Digital T힌크 T앙 (DTT)

과학 탱크

"Science Tank"섹션에 오신 것을 환영합니다. 이 웹 사이트 영역에서는 학제 간 기반으로 과학 세계 (물리학, 수학, 컴퓨터 과학, 의학 등)의 관련 발견을 다룹니다. 괴팅겐의 과학 환경에 특별히 초점을 맞춘 전 세계의 중요한 성과를 발표합니다. 재미 있고 호기심을 유지하십시오.     

Zeptoseconds. 과학자들은 역사상 가장 짧은 시간을 측정했습니다.

독일 과학자 팀이 수소 분자를 통한 광자의 통과를 측정했습니다. 이것은 지금까지의 기간 중 가장 짧은 측정 값이며 젭 토초 또는 수조 초 단위로 표시됩니다. 프랑크푸르트의 요한 볼프강 괴테 대학의 물리학 자들은 베를린의 Fritz Haber 연구소와 함부르크의 DESY의 과학자들과 협력하여 어떻게 측정했는지 측정했습니다. 광자가 수소 입자를 통과하는 데 오랜 시간이 걸립니다. 그들이 얻은 결과는 입자의 평균 결합 길이에 대해 247zeptoseconds입니다. 이것은 지금까지 측정 된 가장 짧은 시간 범위입니다.

결과는 잡지 "과학"자세히 설명합니다.https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318)

이미지 출처 : "https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/"

Zeit 다이

1999 년 노벨상을 수상한 이집트의 화학자 Ahmed Zewail은 입자가 모양을 바꾸는 속도를 측정했습니다. 극초 단 레이저 플래시를 사용하여 그는 화학 결합의 형성과 파괴가 펨토초 범위에서 발생한다는 것을 발견했습니다. 펨토초는 0,0000000000000000001 억분의 10 초 (15 초, XNUMXE-XNUMX 초)와 같습니다.

그러나 독일의 물리학 자들은 펨토초보다 훨씬 짧은 과정을 연구했습니다. 그들은 광자가 수소 분자를 관통하는 데 걸리는 시간을 측정했습니다. 측정 결과, 광자 이동은 평균 입자 결합 길이에 대해 247 zeptoseconds가 걸리고 0,00000000000000000000001 zeptosecond는 10 조분의 21 초 (XNUMX 초, XNUMXE-XNUMX)와 같습니다.

이러한 짧은 현상의 첫 번째 기록은 2016 년이었습니다. 과학자들은 원래 헬륨 원자의 결합에서 방출 된 전자를 포착했습니다. 그들은이 루프가 850 zeptoseconds 동안 지속되었다고 추정했습니다. 이러한 측정 결과는 저널 "Nature Physics"에 게재되었습니다.

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새로운 항공기 엔진?

이를 유체 추진 시스템이라고합니다. (FPS)는 "유체 추진 시스템"또는 "유체 기반 추진 시스템"또는 실제로 "유체 물리학"을 의미합니다. 사실, 그것은 액체가 아니라 기체, 단순한 공기이며 물리적 관점에서 매우 낮은 점도의 액체로 볼 수도 있습니다.

GE Aviation에서 15 년 경력을 쌓은 루마니아의 Andrei Evulet은이 엔진의 프로토 타입을 한동안 제작 해 왔습니다. 그는 Boeing 9X에서 작동하는 세계 최대 제트 엔진 인 GE777X의 일부인 기술을 담당했습니다. 학교 친구 Denis Dancanet과 함께 그는 몇 년 전에 Jetoptera를 설립했습니다. 그들은 VTOL의 수직 이륙 비행에 이상적이며 대형 무인 드론과 비행 자동차를 모두 사용할 수있는 새로운 추진 시스템을 만들 겠다는 아이디어에 따라 진행되었습니다.

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기록적인 고온에서의 초전도

저널 "Nature"는 과학자 팀이 하나를 얻을 수 있었다는 사실에 대한 간행물을 발표했습니다. 초전도체 그것을 얻기 위해 실온 섭씨 14,5도이기 때문에 실내 온도보다 약간 더 차갑게 작동합니다. 문제는이 현상이 입증 된 물질이 2,6 만 기압으로 압축되어야한다는 것입니다. 그러나 이러한 고온에서 초전도를 달성하는 것만으로도 큰 성과입니다.

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과학자들은 가능한 최대 음속을 결정했습니다.


국제 과학자 그룹은 초당 약 36km 인 음속의 상한선을 설정했습니다. 지금까지 최고 음속은 다이아몬드로 측정되었으며 명시된 최대 속도의 약 절반에 불과했습니다.


음파는 공기 나 물과 같은 다양한 매체를 통과 할 수 있습니다. 횡단하는 대상에 따라 다른 속도로 이동합니다. 예를 들어, 그들은 액체 나 기체를 통하는 것보다 고체를 통해 훨씬 더 빠르게 이동하므로 다가오는 기차는 공중이 아닌 경로를 따라 이동하는 소리를 들음으로써 더 빨리들을 수 있습니다.

알버트 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 파동이 전파 될 수있는 속도, 즉 초당 약 300.000km 인 빛의 속도에 대한 절대적인 한계를 설정합니다. 그러나 지금까지 음파가 고체 나 액체를 통과 할 때 속도 제한이 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 지금까지. 런던 퀸 메리 대학교, 캠브리지 대학교, 러시아 트로이 크 스크에있는 고압 물리학 연구소의 과학자들은 음속이 두 가지 차원이없는 기본 상수 인 미묘한 구조 상수와 양성자 질량 대 전자의 비율에 의존한다는 사실을 발견했습니다. 그들의 작업 결과는 잡지에 있습니다 "과학의 발전"이 게시되었습니다. (이미지 출처 : Pixelbay)

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Star Wars Light Plasma Sword가 현실이되었습니다.

영화, 만화, 게임의 다양한 개념을 실제 장치로 번역 한 잘 알려진 Hacksmith Internet DIY 팀은 플라즈마 기반 광선 검을 만들었습니다. 안타깝게도 두꺼운 가스 공급 케이블이 필요하기 때문에 "스타 워즈"의 무기만큼 편안하지는 않지만 인터넷에서 볼 수있는 비디오 프레젠테이션에서 볼 수 있듯이 Jedi Knights의 장비와 매우 유사합니다.

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실험 요법은 약물을 사용하지 않고 암세포를 파괴합니다

암에 치명적인 나노 입자는 본질을 가려서 질병과 싸우는 데 사용될 수 있습니다. 암 발생에 필요한 아미노산으로 "위장"된 나노 입자는 암세포에 침투 할 수 있으며 "트로이 목마"의 원리에 따라 내부에서 밖으로 폭발시킬 수 있습니다. 실험실 실험에서이 방법은 매우 유망한 것으로 판명되었습니다.

이 "트로이 목마"는 실제로 암세포가 생존하고 성장하는 데 필수적인 아미노산 L- 페닐알라닌으로 덮인 나노 입자입니다. L- 페닐알라닌은 체내에서 생성되지 않으며 보통 육류 및 유제품과 같은 식품에서 섭취해야합니다. "싱가포르의 NTU (Nanyang Technological University) 연구원들은 연구 결과가 저널에 게재되었습니다."작은"출시되었습니다.

이미지 출처 : Nanyang Technology University Singapore 

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우주 화장실, 우주 가격

“공간, 끝없는 확장. 올해는 2020 년입니다. 다음은 ISS 우주 정거장의 모험입니다. ... "

NASA는 국제 우주 정거장 (ISS)에 새 화장실을 설치할 테스트를 발표했습니다. 전체 23 천 XNUMX 백만 달러 세트는 주로 여성을 대상으로했습니다. 테스트가 성공하면이 첨단 화장실은 XNUMX 년 안에 Artemis II 임무 중에 사용될 것입니다.



현재까지 개발 된 대부분의 실내 화장실은 음압으로 작동하여 "인간 대사의 영향"을 신체에서 제거하고 적절한 저장 시스템으로 옮깁니다. 이제 Universal Waste Management System (UWMS)이 설계되었으며 Universal Waste Management System을 사용하여 번역 할 수 있습니다. 유사한 원리로 작동하지만 위생을 유지하고 냄새를 줄이는 데 도움이되는 여러 가지 새로운 기능이 있으며 이는 우주선의 좁은 공간에서 매우 중요합니다.

새로운 공간 화장실 :


NASA는 UWMS가 65 년대 이후 ISS에 있던 화장실보다 40 % 더 작고 1990 % 더 가볍다 고보고했습니다. 가장 중요한 개선 사항 중 하나는 변기 뚜껑을 열 자마자 자동으로 흡입이 시작된다는 것입니다. 이것은 불쾌한 냄새의 확산을 줄이는 데 도움이 될 것입니다.

화장실은 무게가없는 사람들을 위해 설계 되었기 때문에 우주 비행사를 "고정"할 수있는 발 마운트와 특별 가이드도 제공됩니다. 이전 디자인에서는 이러한 목적으로 특수 허벅지 스트랩이 사용되었습니다.
NASA의 정보는 새로운 우주 화장실이 편안 할 것이라는 점을 분명하게 나타내지 않지만, 기관의 전문가들은 이것이 오늘날 사용되는 솔루션보다 더 효율적인 프로젝트가 될 것이라고 믿습니다. NASA에 따르면 새로운 변기는 특히 소변 배출을위한 새로운 솔루션 덕분에 더 빨리 청소하고 유지합니다. 화장실은 또한 사용자의 프라이버시를 보장하기 위해 우주선의 다른 부분과 완전히 격리되도록 설계되었습니다.

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진동 그래프의 전류

알칸사스 대학의 물리학 자 팀은 그래 핀 구조에서 열 움직임을 감지하고이를 전류로 변환 할 수있는 시스템의 개발에 대해보고했습니다. "그래프 기반 에너지 수집 회로는 프로세서와 통합되어 소형 장치 또는 센서에 깨끗한 저전압 에너지를 제공 할 수 있습니다."라고 Physical Review E에 게재 된 주제에 대한 논문의 수석 저자이자 물리학 교수 인 Paul Thibado는 말했습니다. .

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해상도의 한계를 넘어선 현미경

박사가 이끄는 폴란드-이스라엘 팀. 바르샤바 대학 물리학 부의 Radek Łapkiewicz는 잡지 "Optica"에서 이론적으로 해상도의 제한이없는 새롭고 혁신적인 현미경 방법을 발표했습니다.

이 연구는 폴란드 과학 재단 (FNP)에서 PAP와의 커뮤니케이션으로 발표했습니다. Dr. Łapkiewicz는 FIRST TEAM 프로그램의 수혜자입니다.


생명 과학과 의학의 발전을 위해서는 세포 내 단백질의 구조와 상호 작용과 같은 더 작은 물체를 관찰해야합니다. 관찰 된 샘플은 신체에서 자연적으로 발생하는 구조와 다르지 않아야합니다. 따라서 분석법과 시약을 너무 공격적으로 사용해서는 안됩니다.
일반적인 광학 현미경은 해상도가 충분하지 않습니다. 빛의 파장으로 인해 이러한 현미경은 약 250 나노 미터 (녹색광 파장의 절반)보다 작은 구조의 이미징을 허용하지 않습니다. 서로 더 가까이있는 물체는 더 이상 구별 할 수 없습니다. 이것은 소위 회절 제한입니다.
전자 현미경은 광학 현미경보다 몇 배 더 높은 해상도를 가지고 있지만, 진공 상태에 놓여 있고 전자빔으로 충격을받은 죽은 물체 만 관찰 할 수 있습니다. 살아있는 유기체 나 그 안에서 자연적으로 발생하는 과정을 연구하는 것이 아닙니다.

이미지 출처 : Optica Vol. 7, Issue 10, pp. 1308-1316 (2020) •https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600

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회전 반응기-자가 조직화 화학 공장

원심력과 다양한 밀도의 액체 사용 덕분에 자체 조직화 화학 공장을 개발할 수 있습니다. 폴란드가 제안한 회전 원자로에 대한 아이디어는 영리 할뿐만 아니라 아름답습니다. 이 연구는 유명한 잡지 "Nature"의 표지에 실 렸습니다.

폴란드-한국 팀은 복잡한 플랜트 시스템, 원심력에 의존하지 않고 전체 일련의 복잡한 화학 반응을 동시에 수행 할 수있는 방법을 보여주었습니다. 출판물의 첫 번째 저자는 Dr. 한국 울산 과학 기술원 (UNIST)에서 근무하는 Olgierd Cybulski.


회전하는 화학 반응기

-자체 조직화 화학 공장을 준비하는 방법을 보여줍니다.-간행물 Bartosz Grzybowski 교수 (또한 UNIST 및 폴란드 과학 아카데미 유기 화학 연구소)의 특파원을 설명합니다. 그는 배터리의 액체에서 리튬을 회수하기 위해 화학 방사 반응기를 만드는 방법에 대한 아이디어가 이미 있다고 덧붙였습니다.

밀도가 다른 액체가 혼합되지 않은 층을 형성 할 수 있다는 사실은 점심 시간에도 육수를 응시하는 동안 관찰 할 수 있습니다. 수프의 묽은 부분보다 밀도가 낮기 때문에 수프 지방이 위에 떠 있습니다.

집에서는 더 복잡한 경험을 할 수 있습니다. 밀도가 다른 많은 액체가 한 번에 하나씩 하나의 용기에 천천히 부어집니다. 가장 밀도가 높은 꿀, 메이플 시럽, 접시 비누, 물, 식물성 기름부터 가장 희귀 한 등유까지 시작할 수 있습니다. 이것이 충분히 느리게 발생하면 서로 다른 색상의 레이어가 분리되어 있고 소위 밀도 열 (먹을 수없는)에서 혼합되지 않은 것을 볼 수 있습니다.
그러나 그러한 밀도 기둥이 매우 빠르게 회전하기 시작하면 (도자기 바퀴처럼, 그러나 훨씬 더 빠르게-예를 들어 분당 2,6 회전) 수직 축을 중심으로 용기를 회전시키기 시작하면 후속 층이 동심원을 형성한다는 것이 밝혀졌습니다. 반지. 가장 가벼운 액체는 직경이 더 작고 원심 분리기의 중심에 가장 가깝게 배치되는 반면 가장 밀도가 높은 액체는 원심 분리기 가장자리에 더 가까운 큰 링에 배치됩니다. 원심력이 액체의 표면 장력을 지배하기 시작하기 때문에 원심 분리는 중요한 요소입니다. 혼합 위험없이 매우 얇은 액체 층 (최대 0,15mm 또는 더 얇은)을 얻을 수 있습니다. 액체의 밀도가 올바르게 선택되면 과학자들은 공통 축을 중심으로 회전하는 원심 분리기에서 최대 20 개의 컬러 링을 얻을 수 있음을 보여주었습니다.

이미지 출처 : Cover Nature : Article Volume 586 Issue 7827, 1 October 2020

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AI는 뇌파에서 얼굴 이미지를 읽습니다.

헬싱키 대학은 주어진 순간에 뇌가 무엇을 생각하고 있는지에 대한 아이디어를 얻을 수있는 인공 지능 도구를 개발했습니다. AI 알고리즘은 사람의 이미지에 초점을 맞추도록 요청받은 사람들의 뇌파를 읽은 후 참가자가 보는 얼굴 이미지를 생성합니다 .Nature Scientific Reports 저널에 기술 된이 연구는 여러 단계를 수행하는 것으로 구성되었습니다. 연습하고 알고리즘을 테스트합니다.

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