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分子のファントム画像

19.12.2020

ブルックヘブン国立研究所のエンジニアと科学者は、量子物理学の神秘的な世界の奇妙な特徴を利用する新しい X 線顕微鏡を設計および構築しました。このおかげで、新しい顕微鏡は、生体分子の「ファントム画像」を最高の解像度で取得し、有害な放射線の線量を少なくすることを可能にします。

X線顕微鏡は、さまざまな分子や物質などの高解像度画像を撮影する際に非常に便利なツールです。ただし、十分に高いレベルの硬 X 線放射は、通常、研究対象のサンプルがウイルス、バクテリア、および生体組織の細胞である場合、有害で致命的です。放射線量を減らすことは、この問題を解決する XNUMX つの方法ですが、望ましくない副作用として、画像の解像度が低下します。

従来のX線顕微鏡は、研究中のサンプルを通過して下のセンサーに当たる単一の光子ビームを使用します。新しい量子顕微鏡では、X 線ビームが XNUMX つのビームに分割され、放射線量のちょうど半分がサンプルを通過します。それでも、両方のビームは、アルバート・アインシュタインさえも驚かせた「幽霊のような」量子もつれ現象の助けを借りて、測定とイメージングプロセスに関与しています。

量子もつれとは、XNUMX つの粒子間に量子結合を作成することです。同時に、この結合の目に見えない力は非常に強力であるため、粒子の XNUMX つの状態が変化すると、XNUMX 番目に結合した粒子の状態が同じように変化します。任意に大きい。この効果は、量子情報が光速の何倍もの速さで伝達できることを意味し、アインシュタインが長い間、量子エンタングルメントの現象を信じられず、受け入れることができなかった理由です。

ビームスプリッターでは、絡み合った光子のペアが同時に生成されます。ビームの XNUMX つは、通常どおり、サンプルを通過し、最初のセンサーに情報を提供します。しかし、量子もつれにより、XNUMX 番目のビームの光子もサンプルと接触することなく状態を変化させるため、XNUMX 番目のビームはサンプルに関する追加情報のキャリアにもなり、この情報は XNUMX 番目のセンサーを使用して抽出されます。

このような撮影のプロセスは「ファントム撮影」と呼ばれ、最近まで可視光光子の助けを借りてのみ実現されていました。いくつかの工学的および科学的解決策により、この方法をX線に適応させることが可能になり、現在、新しい顕微鏡の助けを借りて、壊れやすい構造を破壊することなく、寸法が10ナノメートル未満の生体サンプルの写真を撮ることが可能になりました.

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

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

北海の炭素貯留 16.03.2024

ノルウェーのエネルギー大臣テリエ・アスランドは、北海に二酸化炭素の中央貯蔵施設を建設することを目的としたロングシッププロジェクトの立ち上げを発表した。この野心的なプロジェクトは2,6億ドルと評価され、CCS（炭素回収・貯留）技術を適用して気候変動の影響を緩和することを目的としている。

ノルウェーは、Sleipner プロジェクトと Snohvit プロジェクトの成功により、すでに CCS の経験があり、現在、海底下に封じ込められる炭素の量を増やすことを目指しています。ロングシップの計画では、1,5年間にわたって年間25万トンの炭素を回収・貯蔵する能力が求められている。

前向きな見通しにもかかわらず、このような貯蔵による長期的な影響については懸念があります。しかし、このプロジェクトの支持者らは、海洋炭素貯蔵には環境への影響が最小限に抑えられるなど、多くの利点があると主張している。

ロングシッププロジェクトは、エクイノール、シェル、トータルエナジーズがノーザンライツの合弁事業を通じて実施している。このプロジェクトは、よりクリーンで持続可能なエネルギーの未来に向けた重要な一歩を表しています。

北海のロングシッププロジェクトは、気候変動と闘い、より持続可能なエネルギーへの移行に向けた重要な一歩です。いくつかの懸念はあるものの、このプロジェクトは CCS 技術の可能性を実証しており、炭素排出量の削減に大きく貢献できる可能性があります。

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