19:46
Comentarii Adauga Comentariu

_ Software-ul open-source le permite cercetătorilor să vizualizeze structuri la scară nanometrică în timp real

_ Software cu sursă deschisă permite cercetătorilor să vizualizeze structuri la scară nanometrică în timp real

Designerii de cipuri de computer, oamenii de știință din materiale, biologii și alți oameni de știință au acum un nivel fără precedent de acces la lumea materialelor la scară nanometrică datorită software-ului de vizualizare 3D care se conectează direct la un microscop electronic, care le permite cercetătorilor să vadă și să manipuleze vizualizările 3D ale nanomaterialelor în timp real.

Dezvoltate de o echipă de ingineri și dezvoltatori de software condusă de Universitatea din Michigan, capabilitățile sunt incluse într-o nouă versiune beta a tomviz. , un instrument open-source de vizualizare a datelor 3D care este deja folosit de zeci de mii de cercetători. Noua versiune reinventează procesul de vizualizare, făcând posibilă trecerea de la mostre de microscop la vizualizări 3D în câteva minute în loc de zile.

Pe lângă generarea de rezultate mai rapid, noile capabilități le permit cercetătorilor să vadă și să manipuleze 3D vizualizări în timpul unui experiment în desfășurare. Acest lucru ar putea accelera dramatic cercetarea în domenii precum microprocesoarele, bateriile pentru vehicule electrice, materialele ușoare și multe altele.

„A fost un vis de lungă durată al industriei semiconductorilor, de exemplu, să poată face tomografie într-un zi, iar aici am redus-o la mai puțin de o oră”, a spus Robert Hovden, profesor asistent de știința materialelor și inginerie la UM și autor corespondent al lucrării, publicată în Nature Communications. „Puteți începe să interpretați și să faceți știință chiar înainte de a termina un experiment.”

Hovden explică că noul software extrage date direct dintr-un microscop electronic pe măsură ce este creat și afișează rezultatele imediat, o schimbare fundamentală. din versiunile anterioare ale tomviz. În trecut, cercetătorii au adunat date de la microscopul electronic, care preia sute de imagini de proiecție bidimensionale ale unui nanomaterial din mai multe unghiuri diferite. Apoi, au dus proiecțiile înapoi la laborator pentru a le interpreta și pregăti înainte de a le hrăni la tomviz, ceea ce ar dura câteva ore pentru a genera o vizualizare 3D a unui obiect. Întregul proces a durat de la zile până la o săptămână, iar o problemă cu un pas al procesului însemna adesea să o luăm de la capăt.

Noua versiune a tomviz face toată interpretarea și procesarea pe loc. Cercetătorii obțin o randare 3D umbră, dar utilă în câteva minute, care se îmbunătățește treptat într-o vizualizare detaliată.

„Când lucrezi într-o lume invizibilă precum nanomaterialele, nu știi niciodată cu adevărat ce vrei să faci. pentru a găsi până când începi să-l vezi”, a spus Hovden. „Așadar, capacitatea de a începe interpretarea și ajustările în timp ce ești încă la microscop face o diferență uriașă în procesul de cercetare.”

Viteza mare a noului proces ar putea fi utilă și în industrie – semiconductori. Producătorii de cipuri, de exemplu, ar putea folosi tomografia pentru a efectua teste pe noi modele de cipuri, căutând defecțiuni în circuitele tridimensionale la scară nanometrică mult prea mici pentru a fi văzute. În trecut, procesul de tomografie era prea lent pentru a rula sutele de teste necesare într-o unitate comercială, dar Hovden consideră că tomviz ar putea schimba acest lucru.

Hovden subliniază că tomviz poate fi rulat pe un standard de calitate pentru consumatori. laptop. Se poate conecta la modele mai noi sau mai vechi de microscoape electronice. Și pentru că este open-source, software-ul în sine este accesibil pentru toată lumea.

„Software-ul open-source este un instrument excelent pentru abilitarea științei la nivel global. Am făcut legătura între tomviz și microscopul agnostic de producătorul de microscop. ”, a spus Hovden. „Și pentru că software-ul se uită doar la datele de la microscop, nu-i pasă dacă acel microscop este cel mai recent model de la UM sau o mașină veche de douăzeci de ani”.

Pentru a dezvolta noile capabilități, echipa U-M s-a bazat pe parteneriatul său de lungă durată cu dezvoltatorul de software Kitware și a adus, de asemenea, o echipă de oameni de știință care lucrează la intersecția dintre știința datelor, știința materialelor și microscopie.

La începutul procesului, Hovden a lucrat cu Marcus Hanwell de la Kitware și Brookhaven National Laboratory pentru a perfecționa ideea unei versiuni de tomviz care să permită vizualizarea și experimentarea în timp real. În continuare, dezvoltatorii lui Hovden și Kitware au colaborat cu cercetătorul absolvent de științe și inginerie a materialelor UM Jonathan Schwartz, cercetătorul în microscopie Yi Jiang și expertul în învățarea automată și în știința materialelor Huihuo Zheng, ambii de la Laboratorul Național Argonne, pentru a construi algoritmi care ar putea transforma rapid și precis imaginile microscopiei electronice. în vizualizări 3D.

Odată ce algoritmii au fost finalizați, profesorul Cornell de fizică aplicată și inginerească, David Muller și Peter Ericus, un om de știință de la Berkeley Lab's Molecular Foundry, au lucrat cu Hovden pentru a proiecta o interfață de utilizator care să sprijină noile capacități.

În cele din urmă, Hovden a făcut echipă cu profesorul de știință și inginerie a materialelor Nicholas Kotov, cercetătorul de date de licență Jacob Pietryga, cercetătorul Anastasiia Visheratina pentru biointerfețe și Prashant Kumar, cercetătorul în inginerie chimică, toți la UM, pentru a sintetizează o nanoparticulă care ar putea fi utilizată pentru testarea în lumea reală a noilor capabilități legături, atât pentru a le asigura acuratețea, cât și pentru a-și etala capacitățile. S-au așezat pe o nanoparticulă în formă de helix, de aproximativ 100 de nanometri lățime și 500 de nanometri lungime. Noua versiune de tomviz a funcționat conform planului; în câteva minute, a generat o imagine care era întunecată, dar suficient de detaliată pentru ca cercetătorii să poată distinge detalii cheie, cum ar fi felul în care nanoparticulele se răsucesc, cunoscută sub numele de chiralitate. Aproximativ 30 de minute mai târziu, umbrele s-au rezolvat într-o vizualizare detaliată, tridimensională.

Codul sursă pentru noua versiune beta a tomviz este disponibil gratuit pentru descărcare de pe GitHub. Hovden crede că va deschide noi posibilități în domenii dincolo de cercetarea legată de materiale; domenii precum biologia sunt, de asemenea, pe cale să beneficieze de accesul la tomografia electronică în timp real. El speră, de asemenea, că abordarea proiectului „software ca știință” va stimula noi inovații în domeniile științei și dezvoltării software.

„Avem într-adevăr o abordare interdisciplinară a cercetării la intersecțiile dintre informatică, știința materialelor, fizică, chimie”, a spus Hovden. „Un lucru este să creezi algoritmi cu adevărat grozavi pe care doar tu și studenții tăi absolvenți știi să-i folosești. Alt lucru este dacă poți permite laboratoarelor din întreaga lume să facă aceste lucruri de ultimă generație.”

Colaboratorii Kitware la proiect au fost Chris Harris, Brainna Major, Patrick Avery, Utkarsh Ayachit, Berk Geveci, Alessandro Genova și Hanwell. Kotov este, de asemenea, profesor de științe chimice și inginerie la Universitatea Irving Langmuir, profesor de inginerie Joseph B. și Florence V. Cejka și profesor de inginerie chimică și știință și inginerie macromoleculară.

„Sunt încântat de toate noile descoperiri științifice și vizualizări 3D care vor ieși din comunitatea științei materialelor și microscopiei cu noul nostru cadru de tomografie în timp real”, a spus Schwartz.


(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:

_ Christian Pulisic „NU POATE fi de încredere” și nu este „punctul focal” al USMNT, avertizează Brian Dunseth

_ Procurorul districtului Tulsa a �njunghiat de mai multe ori acasă de fiica lui

_ Kyle și Jackie O dețin locul 1 pentru radioul Sydney FM pentru micul dejun

_ Mathieu van der Poel: un ciclist olandez din Turul Franței atacă fete tinere într-un hotel din Sydney

_ ALEX BRUMMER: Răspunsul său la criza financiară a dus la pierderea autorității lui Andrew's Bailey

_ Șeful Băncii Angliei este acuzat de conservatorii furioși că ar fi „adormit la serviciu” în timp ce inflația a crescut

_ Ryan Reynolds dezvăluie că Hugh Jackman reia personajul Wolverine pentru Deadpool 3 în clipul de actualizare

_ Al treilea pod peste Dunăre. Bulgaria și România au bătut palma

_ Deadpool 3, Ryan Reynolds: Hugh Jackman își confirmă revenirea ca Wolverine

_ Putin CÂȘTIGĂ referendumurile sale false! Kremlinul raportează că teritoriile ucrainene votează pentru alăturarea Rusiei

_ Proiectul: Carrie Bickmore își cere scuze pentru comportament neregulat, gafe

_ Foxtel semnează un acord de referință prin care le acordă drepturi exclusive asupra conținutului WWE din Australia

_ „Acesta este exact ca Ucenicul!” Fă-mă prim-ministru telespectatorii să „încernească” la un format familiar

_ O femeie australiană găsește un păianjen vânător „URIAș” pândit în toaleta ei după ce a dat apă de apă

_ Chrissie Swan își arată pierderea în greutate incredibilă într-un costum de baie

_ Licențiat: Jed McIntosh „planifică să se mute în America” înainte de difuzarea sezonului său

_ Kyly Clarke își prezintă rama subțire într-o rochie plisată la un eveniment Disney

_ Fermierul vrea o soție: Seven „a implorat un CEO din Fortune 500 să-și folosească ferma”

_ Actorul din Heartland Robert Cormier a murit la 33 de ani... deoarece familia spune că „a căutat mereu să obțină mai mult”

_ Micuța Simz decupează o siluetă elegantă în timp ce merge mână în mână cu un bărbat misterios

_ Norman Reedus cu logodnica Diane Kruger, fiul și mama, în timp ce obține o stea la Hollywood

_ Starul Corrie, Rebecca Ryan, anunță că s-a căsătorit cu iubitul Dan Acraman într-o postare pe Instagram.

_ Love Island Australia este acuzată că este FAKE deoarece este complet preînregistrată

_ BOOM! Tucker merge acolo � sugerează Joe Biden și SUA �n spatele sabotajului conductelor Nord Stream

_ STEPHEN WRIGHT dezvăluie selfie-urile groaznice ale criminalului Stephen Lawrence din celula sa de închisoare

_ Un refugiat ucrainean părăsit de iubitul ei britanic și ARESTAT spune că are inima zdrobită și nu are casă

_ Concurenții Bake Off sunt în siguranță pentru încă o săptămână, deoarece NIMENI nu pleacă după ce doi brutari bolnavi ratează săptămâna pâinii

_ Marcus Rashford „se pregătește să fie promovat FIT pentru derby-ul de la Manchester din acest weekend”

_ Leni Klum este luată din picioare de iubitul ei Aris Rachevsky

_ Clarke își salută jucătorii „fantastici” după ce Scoția a obținut promovarea la nivelul superior al Ligii Națiunilor

_ Magnatul fondurilor speculative Crispin Odey se laudă nerușinat cu pariurile sale profitabile împotriva UK PLC

_ Acum, Amber Heard angajează un alt avocat pentru a FORTA două firme de asigurări să-și ridice factura legală de 15 milioane de dolari

_ Love Island Australia: Amelia Marni debutează cu un nou iubit după despărțirea lui Josh Moss

_ „Fericită” Hilaria Baldwin se ghemuiește cu fiica nou-născută Ilaria într-o fotografie dulce de Instagram

_ Moment emoționant Prințul William a făcut glume cu membrii congregației bisericii din Swansea

_ Bette Midler și Sarah Jessica Parker principalele vedete la premiera Hocus Pocus 2 din New York City

_ Ciolacu, despre economia forțată la energie: 'Noi ne-am plătit porţia de obligaţii, 50 de ani de comunism ne e suficient'

_ Paul Bettany și Jeremy Pope își reiau rolurile ca Andy Warhol și Jean-Michel Basquiat

_ Hayden Panettiere susține că Wladimir Klitschko și-a făcut semnul pentru custodia completă a fiicei Kaya în 2018

_ Vedeta de baschet dezvăluie de ce s-a luptat cu pumnii cu coechipierul ei la Cupa Mondială de la Sydney

_ Avertismentul experților pe fondul temerilor că ratele ar putea atinge 5,5% până în noiembrie, deoarece sute de tranzacții au încetat deja

_ �n ianuarie, Biden a spus că piața de valori a atins �record după record după record pe ceasul meu� � astăzi, acțiunile au pierdut 7,6 trilioane de dolari �n valoare de c�nd Biden a preluat mandatul

_ Acest set de pijamale confortabile din lână este perfect pentru vremea rece

_ Kim Kardashian își scoate pijamale elegante din satin în timp ce iese cu fiica ei North la Milano

_ Reporterul sportiv de canal Tony Jones rănit într-o cascadorie riscantă de caritate subacvatică

_ Abigail Breslin și Chloe Grace Moretz se alătură multitudinii de vedete care se îngrămădesc la Halloween Horror Nights

_ EDEN CONFIDENTIAL: Profituri mari pentru benzile desenate de birou de 6ft 7in Stephen Merchant

_ SARAH VINE: Pune în pericol casele oamenilor și jocul s-a terminat pentru tories...

_ MAFS Australia: descoperirea șocantă a lui Dean Wells că site-ul lui Dick Smith vinde produse picante

_ Gripa de iarnă ar putea ucide 20.000: furtuna perfectă de virus sezonier și Covid ar putea copleși NHS

_ USMNT: Alexi Lalas critică egalul „neinspirat și nemăgulitor” al SUA împotriva Arabiei Saudite

_ SCARA ECHIPĂRII CUPA MONDIALE A ANGLIEI: Shaw, Maguire, Alexander-Arnold - cine se află în avionul către Qatar?

_ Chris Redd, membru al distribuției Saturday Night Live, „se întâlnește cu fosta soție a co-starului Kenan Thompson”

_ Investigarea potențialului dezmembrare a activelor la Worcester este cheia unui acord de preluare de 17,5 milioane de lire sterline, spune Jim O'Toole

_ Familiile din Anglia au spus că ar putea fi nevoite să plătească până la 250 de lire sterline fiecare pentru o masă la Cupa Mondială

_ FMI a criticat planurile fiscale ale noului guvern britanic

_ Atac armat în Burkina Faso, soldat cu moartea a 11 soldaţi

_ Cum cursurile introductive descurajează studenții minoritari de la grade STEM

_ Poți descuia ușa unei mașini doar cu o bucată de hârtie? Omul încearcă hack-ul, dar mulți spun că este fals

_ Messi la dublă, în timp ce seria Argentina continuă cu înfrângerea Jamaicai


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6

Nr. de articole la aceasta sectiune: 352, afisate in 6 pagini.



ieri 03:58