이동 부분이 될 수 있습니다. 또한 재생 가능한 전기 에너지 기술로의 지속적인 전환을 지원하는 데 필요한 새로운 배터리 시스템에 적용할 수도 있습니다. Ishigaki는 "가열 및 냉각에 의해 제공되는 제어 기능은 전환 가능한 전자 특성, 특히 다중 전자 전달을 포함하는 새로운 재료를 만들기 위해 많은 분야에서 사용될 수 있습니다."라고 말했습니다. Ishigaki는 "이전에 누구도 달성하지 못한 것을 입증하는 것은 매우 어려웠지만 매우 만족스러웠습니다. 이제 우리는 전자 이동이 증가하는 더 크고 복잡한 시스템으로 이동하기를 희망합니다."라고 결론지었습니다.
참조: Takashi Harimoto, Tomoki Tadokoro, Soichiro Sugiyama, Takanori Suzuki 및 Yusuke Ishigaki의 "전기화학적으로 유발된 형태 변화에 의해 유도된 도미노-산화환원 반응", 2023년 11월 16일, Angewandte Chemie International Edition . DOI: 10.1002/anie.202316753 이 연구는 일본 문부과학성, 일본 과학 진흥회, 일본 과학 기술 진흥 재단, 이온 공학 진흥 재단 및 연구 프로그램의 지원을 받았습니다. 소재·소자 네트워크 공동연구센터(NJRC)의 5성 동맹.
=============================
메모 2401250422 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
msbase.mass가 확산되는 과정은 마치 폭풍의 전개와 비슷하다. 이런 것들은 마티 거대한 건물이나 블랙홀 vixer이나 별 smolas들이 붕괴되는 모습과 유사하다. 순식간에 거대한 배열이 무너지는 msbase.oss.banc의 도미노 효과와 질량의 순서수의 순서수를 연결하는 빠르게 연결한 질량 배열의 전달과정이라 볼 수 있다. 허허.
전자를 내포한 화학구조에서 전자가 도미노처럼 무너져 이동하면 어떤일이 벌어지나? 이과정을 산화환원 화학이라 본다.
전자의 산화환원(redox)이라는 용어는 '전자를 얻는다'는 뜻의 환원과 '전자를 잃는다'는 뜻의 산화에서 유래한다. 따라서 산화환원 반응은 전자 전달 과정이다.
-Hokkaido University researchers pioneered domino reactions in redox chemistry by creating molecules that undergo structural changes to promote sequential reactions. This breakthrough could have implications for future developments in nanotechnology, renewable energy batteries, and materials with tunable electronic properties. For the first time, scientists have succeeded in using redox chemistry to deliver an effect known as a domino reaction.
-November 28, 2023 Understanding Redox Chemistry The term redox comes from the words ‘reduction’, which means gaining electrons, and ‘oxidation’, which means losing electrons. Therefore, redox reactions are electron transfer processes. The problem with achieving domino reactions in redox processes is that electron transfer, especially multiple electron transfer, creates electrically charged species whose electrostatic interactions can suppress further changes, says Yusuke, a chemist on the Hokkaido team. Ishigaki says:
===========================================
Memo 2401250422 My thought experiment qpeoms storytelling
The process of msbase.mass spreading is similar to the development of a storm. These are similar to collapsing giant buildings, black holes vixers, or star smolas. It can be seen as a transfer process of a quickly connected mass array that connects the domino effect of msbase.oss.banc, which causes a huge array to collapse in an instant, and the ordinal number of the ordinal number of the mass. haha.
What happens when electrons fall and move like dominoes in a chemical structure containing electrons? This process is considered redox chemistry.
The term redox comes from the words reduction, meaning ‘gain an electron,’ and oxidation, meaning ‘lose an electron.’ Therefore, redox reactions are electron transfer processes.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd0000e0
000ac0f00bde
0c0fab000e0d
e00d0c0b0fa0
f000e0b0dac0
d0f000cae0b0
0b000f0ead0c
0deb00ac000f
ced0ba00f000
a0b00e0dc0f0
0ace00df000b
0f00d0e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
.Stanford Scientists Have Produced the First Complete Picture of an Elusive Quasiparticle
스탠포드 과학자들이 파악하기 어려운 준입자의 최초의 완전한 그림을 제작했습니다
주제:에너지학과엑시톤재료과학오키나와 과학 기술 대학원 대학양자 물리학SLAC 국립 가속기 연구소스탠포드 대학교 작성자: GLENNDA CHUI, SLAC 국립 가속기 연구소(SLAC NATIONAL ACCELERATOR LABORATORY) 2022년 4월 28일 양자 비트 QuBits 원자 입자 물리학 과학자들은 이러한 소용돌이치는 준입자를 이해하고 이를 미래 반도체 기술에 활용하는 데 중요한 진전을 이루었습니다.
-연구자들은 엑시톤의 전자와 정공을 처음으로 이미지화하여 엑시톤이 조밀하고 안정적인 배열에 어떻게 갇혀 있는지를 밝혀냈다고 보고했습니다. 과학자들에 따르면 이번 발견은 엑시톤을 더 잘 이해하기 위한 탐구뿐만 아니라 다양한 미래 기술 개발에 중요한 의미를 갖는다. 이 연구 결과 는 스탠포드 대학 에너지부 SLAC 국립 가속기 연구소와 일본 오키나와 과학 기술 연구소(OIST) 연구원들이 네이처 저널 에 2022년 3월 8일 게재했습니다 .
-세 가지 연구 중 하나를 주도한 SLAC 및 스탠포드 교수 Tony Heinz는 "빛이 물질과 상호 작용할 때(태양 에너지를 생산하기 위해 광전지 장치에서 빛을 흡수하거나 LED에서 전기로부터 빛을 생성할 때) 엑시톤이 중요한 역할을 할 수 있다"고 말했습니다. 연구에 협력한 그룹. "기본적인 이해와 양자 정보 과학을 위한 단일 광자 방출기 와 같은 신기술 개발을 위해서는 엑시톤의 본질과 특성에 대한 포괄적인 그림이 필요합니다."
엑시톤 다이어그램 엑시톤은 기술적으로 입자가 아니라 준입자(quasi-라틴어로 "거의"를 의미함)입니다. 이는 여기된 음전하 전자와 양전하 정공 사이의 정전기적 인력에 의해 형성됩니다. 정공은 여기된 전자에 의해 남겨진 공간이며 그 자체가 일종의 준입자입니다. 크레딧: OIST
또 다른 잠재적 응용 분야는 정보 저장이라고 SLAC 직원 과학자 Ouri Karni는 말했습니다. “엑시톤은 빛을 흡수하고 방출하며, 한 번에 하나의 엑시톤만 수용할 수 있는 장소에 갇히면 정보를 저장하는 데 사용될 수 있습니다. 그러기 위해서는 그것들이 모두 서로 비슷해야 하고 아주 잘 가두어져야 하므로, 그것들을 가두는 것이 중요합니다.” 빛이 얇은 반도체 재료 시트에 닿으면 엑시톤이 생성됩니다.
이로 인해 전자가 원자의 정상 위치에서 방출되어 전자와 동일한 방식으로 물질을 통해 흐르는 "정공"이라는 빈 공간이 생성됩니다. 엑시톤은 전자와 정공이 짧은 결합을 형성할 때 형성됩니다. 전자와 정공은 댄서들이 손을 잡고 있는 것처럼 서로 주위를 돌며, 전자가 다시 정공으로 떨어질 때까지 이러한 방식으로 계속됩니다. 그러나 엑시톤의 수명이 10억분의 1초 정도로 짧기 때문에 이에 대한 연구가 정체되었습니다.
엑시톤이 더 오래 함께 있을수록 더 많은 과학자들이 엑시톤으로부터 배울 수 있고 더 유용해질 것입니다. 엑시톤 내부 살펴보기 최근까지 엑시톤을 연구하는 가장 일반적인 방법은 엑시톤이 어떻게 빛을 흡수, 방출 또는 반사하는지 확인하는 것이라고 OIST 부교수이자 연구소의 펨토초 분광학 부서를 이끄는 Keshav Dani가 말했습니다. 그러나 이 접근 방식에는 상당한 한계가 있습니다. 우선, 일부 엑시톤은 빛과 상호작용하지 않는다는 점에서 "어두우므로" 그런 식으로 연구할 수 없습니다.
Dani는 약 10년 전부터 엑시톤 및 기타 양자 현상을 새로운 방식으로 조사하기 위해 tr-ARPES(시간 분해 각도 분해 광전자 방출 분광학)라는 기존 방법을 개발하고 개선하기 시작했습니다. “우리가 개발한 장비를 사용하면 엑시톤 내부를 들여다보고 전자와 정공의 분포를 볼 수 있었습니다.”라고 그는 말했습니다. 엑시톤 내 홀 주변의 전자 확률 분포 아주 작고 이상한 양자 개념이 물리학에 적용됩니다.
전자는 입자이자 파동으로 작용하므로 전자의 위치와 운동량을 동시에 아는 것은 불가능합니다. 대신 엑시톤의 확률 구름은 정공 주변에서 전자가 발견될 가능성이 가장 높은 곳을 보여줍니다. 연구팀은 파동함수를 측정해 엑시톤의 확률구름 이미지를 생성했다. 크레딧: OIST
2019년에 장비를 사용할 준비가 되었을 때 그의 그룹이 장비를 사용하여 가장 먼저 한 일은 암흑 엑시톤을 시각화하고 측정하는 것이었습니다.
그들은 또한 원자적으로 얇은 반도체 물질 필름에서 어두운 엑시톤과 밝은 엑시톤 사이의 균형과 상호작용을 결정할 수 있었습니다. 같은 시기에 Dani는 Heinz 및 스탠포드 조교수 Felipe da Jornada와 협력하기 시작했습니다. 그의 연구 그룹은 엑시톤을 연구하고 있었습니다. 작년에 결합된 팀은 엑시톤의 정공과 관련하여 전자가 어떻게 분포되는지를 보여주는 첫 번째 이미지를 얻었다고 발표했습니다. "이것은 댄서들이 얼마나 멀리 떨어져 있는지, 즉 회전할 때 팔이 얼마나 뻗어 있는지를 알아내는 것과 같습니다. 하지만 댄스 플로어에서 그들이 어디에 있는지는 알려주지 않습니다."라고 Karni는 말했습니다. "그러려면 구멍의 이미지도 만들어야 합니다." 엑시톤 트랩 구축 연구팀은 이번 연구에서 두 개의 서로 다른 반도체 의 원자적으로 얇은 필름의 경계면에서 발생하는 엑시톤을 조사했습니다 . 이러한 엑시톤은 단일 층의 엑시톤보다 수천 배에서 백만 배 더 오래 지속될 수 있기 때문에 이는 흥미로운 개척지입니다. 먼저 그들은 엑시톤 구멍의 크기를 처음으로 측정했습니다. 구멍은 실제 입자가 아니라 전자가 없고 자체 신호를 방출하지 않기 때문에 정말 어려운 일이었습니다. 연구자들은 실험 데이터에 남겨진 뚜렷한 공백을 통해 구멍을 식별할 수 있었습니다. 연구 당시 하인츠 그룹의 대학원생이었던 엘리스 바레(Elyse Barré)는 “이를 통해 우리는 정공 주위의 전자 운동과 전체 엑시톤의 운동에 대한 훨씬 더 완전한 그림을 얻을 수 있었습니다.”라고 말했습니다.
SLAC 모아레 패턴 분광학 패턴이 반복되는 두 개의 얇은 필름을 특정 각도로 겹칠 경우 모아레 패턴이 생성됩니다. 분광학 분야에서 이 패턴은 샘플 전반에 걸쳐 다양한 수준의 전자 에너지를 발생시키며, 이는 모아레 전위라고 불리는 현상입니다. 연구진은 엑시톤이 에너지가 최소인 영역에 집중되는 경향이 있음을 발견했습니다. 크레딧: OIST
그런 다음 그들은 원자 규모에서 모아레 패턴을 만들기 위해 서로 약간의 각도로 두 개의 서로 다른 반도체의 얇은 필름을 적층하여 엑시톤을 포획하기 시작했습니다. (하나의 창 화면을 다른 창 화면 위에 약간의 각도로 놓으면 직접 대규모 버전을 만들 수 있습니다.) 모아레 패턴의 각 구멍은 단일 엑시톤을 끌어당길 수 있는 일종의 에너지 우물이며, 우물의 크기가 엑시톤만큼 크거나 심지어 약간 더 작도록 재료가 설계되었습니다.
엑시톤이 어떻게 들어맞는지 알아보기 위해 tr-ARPES를 사용하여 모아레 구조를 관찰했을 때, 그들은 각 엑시톤이 마치 티에 의해 컵에 담긴 골프공처럼 우물에 편안하게 자리잡고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 예상치 못한 일이었지만 우연이었습니다. 엑시톤을 포착하려면 더 큰 우물이 필요하다고 생각되었지만 작은 우물이 훨씬 더 안정적이고 더 균일한 배열을 형성하기 때문에 선호됩니다. 엑시톤과 같은 복합 입자를 포괄적으로 이미지화할 수 있는 이 새로운 능력을 통해 공동 연구자들은 2D 및 기타 양자 재료에서 많은 입자 상호 작용의 특성을 밝힐 전자와 정공의 보다 복잡한 배열을 탐색하기 위해 앞으로 나아갈 수 있다고 말합니다.
Barré는 "OIST의 동료들은 매우 특별한 측정 역량을 구축했으며 그들과 협력할 수 있어서 행운이었습니다."라고 말했습니다. OIST 직원 과학자 Michael Man, 대학원생 Vivek Pareek, 박사후 연구원 Chakradhar Sahoo 및 스탠포드 대학원생 Johnathan Georgaras도 이 작업에서 중요한 역할을 했습니다. 재료는 컬럼비아 대학교 와 일본 국립 재료 과학 연구소 에서 공급되었습니다 . 연구의 SLAC 부분은 DOE의 에너지 재료의 들뜬 상태 현상에 대한 전산 연구 센터(C2SEPEM)를 통한 이론 및 전산 연구를 포함하여 DOE Office of Science의 자금 지원을 받았습니다. OIST에서의 작업은 오키나와 과학 기술 연구소, 대학원 대학 및 일본 과학 진흥 협회의 지원을 받았습니다.
참고: Ouri Karni, Elyse Barré, Vivek Pareek, Johnathan D. Georgaras, Michael KL Man, Chakradhar Sahoo, David R. Bacon, Xing Zhu, Henry B. Ribeiro의 "전자와 정공을 이미징하여 포착한 모아레 여기자의 구조" , Aidan L. O'Beirne , Jenny Hu , Abdullah Al-Mahboob , Mohammed MM Abdelrasoul , Nicholas S. Chan , Arka Karmakar , Andrew J. Winchester , 김범호 , 와타나베 겐지 , 타니구치 다카시 , 카타윤 바르막 , 줄리앙 마데오 , 필립 H .da Jornada, Tony F. Heinz 및 Keshav M. Dani, 2022년 3월 9일 , Nature DOI: 10.1038/s41586-021-04360-y
=============================
메모 2401250517 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
전자는 입자이자 파동으로 작용하므로 전자의 위치와 운동량을 동시에 아는 것은 불가능하다. 대신 엑시톤의 확률 구름은 정공 주변에서 전자가 발견될 가능성이 가장 높은 곳을 보여준다. 연구팀은 파동함수를 측정해 엑시톤의 확률구름 이미지를 생성했다.
전자의 두모습은 2qvixer.value.0,2를 닮았다. 그래서 물질과 에너지도 같은 원리로 변환 시킬 수 있다. 허허.
물질이 빛의 속도의 제곱되면 에너지가 된다는 것이 mc^2=E 물질.에너지 등가공식이다. 이를 나의 공식으로 변형하면 2qvixer(c^2)=m2(E0)이다. 2qvixer에 의해 물질은 2의 값을 가지고 에너지는 0의 값을 가진다. 반대로 에너지가 2의 값을 가지면 엑시톤 스타일 2qvixer이 환원되고 물질은 소실0이 된다. 허허.
나의 공식에서 2qvixer(c^2)=m2(E0),E2(m0)은 우주 시공간에 존재하는 물질과 에너지의 qpeoms상태를 나타내는데 활용된다. 허허. 우주 어느 곳에 물질과 에너지가 얼마나 있고 뭔 상호작용을 하는지 알려준다. 허허.
“When light interacts with matter (absorbing light in a photovoltaic device to produce solar energy or generating light from electricity in an LED), excitons are important,” said Tony Heinz, a SLAC and Stanford professor who led one of the three studies. “It can play a role,” he said. Groups that collaborated on the study. “A comprehensive picture of the nature and properties of excitons is needed for fundamental understanding and the development of new technologies, such as single-photon emitters for quantum information science.”
===========================================
Memo 2401250517 My thought experiment qpeoms storytelling
Because electrons act as both particles and waves, it is impossible to know the electron's position and momentum at the same time. Instead, the probability cloud of exciton shows where the electron is most likely to be found around the hole. The research team measured the wave function and created an image of the exciton's probability cloud.
The two shapes of the former resemble 2qvixer.value.0,2. So matter and energy can be converted using the same principle. haha.
The matter/energy equivalent formula is mc^2=E, which states that matter becomes energy when the speed of light is squared. Transforming this into my formula, 2qvixer(c^2)=m2(E0). According to 2qvixer, matter has a value of 2 and energy has a value of 0. Conversely, if the energy has a value of 2, the exciton style 2qvixer is reduced and the material is lost to 0. haha.
In my formula, 2qvixer(c^2)=m2(E0),E2(m0) is used to represent the qpeoms state of matter and energy that exists in space and time of the universe. haha. It tells you how much matter and energy is somewhere in the universe and how they interact. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
2401030806
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd0000e0
000ac0f00bde
0c0fab000e0d
e00d0c0b0fa0
f000e0b0dac0
d0f000cae0b0
0b000f0ead0c
0deb00ac000f
ced0ba00f000
a0b00e0dc0f0
0ace00df000b
0f00d0e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample oss.base (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
댓글