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7월 22일(월) 뉴스에 따르면 해외 유명 과학 사이트의 주요 내용은 다음과 같다.

"사이언스 뉴스" 웹사이트(www.sciencenews.org)

빛 에너지 여기초전도성 ?새로운 연구가 논쟁을 다시 불러일으켰다

초전도체 저온에서 저항 없이 전기를 전송합니다. 그러나 2011년부터 일부 과학자들은 특정 물질에 강렬하고 초단파 레이저 펄스를 가하면 기존 한계보다 훨씬 높은 온도에서 잠시 초전도성을 나타낼 수 있다고 주장해 왔습니다.

이전 연구에서는 큐프레이트가 빛에 노출되면 반사율이 일시적으로 변하는 것으로 나타났습니다. 이러한 변화는 저항 감소가 1피코초(1조분의 1초) 정도 지속될 수 있음을 의미합니다. 그러나 비평가들은 이러한 변화가 초전도성 이외의 다른 요인에 의해 발생할 수 있다고 믿습니다.

독일 막스 플랑크 연구소의 물리학자인 안드레아 카발레리(Andrea Cavalleri)와 그의 팀은 최근 네이처(Nature) 저널에 실험에 사용된 구리가 빛에 부딪힌 후 방출될 것이라고 보고했습니다.자기장 , 그들은 이것이 초전도성의 마이스너 효과의 증거라고 믿습니다. 그럼에도 불구하고 학계에서는 이 결론을 받아들이는 정도가 다양하며 여전히 의견이 분분하다.

연구에 따르면 빛은 초전도성을 파괴할 수 있지만 빛이 초전도성을 유도한다는 생각은 놀랍고 논란의 여지가 있습니다. 그래서 Cavalleri와 그의 동료들은 마이스너 효과를 추가로 조사했습니다. 그들은 빛에 의해 유도된 초전도성의 징후를 보이는 화합물 종류인 이트륨 바륨 구리 산화물(YBCO)에 중점을 두었습니다.

연구팀은 자기장을 측정하기 위해 YBCO 옆에 위치한 인화갈륨 결정을 사용했습니다. 그들은 YBCO가 초전도체가 되면 마이스너 효과로 인해 내부 자기장이 방출된다는 사실을 발견했습니다. 그들이 관찰한 것처럼 이로 인해 YBCO 가장자리의 자기장 강도가 증가하게 됩니다.

사이언스데일리 홈페이지(www.sciencedaily.com)

1. 수소 취성의 암호 해독: 수소 취성의 더 나은 예측을 위한 기반 마련

인프라 프로젝트를 위한 재료를 선택할 때 내구성을 고려하여 금속을 선택하는 경우가 많습니다. 그러나 금속이 수소가 풍부한 환경에 노출되면 부서지기 쉽고 파손됩니다. 수소 취화로 알려진 이 현상은 예측 불가능성과 이를 마스터하기가 어렵기 때문에 19세기 중반부터 연구자들을 당황하게 했습니다. Science Advances 저널에 발표된 최근 연구는 수소 취성을 확실하게 예측하는 데 한 걸음 더 가까워졌습니다.

이 연구는 워싱턴리대학교(Washington and Lee University)와 텍사스 A&M 대학교(Texas A&M University) 연구진이 공동으로 수행한 것입니다. 그들은 강도와 ​​내부식성으로 잘 알려진 니켈 기반 합금인 Inconel 725의 균열 형성 과정을 연구했는데, 초기에는 결함이 없었고 균열도 없었습니다.

현재 수소 취성의 메커니즘을 설명하려는 몇 가지 가설이 있습니다. 이 연구의 결과는 가장 잘 알려진 가정 중 하나인 수소 강화 국부 소성(HELP)이 이 합금에 적용되지 않음을 보여줍니다.

연구진은 가소성, 즉 되돌릴 수 없는 변형이 재료에서 균일하지 않고 특정 영역에 국한된다는 사실을 발견했습니다. HELP 가설은 균열이 국부적 가소성이 가장 높은 영역에서 발생한다고 말합니다. "내가 아는 한, 우리의 연구는 실시간으로 균열이 어디서 발생하는지 살펴보고 균열이 가장 높은 국지적 소성 영역에서 시작되지 않는다는 것을 발견한 최초의 연구입니다."

실시간으로 균열 원인을 추적하는 것이 중요합니다. 균열이 나타난 후 샘플을 검사해 보면 이미 재료에서 수소가 빠져나와 손상을 일으키는 메커니즘을 이해할 수 없었다.

이 연구의 중요성은 수소 취성에 대한 더 나은 예측을 위한 기반을 마련하는 데 도움이 된다는 것입니다. 수소가 화석 연료에 대한 미래의 청정 에너지 대안이 될 가능성이 높기 때문에 이러한 취약성을 예측하는 것은 미래 수소 경제에서 예상치 못한 실패를 방지하는 데 매우 중요합니다.

2. 인과 구조는 컴퓨터 시뮬레이션에서 의식이 존재할 수 없다고 결정합니다.

인공지능이 의식을 발달시킬 수 있을까? 독일 Ruhr-Universität Bochum 제2철학연구소의 Wanja Wiese 박사는 이것이 불가능하다고 생각합니다.Philosophical Studies 저널에 게재된 최근 기사에서 Wiese 박사는 의식이 존재하는 데 필요한 조건을 조사하고 다음을 확인했습니다.뇌 비교는 컴퓨터로 이루어졌습니다. 그는 특히 뇌 영역, 기억 및 계산 단위의 구성에서 인간과 기계 사이에 상당한 차이가 있다고 지적했습니다. Wiese 박사는 "인과 구조는 의식과 관련된 중요한 차이일 수 있다"고 믿습니다.

Wiese 박사는 자신의 연구에서 영국의 신경과학자 칼 프리스톤(Karl Friston)이 제안한 자유 에너지 원리도 인용했습니다. 이 원칙은 살아있는 유기체와 같은 자기 조직화 시스템의 지속적인 존재를 보장하는 프로세스가 정보 처리의 한 형태로 볼 수 있음을 명시합니다. 인체에서 여기에는 체온, 혈액 내 산소 수준, 혈당과 같은 중요한 매개변수를 조절하는 과정이 포함됩니다. 유사한 정보 처리가 컴퓨터에서도 구현될 수 있지만 컴퓨터는 온도나 혈당 수준을 조절하지 않고 이러한 프로세스를 시뮬레이션만 합니다.

연구자들은 의식이 비슷할 수 있다고 믿습니다. 의식이 생존에 유익하다면 자유 에너지 원리에 따르면 유기체의 유지에 기여하는 생리학적 과정은 의식 경험이 남긴 흔적을 유지해야 하며, 이는 "의식의 계산 상관관계"라고 불리는 정보 처리 과정으로 설명할 수 있습니다. 이것이 컴퓨터에서는 가능하지만, 컴퓨터가 의식적 경험을 시뮬레이션할 뿐만 아니라 복제하기 위해서는 추가 조건이 충족되어야 할 수도 있습니다.

따라서 Wiese 박사는 자신의 기사에서 의식이 있는 생물이 의식의 계산적 상관 관계를 구현하는 방식과 컴퓨터가 이를 시뮬레이션에서 구현하는 방식 간의 차이점을 분석합니다. 그는 이러한 차이점의 대부분이 의식과 관련이 없다고 믿습니다. 예를 들어, 전자 컴퓨터와 달리 우리의 두뇌는 에너지 효율적이지만 이것이 의식에 필요한 조건은 아닐 것입니다.

그러나 컴퓨터와 뇌의 또 다른 주요 차이점은 인과 구조에 있습니다. 기존 컴퓨터에서는 데이터를 처리하기 위해 먼저 메모리에서 중앙 처리 장치로 로드한 다음 다시 메모리에 저장해야 합니다. 뇌에는 그러한 분리가 존재하지 않으며, 영역 간의 인과관계는 다양한 형태를 취합니다. Wiese 박사는 이것이 뇌와 전통적인 컴퓨터 사이의 의식의 주요 차이점 중 하나일 수 있다고 믿습니다.

사이테크데일리 홈페이지 (https://scitechdaily.com)

1. 공상과학 소설이 아닙니다. 연구원들이 메타표면 트랙터 빔을 개발했습니다.

호주의 ARC TMOS(Translated Meta-Optical Systems) 우수 센터의 연구원들은 비침습적 의료 절차를 변화시킬 경량 트랙터 빔의 개발을 주도했습니다. 그들은 메타표면으로 활성화된 트랙터 빔을 만드는 데 상당한 진전을 이루었습니다. 이 빔은 입자를 끌어당기며 공상 과학 소설에 나오는 가상의 트랙터 빔에서 영감을 받았습니다. Acs Photonics 저널에 발표된 연구에서 팀은 실리콘 메타표면에서 생성된 전자기 빔을 어떻게 사용했는지 설명합니다. 이전의 전자기 빔은 부피가 큰 특수 광 변조기(SLM)에 의해 생성되었지만 이러한 시스템의 크기와 무게로 인해 휴대용 장치에 사용하기가 어려웠습니다. 메타표면은 두께가 1mm의 1/2000에 불과한 나노패턴 실리콘 층입니다. 연구팀은 이 기술이 언젠가는 주변 조직에 손상을 줄 수 있는 핀셋을 사용하는 현재의 방법과 달리 비침습적인 방식으로 생검에 사용될 수 있기를 바라고 있습니다.

이 특정 전자기 빔은 이전에 생성된 전자기 빔에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 입력 빔에 필요한 조건이 이전 빔보다 더 유연하고 SLM이 필요하지 않으며 크기, 무게 및 전력 요구 사항이 이전 시스템보다 훨씬 낮기 때문입니다.

연구원들은 "이 장치의 작은 크기와 높은 효율성은 혁신적인 미래 응용 분야로 이어질 수 있습니다"라고 말했습니다. "입자를 추출하기 위해 메타표면을 사용하는 능력은 덜 침습적인 접근 방식을 통해 통증을 줄여 생검 분야에 영향을 미칠 수 있습니다."

2. 만성 통증 퍼즐의 누락된 조각은 무엇입니까?새로 발견된 단백질 기능

독일 막스 델브뤼크 센터(Max Delbrück Center) 연구팀은 만성 통증 과민증을 촉진하는 PIEZO2 단백질의 새로운 역할을 발견했습니다. 이 발견은 진통제에 대한 잠재적인 새로운 길을 제시하고 전압 개폐 나트륨 채널에 초점을 맞춘 치료법이 임상 솔루션으로서 성과가 저조한 이유를 밝힐 수 있습니다. 이번 연구는 대표적인 신경학 저널인 Brain에 게재됐다.

PIEZO2 단백질은 인간 감각 수용체에서 이온 채널을 형성합니다. 이전 연구에서는 이온 채널이 뇌에 접촉을 전달하는 데 관여하는 것으로 나타났습니다. PIEZO2 유전자에 "기능 상실" 돌연변이가 있는 사람들은 부드러운 접촉이나 진동에 덜 민감합니다. 대조적으로, PIEZO "기능 획득 돌연변이" 환자는 종종 복합 발달 장애로 진단됩니다. 그러나 기능 획득 돌연변이가 기계적 과민증과 연관되어 있는지 여부는 입증된 적이 없습니다.

이러한 연관성을 연구하기 위해 연구진은 서로 다른 버전의 돌연변이된 PIEZO2 유전자를 보유하는 소위 "기능 획득" 쥐 두 마리를 만들었습니다. 연구진은 전기생리학적 방법을 사용하여 유전자 변형 쥐에서 분리한 감각 뉴런의 전기적 활동을 측정했습니다. 그들은 예상대로 촉각 수용체를 민감하게 만드는 것 외에도 PIEZO2 유전자의 돌연변이가 통각수용기(통증적인 기계적 자극을 감지하는 뉴런)를 기계적 자극에 훨씬 더 민감하게 만든다는 사실을 발견했습니다.

또한 연구진은 통각수용체가 기계적 자극, 일반적으로 가벼운 접촉에 의해 활성화된다는 사실을 발견했습니다.

이 연구는 PIEZO2 유전자의 기능 획득 돌연변이를 통증 수용체와 연결시킨 최초의 연구입니다. 이번 연구 결과는 PIEZO2 채널 개방 메커니즘의 특정 측면이 새로운 진통제의 표적이 될 수 있음을 시사합니다. (류춘)