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地球 物理 ナノテクノロジー

カロの古代の失われた山々は、大規模な絶滅イベントの秘密を明らかにする

数百万年前、南米のアンデス山脈を矮小化させる山脈は、現在アフリカの南端にある山脈に広がっています。 かつては南アメリカ、南極大陸、南アフリカ、オーストラリアの南大陸にまたがり、その一部は南アフリカのケープタウン近郊の山々を形成していました(Gondwanides、Gondwanidesと呼ばれる) 。 ウィッツ大学の進化学研究所(ESI)の博士研究員Pia Viglietti博士が、地球が今までに見た中で最大の大規模絶滅イベントの一つの秘密を発見したのは、これらの古代の山々の影です。 「2億5千万年前のペルム系大量絶滅イベントの壊滅的な終わりに関連した気候変動は、これまでに発見されたよりも早い時期に始まった」とViglietti氏は述べる。 ペルム紀 - トライアスクの絶滅は、地球最大の絶滅事象の1つであり、海洋種全体の96%、陸上脊椎動物種の70%が絶滅した。 彼女の博士号のために、Vrigliettiは、Gondwanidesを作り出した造構的な出来事の間に寄託されたKarooに存在する化石が豊富な堆積物を研究し、その地域の脊椎動物が以前にあったものよりずっと早く消滅するか、思想。 彼女の研究は Scientific Reports に掲載されました。 「Karoo Basinは南アフリカの大部分を占めており、それを駆使するほとんどの人はそれをほとんど考えていません」とVigli

隠れた磁気は隠れた対称の下に現れる

時には良い理論は、それを働かせるために正しい材料を必要とするだけです。 これは、UTの物理学者や同僚の最近の研究結果で、少量のエネルギーで安全性と効率が向上したデバイスの可能性を指す二次元磁気システムを設計した例です。 材料の隠れた対称性を利用することで、その結果は20年前に最初に提案された理論を支持する。 柔軟性を失うことなく制御を維持する 人々は古代から磁気について知っていましたが、それが特に量子規模でどのように働くかをまだ学んでいます。 強磁性体では、原子とその近隣原子は、同じ方向に沿ってすべて整列する(スピンによって引き起こされる)磁気モーメントを有する。 外部磁界によってその方向を容易に制御することができます。 しかしながら、反強磁性体では、磁気モーメントは、それらの隣り合ったものと反アラインメントし、1つずつ交互になる。 この微視的スピンアライメントは、外部磁場を完全に遮蔽し、外界から隠されています。 反強磁性体は1948年にルイス・ネールによって発見されたが、理論的に興味深いが技術的に役に立たないと1970年のノーベル講演で述べられている。 Jian Liu(物理学の助教授)は、抗アライメントが維持されている限り、反強磁性体のスピンは一般的に回転することができると説明しています。 しかし、もし原子間の相互作用が異方性であれば、 "それはスピンに一定の優先方向を

エンジニアは輝く植物を作ります

2021-09-30

ランプが暗くなったときにランプを入れ替える代わりに、あなたの机の上にある輝く植物の光で読むことができると想像してください。 MITのエンジニアは、そのビジョンを実現させるための重要な第一歩を踏み出しました。 特殊なナノ粒子をクレソンの植物の葉に埋め込むことによって、彼らは植物を約4時間ぼんやりと光らせるように誘導した。 彼らは、さらに最適化すると、そのようなプラントはある日、作業空間を照らすのに十分明るいと考えている。 「ビジョンは、机のランプとして機能するプラント(プラグインする必要のないランプ)を作ることです。その光は、植物自体のエネルギー代謝によって最終的に供給されます」と、Carbon Pのマイケル・ストラノ(Michael Strano) MITの化学工学教授であり、研究の上級著者でもある。 この技術は、低強度の屋内照明を提供したり、木々を自家用の街路灯に変えたりするためにも使用される可能性があります。 MITのポドドックであるSeon-Yeong Kwakは、 Nano Letters ジャーナルに掲載されたこの研究の主著者です。 ナノバイオニック植物 Stranoの研究室で開拓された新しい研究領域であるPlant nanobionicsは、さまざまなタイプのナノ粒子を植物に埋め込むことによって植物に新しい特徴を与えることを目指しています。 このグループの目標は、現在、電

光が存在するようにする:量子エミッタアレイの制御された生成

2021-09-30

遷移金属ジカルコゲニド(TMD)は、数原子層だけの層に剥離することができる層状半導体である。 最近の研究によると、一部のTMDには、光の単一光子を放出することができる量子光源が含まれていることが示されている。 これまで、これらの量子発光体の発生はランダムであった。 現在、英国ケンブリッジ大学のGraphene Flagshipの研究者たちは、さまざまなTMD材料にこれらの量子エミッタの大規模なアレイを作成しました。 米国Harvard Universityの研究者を含むこの研究は、 Nature Communicationsに 掲載されています。 この新しいアプローチは、大量のオンデマンドの単一光子放出器をもたらし、超薄型単一光子を電子デバイスに統合する方法を築いています。 量子発光体または量子ドットは、量子通信およびネットワークを含む多くの異なる用途にとって重要である。 これまで、量子光源の高品質を維持しながら、近接した量子エミッタの大きなアレイを製造することは非常に困難であった。 「これはGoldilocksの問題のほとんどであり、良い単一光子源を得るか、または良いアレイを同時に得ることはできませんが、突然、突然、これらのエミッタを1つのサンプルに数百個含めることができます。ケンブリッジ大学キャヴェンディッシュ研究所の教授であるアタテュレ氏。 TMDにおける量子ドットのランダムな

将来のトランジスタのためのグラフェンフレーク

グラフェンナノフレークは、ナノエレクトロニクスの分野における可能性のある用途に有望であり、 ナノ文字で 最近出版された研究の主題である。 これらの六方晶ナノ構造は電流を変調する量子効果を示す。 その固有の磁気特性のおかげで、スピントロニクスの分野でも大きな進歩を遂げることができました。 この研究は、コンピュータ解析とシミュレーションを経て行われ、マッシモ・カポネが率いるものでした。 「我々は、グラフェンナノフレークの特性を分析することによって、2つの重要な現象を観察することができました。今後とも可能性があります。 第1の現象は、電子間のいわゆる干渉を扱う。 「ナノフレークでは、ある構成で電流を測定すると、電子は「破壊的」に相互に干渉します。これは、電流の伝達がないことを意味します。これは一般的な量子現象です。この現象をより大きなシステムに、つまりナノ世界に、そしてそれが観測可能であり、ナノエレクトロニクスにおける可能な用途に利用できるスケールで、この現象をもたらすことが可能であることを理解している」 2人の研究者は、量子干渉トランジスタでは、破壊的干渉が「オフ」状態であることを示している。 「ON」の状態では、干渉のための条件を取り除き、それによって電流を流すことができると彼らは言う。 この研究では、研究者らは、ナノフレークが、グラフェンシートの端部にのみ存在する新しい磁気特性を示す

NASAとMITは、空間ベースの量子ドット分光器の開発に協力します

NASAの技術者は、地球科学者が地球を含む天体から放出される光の性質を測定するために、事実上すべての科学分野で使用される重要な装置であるスペクトロメータを構築する方法を変える新しいナノテクノロジーの発明者とチームを組んだ。 メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの研究エンジニアであるMahmooda Sultanaは、マサチューセッツ工科大学のマサチューセッツ工科大学(MIT)の化学教授であるMoungi Bawendi(MIT)と協力して、新興のBawendiのグループが先駆けした量子ドット技術。 NASAのセンター・イノベーション・ファンドは、潜在的に先導的なリスクの高い技術をサポートしており、その資金を調達しています。 量子ドットの導入 量子ドットは、1980年代初めに発見された半導体ナノクリスタルの一種です。 肉眼では見えないが、そのドットは、そのサイズ、形状、および化学組成に応じて、異なる波長の光を吸収することが試験で証明されている。 この技術は、スマートフォンカメラ、医療機器、環境試験機器など、光の分析に依存するアプリケーションに有望です。 Sultana氏は、無人航空機や小型衛星に使用されているスペクトロメータを小型化し、潜在的に革命を起こす可能性があると考えている技術に言及して、これは斬新であると述べた。 「実際には機器の統合を簡素化でき

化学 天文学、宇宙 他のサイエンス
科学のニュース - 2021

小麦進化の教訓:野生からスパゲッティ料理まで

最近、小麦はグルテンの含有量が激しく、栄養価については新たな疑惑が投げかけられていますが、現在利用可能な小麦をより良く理解するために、小麦の進化の歴史を辿ることが熱望されています。 農業の幕開けから、人間は作物の収量と食物の利益の両方を最大にするために植物を選んでいます。 しかし、これはより大きなゲノムフットプリントを残しており、栽培との進化的なトレードオフがあるのだろうか? 分子生物学と進化 の初期のオンライン版に掲載された新しい研究では、ロベルト・パレ(Roberto Papa)らの研究者Romina Beleggiaは、3つの異なる集団からの代謝量の変化を測定し、革新的な集団ゲノミクスを利用して、メソッド。 それぞれは、小麦栽培の2つの主要な時期を表しています:野生から枝肉への移行(約12, 000年前に青銅器時代に最初に使用された穀物をより簡単に収穫する)からデュラム小麦(パスタ小麦とも呼ばれる1万年前)、粒度や形に大きく影響し、地中海に広がり、パスタやクスコのような新しい食品で人間の食生活や味を永遠に変えました。 著者らは、現在、エマー小麦の初期栽培には、不飽和脂肪酸の減少およびエマー小麦由来のデュラムコムギの二次栽培にアミノ酸含量の変化が関与していることを示している。 UFA / SFA比の低下を示す我々の結果は、おそらく、栽培プロセス中に収量関連形質が優先されたため、栽

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研究者は、4つのフォノン(phonon)の熱伝導障害の問題を技術的応用に解決する

新しい知見は、エネルギー変換から電子冷却まで、多くのアプリケーションで重要な問題である固体材料における熱伝導の影響を理解するために、研究に長年の障害を解決しました。 この発見は、熱を電気に変換する熱電装置を含む多くの技術を改善する努力を支援することができる。 極端な加熱からタービンエンジンブレードを保護するために使用されるような遮熱コーティング; エレクトロニクス冷却のためのヒートシンク; 核燃料; 一般的に固体状態の熱伝達に関する研究を行っています。 この研究は、振動が物質の結晶構造をどのように通過するかを記述する量子フォノン(phonons)の重要な役割に関わっている。 フォノンは相互作用し、時には結合して新しいフォノンに分裂し、方向と行動を変化させます。 この「散乱」は、物質がどのように熱を伝導するかの基本である。 今まで、研究者は3つのフォノンの相互作用のみを現実的にモデル化することができました。 しかし、新しい知見では、パーデュー大学とオークリッジ国立研究所の研究者は、4つのフォノンの相互作用とその熱流への影響を正確にモデル化する方法を示しています。 「4フォノン散乱を予測できることは何十年もの課題でした」とPurdueの機械工学教授であるXiulin Ruanは語っています。 4つのフォノン相互作用は無視されてきました。これは、無視できると考えられ、研究者はモデルをどのよ

ソニーはロボットペットの犬を復活させる

日本のエレクトロニクス大手ソニーは、人工知能とインターネット機能を搭載したロボットイヌ犬を蘇らせて、犬の年を迎えている。 ソニーの新しい「アイボ」犬は、白い仔犬サイズの30センチメートル(1フィート)の猟犬で、黒い耳と尻尾がついています。 それは感情を表示するために目を転がす能力を持っています。 センサー、カメラ、マイクロフォンの配列が付属しており、インターネット接続性を備えているので、オーナーはスマートフォン経由で遠隔操作することができます。 ソニーの以前のアイボロボッグは、10年以上前、ビジネスの再編の犠牲者だったデジタルペットの衝撃的なファンに寝かせられました。 ソニーは1999年6月に第1世代のアイボを発表した。価格は25万円(現在のレートでは2, 200ドル)だったにもかかわらず、最初のバッチは3, 000点でわずか20分で完売した。 翌年、15万台以上が販売され、輝く金属シルバーバージョンから丸い顔をしたキュービックモデルまで、さまざまなモデルが販売されました。 しかし2006年までに、ソニーは困っていた。 そのビジネスモデルは壊れており、あらゆる分野のライバルとの激しい競争に直面していました。 高価で幾分軽薄な豪華なアイボは、行かなければならなかった。 同社は2014年3月まで「アイボクリニック」を開設したが、献身的で愛情のある所有者に頼んで、退職したソニーエンジニアに

Choosy sage-grouseは、成功を最大にするためにサイトを選択します

セージグラウンドは、どこに巣を入れるかを決める際に、何が良いのかを知っていますか? それは研究者がこれらの脆弱な草原の鳥類の生息環境を調べた 「コンドル:鳥類学的応用」の 新しい研究の中心的な問題です。 彼らは、巣の場所を選択する際の生殖の成功を促進する植生の特徴を女性が探し出し、土地管理者にどのようなタイプの生息地が保護の必要性が高いかについての新しいヒントを与えることを発見した。 理論は、動物は適応度を最大限にする生息地を選ぶべきだが、現実は必ずしもこのような生き残りには至っていないと考えている - 気候の変動性、生息地の劣化、捕食者と獲物との相互作用はすべて、生き残る機会を傷つける不適応生息地再生する。 ネバダ大学のDan Gibsonとその同僚は、ネバダ州Greater Sage-Grouseがどのようにして巣場を選んだのかを調査し、人口減少にもかかわらず、雌は繁殖の成功に関連する特徴、 最も効果的だったのは、雛が繁殖した後の雛の生存率であり、雌がその特定の生活段階で雛を得るという約束に基づいて巣の生息地を選択したことを示唆しています。 Gibsonと彼の同僚は、2004年から2012年の間に、ネバダ州ユーレカ郡で300以上の女性セージグラウンドを監視しました。 彼らを捕まえ、ラジオ送信機を装備して、彼らは鳥を巣へと追跡し、繁殖期を通して彼らの進歩に従うために毎週監視しました

Haumea dwarf惑星はそれにリングを持っている:研究

土星の上を移動! 科学者たちは、巨大な惑星だけを飾ることができるという説を暴露するために、ソーラーシステムの控えめなミニ惑星の周りにリングを見つけました。 Haumeaと呼ばれる惑星は、冥王星が2006年に矮星状態に格下げされて以来、星系の8番目で最も認知された「完全な」惑星である、海王星をはるかに超えて太陽を旋回する。 太陽から約80億キロメートル(50億マイル)離れたハウメアは、自らの軸で急速に回転し、平らなシガーのような形をしています。 太陽を囲むには285年かかります。 ハワイの出産女神にちなんで命名されたこの星は、ネプチューンの軌道を越えて知られている矮小惑星のひとつで、いわゆる巨大な惑星、土星、天王星、木星などすべてがリングを持っています。 パリ観測所の共同研究者、ブルーノ・シカディー(Buno Sicardy)研究員は、「われわれの発見は、我々が思っていたよりも、太陽系にはもっと多様性と想像力があることを証明している」と語った。 調査結果は水曜日に Nature 誌に掲載されました。 Charikloと呼ばれるケンタウストの周りにリングシステムが発見されていました。 不安定な軌道を持つケンタウルスは、惑星ではなく大きな彗星とみなされます。これは、これが矮星周りのリングの最初の観測であることを意味します。 新しい発見は、シカディとチームが、今年1月21日、ハウメアが地球の

最高の設備を備えたスーパーヒーローは誰ですか? 学生研究は「超大国対決」を解決

レスター大学の学生は、世界中で知られている最も有名な漫画家のスーパーヒーローの後ろにある力の実現可能性を簡単な計算で説明してきました。 このプロセスでは、2016年6月12日のスーパーマンデーに合わせて、彼らは最高のスーパーヒーローがDCのスーパーマンになることを示唆しました。そして、MarvelのWolverine、Mystique、Thorの特別な力に基づいています。 レスター大学の 物理学ジャーナル特集号 と 学際的学問分野ジャーナルの 2009年から2006年の間に発表された一連の論文では、映画や漫画の著名人が一見超人的な能力を持っているかどうか事実可能です。 「Inhumans」の支配者であるBlack Boltは、スーパーヒーロー(惑星消滅の可能性がある)の中で最も破壊的であるかもしれないが、学生の研究は、彼の処分時の超電導体の範囲に基づいており、惑星のサン、「クリプトンの最後の息子」スーパーマンは、調査されたすべてのスーパーヒーローの間で壮大な衝突で勝つために最高の装備になる可能性が高い。 「スーパー・フレア」攻撃のために、「エネルギー節約の法則」に従えば、スーパー・パワーの技能を誇るスーパーマンは、7.07x105ジュールの計算された蓄えられた太陽エネルギー出力を示すことができます。 理論的には、人間の超人的能力のうちのいくつかを助けることができる平均人間よりも高密度