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근육처럼 기계적 스트레스에 반응하는 폴리머

12.02.2021

과학자들은 메카노크로믹(mechanochromic) 및 자체 강화 기능을 가진 세그먼트화된 폴리우레탄 엘라스토머를 만들었습니다. 개발은 직관적인 손상 감지 및 적응형 재료 생성에 유용합니다.

근육과 같은 생물학적 조직의 중요한 능력은 자가 치유 및 자가 강화입니다. 외부 힘에 의한 손상에 대한 반응으로 발생합니다. 대부분의 인공 고분자는 충분한 기계적 응력을 받으면 비가역적으로 분해됩니다. 이것은 예를 들어 인공 장기의 생산에 덜 유용합니다. 그러나 기계적 응력에 화학적으로 반응하는 폴리머를 만들고 그 에너지를 사용하여 속성을 개선할 수 있다면 어떨까요?

도쿄 공과대학, 야마가타 대학 및 일본 사가미 화학 연구소의 과학자 팀이 벌크 자가 강화 물질 분야에서 상당한 진전을 이뤘습니다. 그들의 새로운 폴리머는 거의 근육처럼 기계적 스트레스에 반응합니다.

DFSN(디플루오레닐숙시노니트릴) 단편과 메타크릴로일 그룹을 포함하는 세그먼트화된 폴리우레탄(SPU)이 합성되었습니다. 생성된 엘라스토머는 분홍색 시아노플루오렌 라디칼을 형성하고 압축되거나 늘어나면 색상이 변경됩니다. 이것은 벌크 필름을 늘리거나 압축함으로써만 달성되는 강제 가교 반응의 첫 번째 예입니다. 크레딧: Tokyo Tech

팀은 경질 및 연질 기능 세그먼트로 분할된 폴리우레탄 폴리머 사슬을 만들었습니다. 연질 부분에는 "가장 약한 연결" 역할을 하는 DFSN 분자가 포함되어 있으며, 두 반쪽은 단일 공유 결합으로 연결되어 있습니다. 연질 세그먼트의 측쇄는 메타크릴로일 단위로 끝납니다. 폴리머가 단순한 압축이나 스트레칭과 같은 기계적 스트레스를 받으면 DFSN 분자는 XNUMX개의 동일한 시아노플루오렌(CF) 라디칼로 분할됩니다. 이 CF 라디칼은 DFSN과 달리 분홍색으로 변하여 시각적으로 손상을 쉽게 감지할 수 있습니다.

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양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다. 09.05.2024

양자역학은 신비한 현상과 예상치 못한 발견으로 우리를 계속해서 놀라게 하고 있습니다. 최근 RIKEN 양자 컴퓨팅 센터의 Bartosz Regula와 암스테르담 대학교의 Ludovico Lamy는 양자 얽힘과 엔트로피와의 관계에 관한 새로운 발견을 발표했습니다. 양자 얽힘은 현대 양자 정보 과학 및 기술에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 구조가 복잡하기 때문에 이해하고 관리하는 것이 어렵습니다. 레굴루스와 라미의 발견은 양자 얽힘이 고전 시스템의 엔트로피 규칙과 유사한 엔트로피 규칙을 따른다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 양자 정보 과학 및 기술에 새로운 관점을 열어 양자 얽힘과 열역학과의 연관성에 대한 이해를 심화시킵니다. 연구 결과는 얽힘 변환의 가역성 가능성을 나타내며, 이는 다양한 양자 기술에서의 사용을 크게 단순화할 수 있습니다. 새로운 규칙 열기 ...>>

미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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남극 대륙에서 발견된 타우 중성미자 31.03.2024

우주 입자는 오랫동안 과학자들에게 미스터리로 남아 있어 전 세계 연구자들의 관심을 불러일으켰습니다. 최근 몇 년 동안 과학자들은 고에너지 천체물리학적 현상에서 나타나는 매우 가볍고 전하 중성인 기본 입자인 타우 중성미자에 관심을 집중해 왔습니다. 최근 중요한 사건이 발생했습니다. 이 희귀한 입자가 남극 빙하 깊은 곳에서 발견되었습니다.

남극 빙하 깊숙한 곳에 위치한 독특한 탐지기 덕분에 과학자들은 희귀한 우주 입자인 타우 중성미자를 탐지할 수 있었습니다. 전하가 없고 질량이 매우 낮은 이러한 기본 입자는 강력한 우주 사건의 결과이며 에너지 손실 없이 지구를 관통할 수 있습니다.

이번 발견은 빙하 아래 1,5km 깊이에 위치한 IceCube 연구소의 작업 덕분에 가능해졌습니다. 총 XNUMX개의 입자만이 발견되었지만 이는 우주 현상 연구에서 중요한 성과입니다.

빛의 속도에 가까운 속도로 우주를 여행하는 타우 중성미자는 다른 입자와의 상호작용이 최소화되어 검출이 어렵습니다. 그들은 행성과 생명체를 포함한 모든 물질을 엄청난 양으로 통과할 수 있습니다.

IceCube의 임무는 이러한 "유령" 입자를 추적하는 것입니다. 타우 중성미자가 남극 빙하를 관통하면 관측소의 매우 민감한 장비에 의해 감지되는 희미한 파란색 빛이 생성되어 과학자들이 이러한 특이한 입자의 존재를 감지할 수 있습니다.

남극 빙하 깊은 곳에서 타우 중성미자의 발견은 우주 현상과 우주의 기능을 이해하는 데 중요한 단계였습니다. 이러한 성공은 천체물리학 분야의 과학 연구의 중요성을 보여주고 우주의 신비로운 현상을 연구하는 데 있어 현대 기술의 중요성을 강조합니다.

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