16:23
Comentarii Adauga Comentariu

_ Algoritmi avansați plus laserul cu raze X excepționale dezvăluie structuri din materiale nu atât de îngrijite și ordonate

_ Algoritmi avansați plus excepțional X- laserul cu raze dezvăluie structuri din materiale nu atât de îngrijite și ordonate

Francis Crick, care a descoperit în comun forma ADN-ului, a spus odată: „Dacă vrei să înțelegi funcția, studiază structura”. Multe decenii mai târziu, acesta rămâne un principiu al biologiei, chimiei și științei materialelor.

O descoperire cheie în căutarea structurii ADN-ului a venit din cristalografia cu raze X, o tehnică care cartografiază densitatea electronilor într-un moleculă bazată pe modul în care fasciculele de radiație de raze X difractează prin spațiile dintre atomi din probă. Modelele de difracție generate de cristalografie pot fi apoi utilizate pentru a deduce structura moleculară globală. Datorită unui flux constant de progrese de-a lungul deceniilor, cristalografia cu raze X este acum exponențial mai puternică decât era pe vremea lui Crick și poate chiar să dezvăluie plasarea atomilor individuali.

Cu toate acestea, procesul nu este ușor. . După cum sugerează și numele, necesită cristale - în special, mostre purificate ale moleculei de interes, coaxiate într-o formă de cristal. Și nu toate moleculele formează cristale pregătite pentru imagine.

„Cristalografia cu raze X este cea mai simplă atunci când materialul poate fi crescut într-un singur cristal mare”, a spus Nicholas Sauter, om de știință în domeniul computerelor la Lawrence Berkeley National Laborator (Berkeley Lab), în divizia de Biofizică Moleculară și Bioimagini Integrate (MBIB). „Cu toate acestea, majoritatea substanțelor formează în schimb pulberi compuse din granule mici, ale căror modele de difracție a razelor X sunt mai greu de dezlegat.”

Sauter co-conduce o echipă care lucrează pentru a oferi oamenilor de știință o modalitate mai bună de a studia structuri ale numeroaselor materiale care nu formează monocristale ordonate, cum ar fi absorbanții solari și cadrele metal-organice: două grupuri de materiale diverse cu potențial uriaș pentru combaterea schimbărilor climatice și producerea de energie regenerabilă.

Noua lor tehnică. , numită cristalografie cu raze X femtosecunde în serie cu molecule mici, sau smSFX, supraalimentează cristalografia tradițională cu adăugarea de algoritmi de procesare a imaginilor personalizați și un laser cu electroni liberi cu raze X (XFEL). XFEL, construit dintr-o fuziune a acceleratorului de particule și a fizicii bazate pe laser, poate îndrepta fascicule de raze X care sunt mult mai puternice, concentrate și rapide decât alte surse de raze X pentru cristalografie. Întregul proces, de la pulsul de raze X la imaginea de difracție, este finalizat în câteva cvadrilioane de secundă.

„Este difracția înainte de distrugere”, a spus Daniel Paley, om de știință al proiectului MBIB și autor al echipei. noua lucrare, publicata astazi in Nature[link]. „Ideea este că cristalul va exploda instantaneu atunci când este lovit de acest fascicul de fotoni, dar cu un puls de femtosecundă, colectezi toate datele de difracție înainte să se producă deteriorarea. Este foarte cool.”

Paley și co-liderul Aaron Brewster, un cercetător în cadrul MBIB, au dezvoltat algoritmii necesari pentru a converti datele XFEL în modele de difracție de înaltă calitate care pot fi analizate pentru a dezvălui celula unitate - unitatea de bază a unui cristal care se repetă iar și iar în trei dimensiuni — din fiecare grăunț cristalin minuscul din eșantion.

Când ai o pulbere adevărată, a explicat Paley, este ca și cum ai avea un milion de cristale care sunt toate amestecate, pline de imperfecțiuni și amestecate în fiecare posibila orientare. În loc să difracteze întregul amestec și să obțină o citire tulbure a densităților de electroni, cum ar fi tehnicile existente de difracție pe pulbere, smSFX este atât de precis încât poate difracta granulele individuale, una câte una. „Acest lucru îi conferă un efect special de ascuțire”, a spus el. „Deci acesta este de fapt genul de sos secret al acestei metode. În mod normal, împușci toate milioanele deodată, dar acum împuști 10.000, toate în secvență.”

Vișina de deasupra este că smSFX se realizează fără a îngheța proba sau a o expune la vid - un alt beneficiu pentru materialele delicate studiate de oamenii de știință din materiale. „Nu este necesară nicio cameră de vid elegantă”, a spus Sauter.

În noul studiu, echipa a demonstrat dovada principiului pentru smSFX, apoi a făcut un pas mai departe. Ei au raportat structurile necunoscute anterior a două materiale metal-organice cunoscute sub numele de chacogenolați. Nathan Hohman, un fizician chimist la Universitatea din Connecticut și al treilea co-lider al proiectului, studiază chacogenolații pentru proprietățile lor semiconductoare și de interacțiune cu lumina, ceea ce i-ar putea face ideali pentru tranzistoarele de generație următoare, fotovoltaice (celule solare și panouri), stocarea energiei. dispozitive și senzori.

„Fiecare dintre acestea este un fulg de zăpadă special – creșterea lor este cu adevărat dificilă”, a spus Hohman. Cu smSFX, el și studenta absolventă Elyse Schriber au reușit să difracteze cu succes chacogenolații de pulbere și să examineze structurile pentru a afla de ce unele dintre materialele pe bază de argint strălucesc albastru strălucitor sub lumina UV, un fenomen pe care oamenii de știință îl compară cu afecțiune cu sabia lui Frodo din The Lord. a Inelelor.

„Există o gamă uriașă de dinamică fizică și chiar chimică fascinantă care are loc la scale de timp ultrarapide, iar experimentul nostru ar putea ajuta la conectarea punctelor dintre structura unui material și funcția acestuia”, a spus Schriber. , un afiliat Berkeley Lab și cercetător în laboratorul lui Hohman. „După ce sunt aduse îmbunătățiri suplimentare pentru a eficientiza procesul smSFX, ne putem imagina programe care să ofere această tehnică altor cercetători. Aceste tipuri de programe sunt esențiale pentru creșterea accesului la sursele de lumină, în special pentru universitățile și colegiile mai mici.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

George Soros, discurs dur la adresa Angelei Merkel. Miliardarul o laudă în schimb pe Bilderberga, Ursula von der Leyen

Cum fură grecii, turiștii ce vin la ei cu sume astronomice. O femeie din SUA vorbește despre tacticile de pradă limită ale unui restaurant din Mykonos

Soros profețește al Treilea Război Mondial. George Soros, profeție apocaliptică: din Ucraina pornește al treilea război mondial. Civilizația nu-i va supraviețui

Proaspăt acționar la Rapid, Dan Şucu critică din prima zi finanțările Ungariei la Sepsi și afacerile necunoscute de nimeni ale patronului Varga de la CFR Cluj

Rusia se apropie de primul default al datoriei în 100 de ani, deoarece SUA îi întrerupe capacitatea de a plăti creditorii

O nouă mizerie progresistă. Ce îi așteaptă pe români: Experții francezi recomandă a cincea doză de vaccin

Prietenii masculine vs. succesul reproductiv masculin la babuinii sălbatici din Guineea

Experţii din Africa de Sud sting isteria provocată de variola maimuţei: Nu este necesar! Boala nu se va răspândi precum COVID-19

Constructorul german de automobile Mercedes-Benz spune adio cutiilor de viteze manuale din 2023

_ Armata chineză, avertisment serios la adresa SUA - Exercițiu militar în apropierea Taiwanului

_ Este vestea momentului pentru mii de români! Pot beneficia de noi sume de bani

Drogurile și nu armele sunt veriga comună în crimele în masă, argumentează Peter Hitchens în coloana Mail +

Istoria secretă nazistă din spatele celor mai bogate dinastii ale Germaniei, cele care dețin BMW, Pret A Manger, Dr Pepper

_ Elena Udrea, către ministrul Justiției: 'Despre abuzul care mi se întâmplă, ce părere aveți? Nu e nevoie să vă străduiți să mă aduceți în țară, vin singură'

Secretele formării timusului dezvăluite

Zaporojie, noul Mariupol? Importanța strategică a zonei în care rușii și-au mutat atacurile

_ Criză alimentară în Afganistan. 1,1 milioane de copii afgani s-ar putea confrunta cu malnutriţie severă în acest an

_ Creştere cu peste 8% a numărului ucrainenilor care au intrat în ţară în ultimele 24 de ore

_ Știri despre transferuri LIVE: Arsenal „ține cont de atacantul lui Manchester City Gabriel Jesus”

_ Head of committee controling Intelligence Service - cyber attacks represent most serious threat to national security

_ Davos 2022: Acordul „încrezător” al UE Gentiloni poate fi încheiat cu privire la embargoul petrolului rusesc

_ Poliţia a reuşit să rezolve într-un an peste 7.500 de sesizări privind dispariţiile de copii

_ PwC: Fenomenul ”Marea demisie” continuă la nivel global

_ Știri despre transferuri REZUMAT: Rashford „vrea să rămînă la Manchester United”, Elneny semnează un nou contract cu Arsenal

_ Clusterul Westerlund 1: O pepinieră stelară gigantică în mijlocul întunericului

_ Grim Milestone: 15 zile consecutive de prețuri record ale gazelor naturale � 15 zile și 12 recorduri noi

Minciuna și Manipularea progresistă cum că ar fi "mulți bugetari". România are printre cei mai putini bugetari din UE, ca procent din total angajați

_ COMENTARIU Marius Oprea: Britanicul mai român decît cei mai mulţi dintre români

Palaeospondylus: misterul de lungă durată al evoluției vertebratelor rezolvat folosind raze X puternice

_ Tragedie la Buzău: un parașutist militar a murit la antrenament; nu ar fi funcționat parașuta când a sărit

_ Eşec pentru Trump la alegerile primare republicane din statul Georgia

_ 25 mai, termen limită pentru depunerea Declaraţiei unice

_ Prețurile la alimente explodează în Marea Britanie - Cel mai rapid ritm de creștere din ultimii 40 de ani

_ Cicniri între armata turcă și PKK în nordul Irakului - Cinci soldați turci au fost uciși

_ Enel Green Power a lansat cel mai mare parc eolian din Spania

_ Humanitarian aid for Moldova, Ukraine and Ukrainian refugees

_ Government approves listing of 211 protected areas in Natura 2000 network

_ Avertisment de la Seul - Test nuclear iminent în Coreea de Nord

_ IMF delegation to assess Romanian economy over May 30 - June 10

_ Ministrul Culturii, Lucian Romaşcanu: Academicianul Eugen Simion merită şi trebuie să fie un reper pentru cei din generaţiile tinere

_ Festival dedicat plutăritului

_ REPORT SUE GREY LIVE: Dosarul Partygate ajunge pe Downing Street

_ Antrenorul echipei feminine de fotbal PSG a fost 'indisponibilizat' temporar pe durata anchetei pentru 'fapte nepotrivite'

_ Adevărul despre ajutoarele de 40 de miliarde de dolari cheltuite aparent pentru a �narma Ucraina

_ Mexic, decizie controversată: 'În caz de viol, niciun copil nu poate fi obligat să fie mamă, nici de către stat, nici de către părinţii săi'

_ RECUPERAREA RAPORTULUI SUE GREY: Boris Johnson se îndreaptă asupra lui Beth Rigby în timpul conferinței de presă despre partygate

_ Deputații PNL și UDMR s-au săturat de circul făcut de George Simion în Parlament: se cer măsuri disciplinare pentru liderul AUR

_ JusMin Predoiu, WB's Senderowitsch propose new collaboration initiatives

_ Fmr Tourism minister Udrea to JusMin: Romanians abused by judiciary you shepherd seek justice in Europe

_ Surpriză la Roland Garros! Emma Răducanu a fost eliminată

_ Judge Cristi Danilet expelled from magistracy for the second time

_ USR spune că PSD, PNL şi UDMR au votat în Senat ca regiile şi societăţile comerciale la care statul este acţionar să fie obligate să transmită imobilele

_ Autobuz plin cu elevi, implicat într-un accident în Galați

_ Lovită puternic de Covid-19, Coreea de Nord nu se lasă: au lansat o nouă rachetă

_ BREAKING - Klaus Iohannis a promulgat Legea offshore: începe extracția gazelor din Marea Neagră

_ Joan Laporta a criticat prelungirea de către PSG a contractului lui Kylian Mbappe: Jucătorii ajung să fie răpiţi pentru bani. Este împotriva principiilor UE

_ Peste 100 de tone de deşeuri au fost colectate în urma acţiunilor de ecologizare Curăţăm România

_ Sri Lanka:Premierul preia Ministerul Finanţelor, crucial pentru a scoate ţara din grava criză economică

_ Visul lui Auskicker devine realitate când Essendon invită un tânăr fan la The Hanger

_ Peste 300.000 lei, decontaţi de stat pentru cazarea şi hrana refugiaţilor din Ucraina în Harghita


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2301, afisate in 39 pagini.



ieri 23:38<