הזכוכית המגדלת הקטנה ביותר רואה קשרים בין אטומים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

הזכוכית המגדלת הקטנה ביותר רואה קשרים בין אטומים

21.11.2016

מדענים מהאוניברסיטה הבריטית של קיימברידג' ומהאוניברסיטה הספרדית של חבל הבאסקים הציגו דגם של זכוכית המגדלת הקטנה ביותר בעולם שיכולה לראות את התהליכים בתוך המולקולה.

המדענים השתמשו בננו-חלקיקי זהב בעלי מוליכות גבוהה כדי ליצור חלל תת-מיניאטורי כחלל, המאפשר לכלוא אור בפחות ממיליארדית המטר. לייזר שימש גם ליצירת החללים, והמכשיר נדרש לקירור קיצוני כדי לפעול. "היינו צריכים לקרר את הדגימות למינוס 260 מעלות צלזיוס כדי להקפיא את אטומי הזהב הגועשים", אמר פליקס בנץ מאוניברסיטת קיימברידג', המחבר הראשי של העבודה.

"אפילו אטומי זהב בודדים בניסויים שלנו מתנהגים כמו מיסבי מתכת זעירים המוליכים אלקטרונים, וזה שונה מאוד מהחיים הקוונטיים שלהם, שבהם אלקטרונים קשורים לגרעין", אמר ג'רמי באומברג, משתתף אחר במחקר מאוניברסיטת קיימברידג'.

המערכת אפשרה צפייה בתהליכים ברמת אטומים בודדים, מה שפותח אפשרויות חדשות הן בפרויקטי מחקר. בנוסף, מדענים מאמינים כי המחקר יכול לשמש בסיס ליצירת מקורות חדשים לאחסון מידע - בצורה של תנודות מולקולריות שניתן לקרוא ולכתוב באמצעות אור.

<< חזרה: אדם מסתגל בקלות לרעש 22.11.2016

>> קדימה: רובוט תקף אדם בפעם הראשונה 21.11.2016

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מולקולה של נעורים נצחיים 28.05.2015

אנחנו שומעים כל כך הרבה על גילוי חלבון זיכרון, או גן לנעורים נצחיים, או מולקולה שהורגת תאים סרטניים במקום, עד שנראה כי בעתיד הקרוב מאוד יהיו לנו חיים בריאים ארוכים - לכולם. עם זאת, ההתקדמות של האנושות, המונעת על ידי המדע, עדיין מתפתחת לאט יותר ממה שאנו מצפים ממנה. אחת הסיבות לציפיות גבוהות היא שצד הצל של המחקר הניסיוני מופיע רק לעתים רחוקות בטקסטים מדעיים פופולריים: כל מיני חידודים והפרכות של התוצאות שמעבדות אחרות רצו לבדוק פעמיים. באופן פיגורטיבי, הציבור הרחב אינו שומע את הרעש והפקק של השערות ותיאוריות מתמוטטות.

דוגמה טיפוסית היא ההיסטוריה האחרונה של חלבון הנקרא רקמות בידול גורם 11 (GDF-11). לפני זמן לא רב הוא הפך לעוד "תפוח התחדשות" מולקולרי: ניסויים הראו שהוא יכול לשנות כמה שינויים הקשורים לגיל. גילינו זאת בחוויה מדהימה כאשר שילבו את מערכת הדם של שני עכברים, צעירים ומבוגרים. התברר שלדם צעיר יש השפעה מיטיבה על שריר הלב. עם הגיל מתעבים דפנות הלב, מה שמשפיע לרעה על עבודתו, ודם צעיר, להיפך, הפך את דפנות שריר הלב לדליל יותר. כשניסו לברר איזה סוג של מולקולות יכול לשחק כאן תפקיד, הם מצאו 13 מועמדים פוטנציאליים, וביניהם - GDF-11. בדקו את זה - והתברר שיש לזה כשלעצמו השפעה מצערת על שריר הלב.

בנוסף, GDF-11 עורר נוירוגנזה והתפתחות כלי דם במוחם של עכברים ישנים, וכן תרם לשיקום הפונקציונליות של שרירי השלד התקינים. הנתונים שהתקבלו בלבלו רבים, שכן התמונה התבררה כסותרת ביותר. מצד אחד, היה ידוע ש-GDF-11 גבוה בבעלי חיים צעירים ונמוך מאוד במבוגרים. מצד שני, במשך זמן רב, רק העובדה שהוא שולט ביצירת קולטני ריח וקולטנים בחוט השדרה הייתה ידועה על תפקידיו. ולבסוף, והכי חשוב, עוד ב-2009, דייוויד גלס (דיוויד גלס), יחד עם עמיתים מהמכון למחקר ביו-רפואי, גילו שאותו GDF-11 מעכב את צמיחת השרירים. אז הם לא הופתעו מכך - מכיוון שהוא דומה לחלבון מיוסטטין, המעכב התמיינות שרירים, הם ציפו בערך לזה מ-GDF-11. הייתי צריך להיות מופתע מאוחר יותר, כשהתברר שבניסויים של אנשים אחרים זה מראה תכונות הפוכות לחלוטין.

ואז המאפיינים של GDF-11 החליטו לבדוק שוב. הדבר הראשון שהצלחנו לגלות היה שעד עכשיו הוא נותח בשיטה לא ספציפית מדי: ראשית, יש לו שתי צורות, מונומרי ודימרי (כאשר שתי מולקולות משולבות במודול פונקציונלי אחד), ושנית, כפי שהוא נאמר, זה דומה למיוסטטין. השיטה האימונולוגית ששימשה קודם לכן לא הבדילה בין מונומרים של GDF-11 לדימרים (ו"הדבקה" של המולקולות שלהם יחד עלולה להשפיע בצורה די חזקה על תפקוד החלבונים), ולפעמים נתפס גם מיוסטטין. על ידי פיתוח שיטת ניתוח מדויקת יותר, החוקרים בדקו כיצד רמות החלבון משתנות עם הגיל. בעכברים רמתו הייתה בדרך כלל נמוכה מכדי להיות אמינה, אבל בחולדות ובבני אדם היא הייתה גבוהה למדי – והתברר שעם הגיל, כמות ה-GDF-11 בהחלט לא יורדת, אלא אפילו עולה. כשהיא ניתנה לבעלי חיים ישנים, לא התרחשה התחדשות שרירים. יתרה מכך, השרירים אפילו התאוששו לאט יותר לאחר נזק - וזה הגיוני, אם נקבל ש-GDF-11 מדכא ולא ממריץ התחדשות. התוצאות המלאות של הניסויים פורסמו בכתב העת Cell Metabolism.

איך יכול להיות שאותה מולקולה מתנהגת כל כך שונה בידיים שונות? התשובה הברורה היא שקבוצת מחקר כלשהי קיבלה את התוצאות השגויות. אבל יתכן ששניהם צודקים. אז, איימי וייגרס מהרווארד, שתחת הנהגתה העבודה נעשתה עם דם צעיר וזקן (שאחריה כולם התחילו לדבר על GDF-11 כגורם התחדשות), אומרת שזה הכל על צורות שונות של חלבון, אשר - חלק מהמוצרים שלו. צורות עדיין פוחתות עם הגיל. בנוסף, קבוצת Wagers וקבוצת Glass השתמשו בשיטות שונות לפגיעה בשרירים: האחת על ידי קרדיוטוקסין, השנייה על ידי קירור קיצוני. וייתכן בהחלט שהאפקט המחדש של GDF-11 תלוי באטיולוגיה של הנזק. לבסוף, במובן מסוים, אין סתירה בין שתי העבודות, שכן שתיהן מדברות על רמת החלבון האופטימלית הנדרשת לשמירה על תפקוד השרירים. רק שחלק מהכותבים הראו שאסור להוריד את הרמה הזו, בעוד שאחרים - שאסור להעלות את הרמה הזו. ולבסוף, ההשפעה המחדשת של דם צעיר לא בהכרח תתרחש רק בגלל GDF-11; הצליח לספור עד 13 מועמדים פוטנציאליים ל"הצערת התפוחים".

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר