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Nachrichten vom 16. August (Freitag), im Ausland bekanntWissenschaftDer Hauptinhalt der Website ist wie folgt:

Website „Nature“ (www.nature.com)

Der europäische JUICE-Detektor verwendet DualGravitationüberfliegen

Nächste Woche wird der Jupiter Ice Satellite Explorer (JUICE) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) vorbeifliegenMondUndErde, im Rahmen eines kühnen und beispiellosen Vorbeiflugs mit doppelter Schwerkraft in den Weltraum geflogen.

Die Reise von JUICE dauert acht Jahre und wird schließlich drei der Jupitermonde besuchen. Die Raumsonde wird die Anziehungskraft von Erde, Mond und Venus nutzen, um den Treibstoffverbrauch zu minimieren und Jupiter zu erreichen.

Am 19. und 20. August wird JUICE in schneller Folge an Mond und Erde vorbeifliegen und dabei das erste duale schwerkraftunterstützte Manöver überhaupt durchführen. JUICE wird zuerst den Mond erreichen, die Schwerkraft des Mondes nutzen, um abzubremsen und seinen Kurs zu ändern, und dann einen Tag später um die Erde fliegen, um seine Geschwindigkeit und Richtung weiter anzupassen.

Normalerweise wird die Schwerkraft des Mondes als Ablenkung empfunden, wenn Raumfahrzeuge die Erde umkreisen, aber wenn man sie nutzt, kann man Treibstoff sparen. Die Technologie zur Unterstützung der Schwerkraft des Mondes ermöglichte es JUICE in Kombination mit dem Zeitpunkt des Starts im vergangenen April, genug Treibstoff einzusparen, um bis zum Ende der Mission im Jahr 2035 den Jupitermond Ganymed in einer Entfernung von 200 Kilometern zu umkreisen.

Doppelte schwerkraftunterstützte Manöver sind riskant, da jeder Vorbeiflug etwaige Fehler in der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs verstärkt. Allerdings bietet die Durchführung solcher Übungen in Erdnähe eine gute Gelegenheit zu testen, ob die wissenschaftlichen Instrumente von JUICE wie geplant funktionieren.

Die Umwege von JUICE sind sorgfältig geplant. Der Vorbeiflug Erde-Mond wird JUICE verlangsamen und seinen Kurs ändern, indem er eine Abkürzung zur Venus nimmt. JUICE wird beim Flug um die Venus Energie gewinnen. In den Jahren 2026 und 2029 werden zwei Gravitationshilfen von der Erde die Raumsonde schließlich zum Jupiter befördern.

Website „Science“ (www.science.org)

Chicxulub, der Himmelskörper, der das Aussterben der Dinosaurier verursachte, warSonnensystemperiphere Bildung

[Für weitere Details lesen Sie bitte:Der „Schuldige“ des Massensterbens? Der neueste Artikel in „Science“ erforscht das Geheimnis des Ursprungs riesiger Meteoriten 】

Das Objekt, das vor 66 Millionen Jahren auf der Erde einschlug und das Aussterben der Dinosaurier auslöste, war ein Objekt, das ursprünglich außerhalb der Umlaufbahn des Jupiter entstand und das Aussterben fast aller Nicht-Vogel-Dinosaurier verursachte, wie aus geochemischen Beweisen vom Einschlagort Chicxulub in Mexiko hervorgeht . .

Kürzlich in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass das Massensterben durch eine Reihe von Ereignissen bei der Geburt des Sonnensystems ausgelöst wurde. Wissenschaftler haben seit langem vermutet, dass der Chicxulub-Impaktor von einem Asteroiden in den äußeren Bereichen des Sonnensystems stammt, und die Ergebnisse stützen diese Hypothese.

Das Kreide-Paläogen-Massenaussterben (als K-Pg-Massenaussterben bezeichnet) ist eines der fünf Massenaussterben, die in den letzten 540 Millionen Jahren stattfanden: In diesem Zeitraum vermehrten sich Tiere auf der Erde stark. Dieses Ereignis führte zum Aussterben von mehr als 60 % aller Arten auf der Erde, einschließlich aller Nicht-Vogel-Dinosaurier.

Seit 1980 häufen sich die Beweise dafür, dass das K-Pg-Massensterben durch den Einschlag eines stadtgroßen Objekts auf der Erde ausgelöst wurde. Ein solcher Aufprall würde große Mengen Schwefel, Staub und Ruß in die Luft schleudern, das Sonnenlicht teilweise blockieren und zu einem Temperatursturz führen. In den 1990er Jahren lokalisierten Wissenschaftler die Einschlagstelle, einen riesigen unterirdischen Krater in der Nähe von Chicxulub auf der mexikanischen Halbinsel Yucatan.

Um herauszufinden, woher der Impaktor kam, sammelte ein Team der Universität zu Köln Gesteinsproben von drei Standorten im Chicxulub-Krater und verglich sie mit Proben von acht anderen Meteoriteneinschlagskratern. In den letzten 3,5 Milliarden Jahren kam es zu acht Einschlägen .

Das Forschungsteam konzentrierte sich auf Isotope des Rutheniummetalls. Die Forscher sagen, dass Ruthenium in den Gesteinen der Erde äußerst selten vorkommt, sodass Proben, die an der Einschlagstelle gesammelt wurden, eine „reine Signatur“ des Impaktors liefern könnten. Ruthenium hat sieben stabile Isotope und verschiedene Himmelskörper haben ihre eigenen einzigartigen Isotopenkombinationen.

Insbesondere Beobachtungen von Rutheniumisotopen können Forschern dabei helfen, zwischen Objekten zu unterscheiden, die außerhalb des Sonnensystems (jenseits der Umlaufbahn des Jupiter) entstanden sind, und solchen, die innerhalb des Sonnensystems entstanden sind. Die Studie ergab, dass die Rutheniumisotope im Chicxulub-Impaktor weitgehend mit kohlenstoffhaltigen Asteroiden aus den äußeren Bereichen des Sonnensystems übereinstimmten, jedoch nicht mit siliziumhaltigen Asteroiden aus dem Inneren des Sonnensystems.

Das Rutheniumisotop stützt auch eine alternative Hypothese: dass der Chicxulub-Impaktor möglicherweise eher ein Komet als ein Asteroid war.

„Science Daily“-Website (www.sciencedaily.com)

1. Intelligente weiche Roboterkleidung: Kann die Temperatur effektiv anpassen, ohne Energie zu verbrauchen

Mit der zunehmenden globalen Erwärmung sind die Menschen zunehmend den Auswirkungen extremer Hitze ausgesetzt. Die Aufrechterhaltung einer angenehmen Körpertemperatur ist besonders wichtig für diejenigen, die drinnen oder draußen in heißen Umgebungen arbeiten. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Shou Dahua, einem Limin Young Scholar in Advanced Textile Technology an der Hong Kong Polytechnic University, hat ein isoliertes und atmungsaktives intelligentes Soft-Roboter-Kleidungsstück entwickelt, das sich automatisch an wechselnde Umgebungstemperaturen anpassen kann und so dazu beiträgt, die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten Sicherheit in Umgebungen mit hohen Temperaturen. Ihre Forschungsergebnisse wurden in der internationalen interdisziplinären Fachzeitschrift Advanced Science veröffentlicht.

Wärmeschutzkleidung ist unerlässlich, um Personen in Umgebungen mit extremer Hitze zu schützen. Herkömmliche Wärmeschutzkleidung weist jedoch Einschränkungen in der statischen Wärmebeständigkeit auf, was bei normalen Temperaturen zu Überhitzung und Unbehagen führen kann, während ihre Wärmeisolationsleistung bei extremen Bränden und anderen Umgebungen mit hohen Temperaturen möglicherweise unzureichend ist. Um dieses Problem zu lösen, haben Shou Dahua und sein Team intelligente weiche Roboterkleidung entwickelt, die Temperatur und Isolationsleistung in heißen Umgebungen automatisch anpassen kann und so innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs hervorragenden persönlichen Schutz und Komfort bietet.

Ihre Forschung ist inspiriert von der Biomimikry in der Natur, etwa den adaptiven Thermoregulationsmechanismen von Tauben, die hauptsächlich auf strukturellen Veränderungen basieren. Die vom Team entwickelte Schutzkleidung nutzt weiche Robotertextilien für ein dynamisch adaptives Wärmemanagement. Der als menschliches Mesh-Exoskelett konzipierte weiche Aktuator kapselt eine ungiftige, nicht brennbare Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt ein, die geschickt in die Kleidung eingebettet wird.

Dieses einzigartige weiche Robotertextil besteht aus thermoplastischem Polyurethan, das weich, dehnbar und langlebig ist. Insbesondere ist es hautfreundlicher und bequemer als temperaturempfindliche Kleidung mit eingebetteten Formgedächtnislegierungen und kann in einer Vielzahl von Schutzkleidungen verwendet werden. Die leichte, weiche Roboterkleidung ist zur Temperaturregulierung nicht auf thermoelektrische Chips oder zirkulierende Flüssigkeitskühlsysteme angewiesen und verbraucht keine Energie.

2. Bahnbrechende Forschung entdeckt genetische Varianten, die mit dem Normaldruckhydrozephalus verbunden sind

Eine neue Studie der Universität Ostfinnland und ihrer Partner hat genetische Varianten entdeckt, die mit dem Normaldruckhydrozephalus (NPH) assoziiert sind. Die in der Fachzeitschrift Neurology veröffentlichte Studie ist die weltweit erste groß angelegte genomweite Assoziationsstudie im Zusammenhang mit NPH. Diese Ergebnisse liefern neue Einblicke in den genetischen Hintergrund von NPH und legen den Grundstein für weitere Forschungen zu den biologischen Mechanismen von NPH.

NPH ist ein häufiges chronisches neurologisches Syndrom bei älteren Erwachsenen, das Gang, Gedächtnis und Blasenkontrolle beeinträchtigt. Die derzeit wichtigste Methode zur Behandlung von NPH ist die Shunt-Operation. Allerdings ist die Pathogenese von NPH noch nicht vollständig geklärt und die genetische Forschung ist relativ begrenzt.

Es wurde jedoch beobachtet, dass die idiopathische NPH in gewissem Ausmaß familiär auftritt, und frühere Studien haben einige individuelle genetische Varianten identifiziert, die das NPH-Risiko erhöhen.

Diese Studie fand signifikante Variationen im Zusammenhang mit NPH an sechs verschiedenen Genorten. Es wurde festgestellt, dass einige dieser Gene mit der Struktur oder Funktion von NPH-bezogenen Gehirnregionen zusammenhängen. Dazu gehören Rollen in der Blut-Liquor-Schranke und der Blut-Hirn-Schranke sowie ein Zusammenhang mit einer erhöhten Größe der lateralen Hirnventrikel in der Allgemeinbevölkerung, ein wichtiger Befund bei NPH.

Diese Ergebnisse stützen die Hypothese, dass es sich bei NPH um eine multifaktorielle Erkrankung handelt.

Scitech Daily-Website (https://scitechdaily.com)

1. Flüssigmetall revolutioniert den transparenten Druck elektronischer Schaltkreise

Wissenschaftler haben eine bahnbrechende Technologie entwickelt, die bei Raumtemperatur dünne Schichten aus Metalloxiden druckt und so transparente, hochleitfähige Schaltkreise schafft, die extremen Temperaturen standhalten.

Forscher der North Carolina State University in den USA und der Pohang University of Science and Technology in Südkorea haben eine Technik zum Drucken von Metalloxidfilmen bei Raumtemperatur demonstriert und damit transparente, hochleitfähige Schaltkreise erstellt, die sowohl stark als auch funktionsfähig sind hohe Temperaturen.

Metalloxide sind wichtige Materialien, die in fast jedem elektronischen Gerät vorkommen. Die meisten Metalloxide sind elektrisch isolierend (wie Glas), einige sind jedoch sowohl leitend als auch transparent, was für Smartphone-Touchscreens oder Computermonitore unerlässlich ist.

Prinzipiell sollten Metalloxidfilme einfach herzustellen sein, sagen die Forscher. Schließlich bilden sie sich auf natürliche Weise auf den Oberflächen fast aller Metallgegenstände in unseren Häusern, wie Getränkedosen, Edelstahltöpfen und Gabeln. Obwohl diese Oxide allgegenwärtig sind, ist ihre Verwendung begrenzt, da sie nicht von den Metalloberflächen, auf denen sie gebildet werden, entfernt werden können.

Um diese Technologie zu erreichen, entwickelten die Forscher eine neue Methode zur Abtrennung von Metalloxiden aus dem Flüssigmetallmeniskus. Wenn Sie eine Röhre mit Flüssigkeit füllen, ist der Meniskus die gekrümmte Oberfläche der Flüssigkeit, die über das Ende der Röhre hinausragt. Es ist gebogen, weil die Oberflächenspannung verhindert, dass die Flüssigkeit vollständig entweichen kann. Bei flüssigem Metall ist die Oberfläche des Meniskus mit einer dünnen Haut aus Metalloxid bedeckt, die sich dort bildet, wo das flüssige Metall mit Luft in Kontakt kommt.

Die Forscher demonstrierten diese Technik mit mehreren flüssigen Metallen und Metalllegierungen, die jeweils die Zusammensetzung des Metalloxidfilms veränderten. Sie können die Folie auch mehrmals auftragen, indem Sie den Drucker verwenden.

Überraschenderweise sind diese bedruckten Folien nicht nur transparent, sondern verfügen auch über metallische Eigenschaften und eine extrem hohe elektrische Leitfähigkeit.

2. Eine neue Methode kann die Geschwindigkeit und Effizienz der COF-Membranproduktion deutlich verbessern

Ein Forschungsteam der New York University Abu Dhabi (NYUAD) hat eine neue Methode entwickelt, die Mikrowellentechnologie nutzt, um einen neuen Membrantyp einfacher zu synthetisieren und zu verfeinern, der Wasser effektiv von verschiedenen Schadstoffen reinigen kann. Die Synthese der Membran dauert nur wenige Minuten und ist damit eine der schnellsten Methoden zur Herstellung von COF-Membranen (Covalent Organic Framework). Diese Membranen fungieren als Filter in Geräten, die dazu dienen, verschmutztes Wasser von bestimmten Verunreinigungen zu reinigen und so die Wiederverwendung für verschiedene Anwendungen zu ermöglichen – was eine effiziente Abwasserbehandlung angesichts der zunehmenden globalen Wasserknappheit von entscheidender Bedeutung ist.

Diese neue doppelseitige Maske verfügt über eine einzigartige superhydrophile und nahezu hydrophobe Oberfläche, die Verunreinigungen wie Öle und Farbstoffe effektiv aus dem Wasser entfernt. Diese Doppelfunktionalität verbessert nicht nur den Filtrationsprozess, sondern verleiht der Membran auch starke antimikrobielle Eigenschaften, die für ihre langfristige Verwendung und Wirksamkeit entscheidend sind.

Die Forschungsergebnisse wurden im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht und stellen einen großen Durchbruch bei der Synthese hochwertiger, kristalliner, unabhängiger COF-Membranen dar. Die Forscher sagten: „Unsere Methode vereinfacht nicht nur den Produktionsprozess, sondern verbessert auch die Trennkapazität der Membran und bietet damit eine vielversprechende Lösung für die globale Herausforderung der Wasserreinigung.“