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疎水性粒子を使用した水のレーザー切断

17.07.2023

材料科学分野の中国の科学者は、レーザーを使用して普通の水を切断する驚くべき能力を発見しました。この研究では、水と二酸化ケイ素（シリカ）の疎水性粒子を混合すると、レーザー放射の影響下で水の表面にさまざまなパターンを作成できることが示されており、これはマイクロ流体チップの開発にとって重要である可能性があります。

レーザーによる材料加工は、その精度と速度の高さからさまざまな産業で広く使用されています。しかし、レーザーを使用して水を切断することは、表面張力により切断に必要な圧力が得られないため困難でした。水が流動的すぎるので、切るのが難しくなります。しかし、レーザー水切断の可能性は、生物医学、生物学、分析化学、製薬で使用されるマイクロ流体チップの開発にとって非常に重要になる可能性があります。

西安交通大学の科学者らは同僚らとともに、この問題の解決策を見つけた。彼らは、疎水性シリカナノ粒子を水に添加すると、波長10,6マイクロメートルのレーザー光を使用してレーザー切断できることを発見した。疎水性粒子は水の流動性とその光透過率を変化させ、レーザー放射の効果的な吸収と変形を保証します。粒子が吸収した熱は水に伝わり、蒸発します。周囲の水が疎水性粒子とともに移動し、切断領域を閉じます。

レーザーの影響を受ける領域では、水分の蒸発速度が補充速度を超えることが重要です。したがって、切断を成功させるには、疎水性ナノ粒子が全体積の約 5% である必要があります。実験中、科学者たちは、200マイクロメートル以内の高い切断精度でさまざまな形状を作成し、マイクロ流体技術の前提条件であるさまざまな液体からチャネルを作成することができました。作成された形状は、切断後もその構造を保持します。

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

がん細胞に対する超音波 04.01.2020

がんの超音波治療のほとんどは、細胞を加熱して破壊するために高強度の放射線を使用します。この場合、特殊な造影剤を使用して腫瘍を「マーク」し、目的の領域に放射線を集中させることができます。ただし、熱は健康な細胞にある程度の害を及ぼし、造影剤は腫瘍のごく一部にしか作用しません。

カリフォルニア工科大学 (Caltech) とベックマン研究所 (国立医療センターシティオブホープ、米国) の研究者は、低強度の超音波ががん細胞の細胞骨格の破壊を引き起こすがん治療法を開発しました。健康な細胞が苦しむことはありません. .

カリフォルニア工科大学の固体力学研究所は、がん細胞が特定の周波数の超音波に対して脆弱であるという考えに基づいて、以前にがん治療理論を開発しました。これは、腫瘍細胞の機械的および構造的特性に依存します。著者らは、がん細胞の物理的特性に基づいてがん細胞を分離および破壊する新しいアプローチをオンコトリプシーと呼んだ。現在、放射線の強度を下げ、「標的細胞」に従って周波数を慎重に選択することにより、研究者は、健康な細胞に害を与えることなく、数種類の悪性ヒト血液細胞を実験的に破壊しました. それは、熟練した歌手が特定の音を歌いながらガラスのゴブレットを割るようなものです。

新しい方法は、正確にターゲットを絞った低強度の超音波を使用するため、より選択的で安全な治療を提供します。がん細胞が固有の分子マーカーを持っていたり、健康な細胞とは別に配置されていたりする必要はありません。

科学者たちは、正確な作用機序や、超音波にさらされた細胞で正確に何が起こるかなど、解明すべき多くの疑問がまだあることを認めていますが、結果は非常に有望であると考えています. 彼らは、オンコトリプシーが化学療法、免疫療法、放射線療法、手術とともに癌の治療に使用できるようになることを望んでいます。

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