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科学タンク

「サイエンスタンク」セクションへようこそ。 ウェブサイトのこの領域では、科学の世界(物理学、数学、コンピューターサイエンス、医学など)からの関連する発見を学際的な方法で扱います。 ゲッティンゲンの科学的環境に特に焦点を当てて、世界からの重要な成果を発表します。 楽しんで、好奇心を持ち続けてください。     

ゼプト秒。 科学者は歴史上最短の時間を測定しました

ドイツの科学者のチームは、水素分子を通る光子の通過を測定しました。 これは、これまでの期間の最短測定値であり、ゼプト秒または数兆秒で表されます。フランクフルトのヨハンヴォルフガングゲーテ大学の物理学者は、ベルリンのフリッツハーバー研究所およびハンブルクのDESYの科学者と協力して測定しました。光子が水素粒子を通過するのに長い時間がかかります。 彼らが得た結果は、粒子の平均結合長に対して247ゼプト秒です。 これは、これまでに測定された最短の期間です。

結果は雑誌「科学"詳細に説明されています。(https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318)

画像ソース:「https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/」

ツァイト死ぬ

1999年のノーベル賞を受賞した作品で、エジプトの化学者Ahmed Zewailは、粒子の形状が変化する速度を測定しました。 彼は、超短レーザーフラッシュを使用して、化学結合の形成と切断がフェムト秒の範囲で行われることを発見しました。 フェムト秒は0,0000000000000000001億分の10秒に相当します(15秒、XNUMXE-XNUMX秒)。

しかし、ドイツの物理学者は、フェムト秒よりもはるかに短いプロセスを研究しました。 彼らは、光子が水素分子に浸透するのにかかる時間を測定しました。 測定により、光子の移動には平均粒子結合長に対して247ゼプト秒かかり、0,00000000000000000000001ゼプト秒は10兆分の21秒(XNUMX秒、XNUMXE-XNUMX)に等しいことが示されました。

このような短期間の現象の最初の記録は2016年でした。 その後、科学者たちは元のヘリウム原子の結合から放出された電子を捕獲しました。 彼らは、このループが850ゼプト秒続くと推定しました。 これらの測定結果は、ジャーナル「NaturePhysics」に掲載されました。

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新しい航空機エンジン?

それは流体推進システムと呼ばれています。 (FPS)は、「流体推進システム」、またはおそらく「流体ベースの推進システム」、または実際には「流体物理学」を意味します。 実際、それは液体ではなく気体であり、非常に単純に空気であり、物理的な観点からは非常に低粘度の液体と見なすこともできます。

GEAviationで15年以上の経験を持つルーマニアのAndreiEvuletは、しばらくの間、これらのエンジンのプロトタイプを作成してきました。 彼は、ボーイング9Xに取り組んでいる世界最大のジェットエンジンであるGE777Xの一部である技術を担当しました。 彼は学校の友達であるデニス・ダンカネットと一緒に、数年前にジェットオプテラを設立しました。 彼らは、VTOLの垂直離陸飛行に理想的であり、大型の無人ドローンと空飛ぶクルマの両方を使用できるようにする新しい推進システムを作成するというアイデアに導かれました。

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記録的な高温での超伝導

ジャーナル「ネイチャー」は、科学者のチームによる出版物を、彼らがなんとか入手したという事実について発表しました。 超伝導体 でそれを取得するには 室温 摂氏14,5度なので、室温より少し涼しいかもしれません。 キャッチは、この現象が実証された材料を2,6万気圧にプレスする必要があるということです。 しかし、このような高温で超伝導を達成することは大きな成果です。

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科学者は音の可能な最大速度を決定しました


科学者の国際的なグループは、音速の上限を設定しました。それは毎秒約36キロメートルです。 これまでのところ、最高音速はダイアモンドで測定されており、記載されている最大速度の約半分にすぎませんでした。


音波は、空気や水などのさまざまな媒体に浸透する可能性があります。 交差するものに応じて、異なる速度で移動します。 たとえば、液体や気体よりも固体の方がはるかに速く移動するため、空中ではなくルートに沿って伝わる音を聞くと、対向列車の音が早く聞こえます。

アルバート・アインシュタインの特殊相対性理論は、波が伝播できる速度、つまり毎秒約300.000kmの光速に絶対的な限界を設定します。 しかし、これまでのところ、音波が固体または液体を通過するときに速度の上限があるかどうかは不明です。 今まで。 ロンドンのクイーンメアリー大学、ケンブリッジ大学、およびロシアのトロイクスクにある高圧物理学研究所の科学者は、音速がXNUMXつの無次元の基本定数に依存することを発見しました。微妙な構造定数と電子に対するプロトン質量の比率です。彼らの仕事の結果は雑誌にあります "科学の進歩"が公開されました。 (画像ソース:Pixelbay)

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スターウォーズライトプラズマソードが現実のものになりました

映画、漫画、ゲームなどのさまざまな概念を実際のデバイスに変換した有名なハッカーのインターネットDIYチームは、「本物の」、つまりプラズマベースのライトセーバーを構築しました。 残念ながら太いガス供給ケーブルが必要なため、「スターウォーズ」の武器ほど快適ではありませんが、インターネットで公開されているビデオプレゼンテーションからわかるように、ジェダイナイトの装備と非常によく似ています。

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実験的治療は、薬を使用せずに癌細胞を破壊します

癌に致命的なナノ粒子は、その真の性質を覆い隠すことによって病気と戦うために使用することができます。 癌の発生に必要なアミノ酸として「カモフラージュ」されたナノ粒子は、癌細胞に浸透し、「トロイの木馬」の原理に従って、それを裏返しに爆破することができます。 実験室での実験では、この方法は非常に有望であることが判明しました。

この「トロイの木馬」は、実際にはアミノ酸L-フェニルアラニンで覆われたナノ粒子であり、癌細胞が生き残り成長するために不可欠です。 L-フェニルアラニンは体内で生成されず、食品、通常は肉や乳製品から摂取する必要があります。「シンガポールの南洋理工大学(NTU)の研究者は、彼らの研究はジャーナルに掲載されました」と述べています。S「リリース。

画像出典:シンガポール南洋理工大学 

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宇宙トイレ、宇宙価格

「スペース、無限の広がり。 年は2020年です。これらはISS宇宙ステーションの冒険です:… "

NASAは、国際宇宙ステーション(ISS)に設置される新しいトイレのテストを発表しました。 23万ドルのセット全体は、主に女性を対象としていました。 テストが成功した場合、このハイテクトイレはXNUMX年後のアルテミスIIミッション中に使用されます。



これまでに開発されたほとんどの室内トイレは負圧で作動し、「人間の代謝の影響」を体から引き離し、対応する貯蔵システムに移します。 これで、ユニバーサル廃棄物管理システム(UWMS)が設計されました。これは、ユニバーサル廃棄物管理システムを使用して変換できます。 これは同様の原理で動作しますが、衛生状態を維持し、臭いを減らすのに役立つ多くの新機能を備えています。これは、宇宙船の狭いスペースで非常に重要です。

新しい宇宙のトイレ:


NASAの報告によると、UWMSは、65年代からISSに搭載されていたトイレよりも40%小さく、1990%軽量です。 最も重要な改善点のXNUMXつは、トイレのふたが持ち上げられるとすぐに自動的に吸引が開始されることです。 これは、不快な臭いの拡散を減らすのに役立つことを目的としています。

トイレは無重力状態の人向けに設計されているため、足のアタッ​​チメントと宇宙飛行士を「固定」するための特別なガイドもあります。 古いデザインでは、この目的のために特別な太もものストラップが使用されていました。
NASAからの情報では、新しい宇宙のトイレが快適であるかどうかは明らかではありませんが、NASAの専門家は、現在使用されているソリューションよりも効率的なプロジェクトになると考えています。 NASAによると、新しいトイレは、特に排尿のための新しいソリューションのおかげで、より速く掃除し、維持します。 トイレはまた、ユーザーのプライバシーを確​​保するために、宇宙船の他の部分から完全に隔離されることを目的としています。

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振動グラフからの電流

アーカンソー大学の物理学者のチームは、グラフの構造内の熱の動きを検出し、それらを電流に変換できるシステムの開発について報告しました。 「グラフベースのエネルギー収集回路をプロセッサと統合して、小型のデバイスやセンサーにクリーンで低電圧のエネルギーを提供できます」と、物理学教授であり、Physical ReviewEに掲載された主題に関する論文の筆頭著者であるPaulThibado氏は述べています。 。

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解像度の限界を超えた顕微鏡検査

Dr.が率いるポーランド-イスラエルチームワルシャワ大学の物理学部のRadekŁapkiewiczは、雑誌「Optica」で理論的に解像度の制限がない新しい革新的な顕微鏡法を発表しました。

この研究は、ポーランド科学財団(FNP)によってPAPとのコミュニケーションで発表されました。 博士ŁapkiewiczはFIRSTTEAMプログラムの受信者です。


生命科学と医学の発展には、細胞内のタンパク質の構造や相互作用など、これまでになく小さな物体の観察が必要です。 観察されたサンプルは、体内で自然に発生する構造と異ならないようにする必要があります。したがって、方法と試薬をあまり積極的に使用しないでください。
古典的な光学顕微鏡は解像度が不十分です。 光の波長のため、このような顕微鏡では、約250ナノメートル(緑色光の波長の半分)よりも小さい構造のイメージングは​​できません。 互いに接近しているオブジェクトは区別できなくなります。 これはいわゆる回折制限です。
電子顕微鏡の分解能は光学顕微鏡よりも数桁高いですが、真空中に置かれ、電子ビームが照射された死んだ物体しか観察できません。 それは、生物やその中で自然に発生するプロセスを研究することではありません。

画像出典:OpticaVol。7、Issue 10、pp。1308-1316(2020)•https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600

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回転反応器-自己組織化化学工場

遠心力と異なる密度の液体の使用のおかげで、自己組織化化学工場を開発することができます。 ポーランドが提案した紡績炉のアイデアは、賢いだけでなく美しいものです。 研究は一流の雑誌「ネイチャー」の表紙に掲載されました。

ポーランドと韓国のチームは、複雑なプラントシステムに頼ることなく、一連の複雑な化学反応全体を同時に実行する方法を示しました...遠心力。 出版物の最初の著者は博士です。 韓国の蔚山科学技術大学(UNIST)で働くOlgierdCybulski。


回転化学反応器

-自己組織化化学工場の準備方法を示します-出版物の対応する著者であるバルトシュ・グジボウスキー教授(UNISTおよびポーランド科学アカデミーの有機化学研究所)について説明します。 彼は、そのような化学紡糸反応器を作る方法をすでに考えていると付け加えています...バッテリー内の液体からリチウムを回収するために。

密度の異なる液体が混合されていない層を形成する可能性があるという事実は、昼食時でも、ブロスを見つめて見ることができます。 スープの水っぽい部分よりも密度が低いため、スープの脂肪が上に浮きます。

自宅では、より複雑な体験をすることができます。密度の異なる多くの液体が、一度にXNUMXつの容器にゆっくりと注がれます。 最も密度の高い蜂蜜、メープルシロップ、食器用洗剤、水、植物油、さらには最も希少な灯油から始めることができます。 これが十分にゆっくりと発生すると、異なる色のレイヤーが互いに分離され、この(食べられない)いわゆる密度列で混合されていないことがわかります。
しかし、そのような密度の柱が非常に速く回転し始めると(陶器のホイールのように、しかしはるかに速く、たとえば毎分2,6千回転)、容器を垂直軸の周りに回転させると、後続の層が同心円を形成することがわかりますリング。 最も軽い液体は直径が小さく、遠心分離機の中心に最も近く配置され、最も密度の高い液体は遠心分離機の端に近い大きなリングに配置されます。 遠心力が液体の表面張力を支配し始めるので、遠心分離はここで重要な要素です。 非常に薄い液体層(最大0,15 mmまたはそれ以上)は、混合のリスクなしに実現できます。 液体の密度が正しく選択されている場合、科学者は、共通の軸を中心に回転する遠心分離機で最大20個の色付きのリングが得られることを示しています。

画像出典:Cover Nature:Article Volume 586 Issue 7827、1 October 2020

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AIは脳波から顔画像を読み取ります

ヘルシンキ大学は、いつでもあなたの脳が何を考えているかを知ることができる人工知能ツールを開発しました。 人の画像に焦点を合わせるように求められた人々の脳波を読んだ後、AIアルゴリズムは、参加者が見る顔の画像を作成します。NatureScientificReportsで説明されているこの研究は、実践のいくつかのフェーズを実行するためのもので構成されていました次に、アルゴリズムをテストします。

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