Connect with us

science

La découverte remet en question le dogme vieux de 30 ans dans la recherche sur les polymères ligands

Published

on

La découverte remet en question le dogme vieux de 30 ans dans la recherche sur les polymères ligands

Une étude menée par l’Université de Virginie sur une classe de matériaux appelés polymères réticulés semble remettre en question la compréhension de longue date de la façon dont les matériaux, qui ont des propriétés uniques d’auto-guérison et d’écoulement, fonctionnent au niveau moléculaire.

La nouvelle découverte a des implications importantes pour la myriade d’utilisations quotidiennes de ces matériaux, de l’ingénierie des plastiques recyclables à l’ingénierie des tissus humains en passant par le contrôle de la cohérence, a déclaré Liheng Cai, professeur agrégé de science et d’ingénierie des matériaux et de génie chimique à l’UVA, qui a dirigé l’étude. Peignez pour qu’il ne tombe pas.

La découverte, publiée dans la revue Physical Review Letters, est rendue possible par de nouveaux polymères ligands développés dans le laboratoire de Cai à l’UVA College of Engineering and Applied Sciences par le chercheur postdoctoral Shifeng Nian et Ph.D. Myoeum Kim, étudiante. Le hack a évolué à partir d’une théorie co-développée par Cai avant son arrivée à l’UVA en 2018.

« Shifeng et Myoeum ont essentiellement créé une nouvelle plate-forme expérimentale pour étudier la dynamique des polymères de liaison d’une manière qui n’était pas possible auparavant », a déclaré Kai.

« Cela nous a donné une nouvelle perspective sur le comportement des polymères et offre des opportunités d’améliorer notre compréhension des domaines d’étude particulièrement difficiles de la science des polymères. D’un point de vue technologique, la recherche contribue au développement de matériaux auto-cicatrisants aux propriétés personnalisées. ”

Les polymères sont des macromolécules constituées d’unités répétitives, ou monomères. En réarrangeant ou en combinant ces unités et en rafistolant leurs liaisons, les scientifiques peuvent concevoir des matériaux polymères aux propriétés spécifiques.

READ  Sept choses que vous devez savoir sur la nouvelle mission de 4,9 milliards de dollars de la NASA sur Encelade, une petite lune de Saturne

Les polymères peuvent également changer d’état, de solide et solide, comme le verre, à caoutchouteux ou même liquide en fonction de facteurs tels que la température ou la force – par exemple, en poussant un gel solide à travers une aiguille hypodermique.

Les polymères de liaison sont particulièrement distinctifs : leurs fractions – un terme général désignant des sous-unités moléculaires aux propriétés physiques personnalisables – sont maintenues ensemble par des liaisons réversibles, ce qui signifie qu’elles peuvent se séparer et se reconfigurer.

Ce procédé permet des propriétés macroscopiques inaccessibles aux polymères conventionnels. En conséquence, les polymères réticulants apportent des solutions à certains des défis les plus urgents en matière de durabilité et de santé. Par exemple, les polymères réticulés sont utilisés comme modificateurs de viscosité dans les carburants, pour créer des polymères solides auto-cicatrisants et pour concevoir des biomatériaux dotés de propriétés physiques essentielles à l’ingénierie tissulaire et à la régénération.

L’une des clés du travail de l’équipe UVA a été de surmonter un avantage matériel qui a frustré les chercheurs pendant des années. En laboratoire, les scientifiques travaillent avec des matériaux dont les liaisons peuvent se rompre et se reformer sur des « échelles de temps de laboratoire », c’est-à-dire dans les délais qu’ils peuvent observer à travers des expériences. Cependant, dans presque tous les systèmes expérimentaux existants, les fragments s’agrègent en petits groupes, ce qui empêche une étude approfondie de la relation entre les liaisons réversibles et le comportement du polymère.

L’équipe de Cai a développé de nouveaux types de polymères de liaison dans lesquels les liaisons sont uniformément réparties dans tout le matériau et sur une large gamme de densités. Pour confirmer que leurs matériaux ne forment pas de grappes, les chercheurs se sont associés à Mikhail Zernenkov, un scientifique du laboratoire national de Brookhaven du département américain de l’énergie. Ils ont mené des expériences à l’aide d’un instrument à rayons X sophistiqué – la ligne de lumière des interfaces de la matière molle – à la National Synchrotron Light Source II pour révéler la structure interne des polymères sans endommager les échantillons.

READ  Le vaisseau spatial de la NASA sur Mars découvre un étrange objet filiforme qui se propage virale

Ces nouveaux ligands ont permis à l’équipe de Kay d’étudier attentivement les effets des interactions réversibles sur la dynamique des ligands.

La dynamique et le comportement font référence à des caractéristiques telles que la température à laquelle la molécule ralentit jusqu’à un état solide « vitreux », la viscosité (la liberté avec laquelle le matériau s’écoule) et l’élasticité (sa capacité à remonter après déformation). Une combinaison de ces attributs est souvent souhaitable pour concevoir, par exemple, un matériau biocompatible compatible avec le tissu humain qui peut se reconstituer après injection.

Depuis 30 ans, il est admis que lorsque les liaisons réversibles restent intactes, elles agissent comme des réticulations, ce qui donne une substance caoutchouteuse. Mais ce n’est pas ce que l’équipe UVA a trouvé.

En collaboration avec Shiwang Cheng, professeur adjoint au département de génie chimique et des sciences des matériaux de MSU et expert en dynamique des flux, l’équipe a mesuré avec précision le comportement d’écoulement des polymères sur une large gamme d’échelles de temps.

« Cela nécessite un contrôle minutieux de l’environnement local, comme la température et l’humidité des polymères », a déclaré Cheng. « Au fil des ans, mon laboratoire a développé une gamme de méthodes et de systèmes pour ce faire. »

L’équipe a découvert que les ligands peuvent ralentir le polymère et dissiper l’énergie sans créer de toile extensible. De manière inattendue, la recherche a montré que les interactions réversibles affectent les propriétés vitreuses des polymères plutôt que leur gamme viscoélastique.

« Nos polymères réticulants fournissent un système qui permet d’étudier séparément les effets des interactions réversibles [polymer] « Mouvement et comportement du vitré », a déclaré Tsai. « Cela peut fournir des opportunités pour améliorer la compréhension de la physique difficile des polymères vitreux tels que les plastiques. »

READ  Podcast du journal des étoiles | Qu'y a-t-il dans le ciel nocturne du 17 au 23 octobre 2022

Grâce à leurs expériences, l’équipe de Kay a également développé une nouvelle théorie moléculaire qui explique le comportement des polymères liés, ce qui pourrait transformer la réflexion sur la façon de les concevoir avec des propriétés améliorées telles qu’une ténacité plus élevée et la capacité de s’auto-récupérer rapidement.

En plus de Nian, Kim, Cheng et Zhernenkov, Cai a collaboré avec Ting Ge, un expert en simulation informatique et professeur agrégé de chimie et de biochimie à l’Université de Caroline du Sud, et Chuan Chen du State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry à l’Institut de chimie appliquée de Changchun, qui a fourni le code initial pour analyser le comportement de l’écoulement des polymères.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Les astronomes découvrent trois planètes terrestres géantes potentielles autour d’une étoile proche

Published

on

Les astronomes découvrent trois planètes terrestres géantes potentielles autour d’une étoile proche

Diagrammes S-BGLS de YV2 pour l’étoile HD48948 se concentrant sur trois bandes de fréquences (7,3, 38 et 151 d). La valeur absolue de log P n’est pas significative ; Au lieu de cela, les valeurs relatives du log ⁡P comptent. Le signal observé vers le jour 42 dans le panneau du milieu représente une caractéristique d’activité instable. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae1367

Les astronomes ont découvert trois exoplanètes potentielles « super-Terres » en orbite autour d’une étoile naine orange relativement proche. Cette découverte pionnière a été réalisée par une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Dr Shweta Dalal de l’Université d’Exeter.

Les exoplanètes gravitent autour de l’étoile HD 48498, située à environ 55 années-lumière de la Terre. Ces planètes tournent autour de leur étoile hôte en 7, 38 et 151 jours terrestres, respectivement. Il convient de noter que l’exoplanète candidate est située dans la zone habitable de son étoile hôte, où les conditions peuvent permettre à l’eau liquide d’exister sans bouillir ni geler. Cette zone, souvent appelée zone Boucle d’or, est idéale pour soutenir la vie.

Les chercheurs soulignent l’importance de cette découverte, notant que cette étoile orange ressemble quelque peu à notre soleil et représente le système planétaire le plus proche d’héberger une super-Terre dans la zone habitable autour d’une étoile semblable au soleil.

C’est l’étude qui a détaillé ces résultats Publié dans la revue MNRAS Le 24 juin 2024.

Les astronomes découvrent trois planètes terrestres géantes potentielles autour d’une étoile proche

Le graphique montre le nombre d’observations par semestre d’octobre 2013 à avril 2023. Chaque barre montre le nombre d’observations effectuées à chaque semestre au cours de la période de dix ans. crédit: Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae1367

Le Dr Dalal a déclaré : « La découverte de cette super-Terre dans la zone habitable autour d’une étoile orange est une avancée passionnante dans notre quête visant à trouver des planètes habitables autour d’étoiles de type solaire. »

Ces super-Terres potentielles, planètes dont la masse est supérieure à celle de la Terre mais bien inférieure à celle des géantes de glace du système solaire, Uranus et Neptune, ont été identifiées par le programme HARPS-N Rocky Planet Search. En une décennie, l’équipe a collecté près de 190 mesures de vitesse radiale à haute résolution à l’aide du spectromètre HARPS-N.

Les mesures de vitesse radiale, qui suivent les mouvements infimes de l’étoile provoqués par les planètes en orbite autour d’elle, sont cruciales pour de telles découvertes. En analysant le spectre de la lumière d’une étoile, les chercheurs peuvent déterminer si elle se dirige vers nous (décalage vers le bleu) ou s’éloigne de nous (décalage vers le rouge). Pour garantir l’exactitude de leurs résultats, l’équipe a utilisé différentes méthodologies et analyses comparatives.

La recherche a révélé trois planètes candidates avec des masses allant de 5 à 11 fois la masse de la Terre. L’équipe suggère que la proximité de l’étoile, combinée à l’orbite privilégiée de l’exoplanète, fait de ce système une cible prometteuse pour les futures études d’imagerie directe à contraste élevé et spectroscopiques à haute résolution.

Le Dr Dalal a ajouté : « Cette découverte met en évidence l’importance de l’observation à long terme et des technologies avancées pour découvrir les secrets des systèmes stellaires lointains. Nous souhaitons poursuivre nos observations et rechercher d’autres planètes dans le système. »

Cette découverte ouvre de nouvelles portes à la compréhension des systèmes planétaires et à la possibilité de vie en dehors de notre système solaire.

Plus d’information:
S. Dalal et al., Un trio de candidats super-Terres en orbite autour du nain K HD 48948 : un nouveau candidat pour une zone habitable, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2024). est ce que je: 10.1093/mnras/stae1367

Fourni par l’Université d’Exeter


la citation: Les astronomes trouvent trois super-Terres potentielles autour d’une étoile proche (24 juin 2024) Récupéré le 24 juin 2024 sur https://phys.org/news/2024-06-astronomers-potential-super-earths-nearby.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

READ  Regardez le lancement de la sonde Euclid qui chasse la matière noire sur une fusée SpaceX le 1er juillet
Continue Reading

science

Prévisions de tempête solaire aujourd’hui : la NOAA déclenche une alerte de tempête géomagnétique ; Il peut être lié au réseau électrique | Actualités scientifiques

Published

on

Prévisions de tempête solaire aujourd’hui : la NOAA déclenche une alerte de tempête géomagnétique ;  Il peut être lié au réseau électrique |  Actualités scientifiques

Prévisions de tempête solaire aujourd’hui : les prévisions météorologiques spatiales de la NOAA indiquent que la Terre va frapper et que des aurores boréales pourraient être attendues.

Tempête solaire prévue aujourd’hui : l’alerte de la NOAA suggère qu’il pourrait effectivement y avoir des fluctuations dans le réseau électrique. (NASA)

Une tempête solaire pourrait frapper la Terre et déclencher de magnifiques aurores boréales dans le ciel du nord, selon un avertissement de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Ceux qui vivent au Canada en particulier peuvent avoir l’opportunité de capturer les couleurs vibrantes dans les moindres détails. L’aurore sera le résultat d’une éjection de masse coronale (CME) du Soleil. Même si elle a parcouru une grande distance dans l’espace pour frapper la Terre, la tempête aura quand même beaucoup de force lorsqu’elle frappera. Cela suffirait à provoquer une aurore boréale qui apporterait probablement une grande joie aux observateurs du ciel ainsi qu’aux photographes.

Où la tempête solaire frappera-t-elle la Terre ?

Selon le Centre de prévision météorologique spatiale de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), la zone d’impact probable sur notre planète est Il est situé principalement vers le pôle, à environ 65° de latitude géomagnétique. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) s’attend à ce que l’indice géomagnétique K atteigne 4.

Cette tempête solaire affectera-t-elle le réseau électrique ?

« De faibles fluctuations d’énergie peuvent se produire », selon le rapport de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Cependant, ces tempêtes géomagnétiques peuvent également surcharger les réseaux électriques et provoquer des pannes de courant. Une panne de courant massive au Canada s’est produite au Québec en 1989. Notamment, toute la région est restée sans électricité pendant des heures. En fait, cela a causé Le réseau hydroélectrique du Québec s’effondrerait effectivement, causant des dégâts massifs et laissant le public sans électricité, y compris les services d’urgence pris au dépourvu.

READ  Podcast du journal des étoiles | Qu'y a-t-il dans le ciel nocturne du 17 au 23 octobre 2022

Cela signifie également que chaque fois qu’une tempête géomagnétique est annoncée, les sociétés de réseaux électriques doivent se précipiter pour protéger leurs systèmes en prenant diverses mesures.

Où cette tempête solaire déclenchera-t-elle les aurores boréales ?

Selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), la tempête solaire pourrait déclencher des aurores boréales à des latitudes élevées comme au Canada et aux États-Unis, en particulier dans le nord de l’Alaska.

La tempête solaire devrait également perturber les communications radio pendant quelques minutes.

Comment les tempêtes solaires déclenchent-elles les tempêtes géomagnétiques ?

En termes simples, lorsque le Soleil entre en éruption, il envoie d’énormes quantités d’énergie (plasma) dans l’espace. Si certains d’entre eux étaient dirigés vers la Terre, le résultat serait une tempête géomagnétique. Toute l’énergie transportée par la tempête solaire frappe le champ magnétique terrestre, créant une tempête géomagnétique. En fait, le champ magnétique évite aux humains d’être exposés à des doses mortelles de rayonnement.

Continue Reading

science

Histoires d’horreur spatiales : lorsque de mauvais astéroïdes échappent à la détection de la NASA, ils menacent la Terre | Actualités scientifiques

Published

on

Histoires d’horreur spatiales : lorsque de mauvais astéroïdes échappent à la détection de la NASA, ils menacent la Terre |  Actualités scientifiques

Il est choquant que tant d’astéroïdes échappent à la détection, et voici deux raisons pour lesquelles malgré les meilleurs efforts des agences spatiales comme la NASA.

Certains astéroïdes parviennent à échapper à la détection de la NASA et d’autres agences et peuvent s’approcher très près de la Terre. Il s’agit de roches spatiales très dangereuses dont le sort n’est décidé qu’à la dernière minute, lorsqu’elles sont prêtes à voler à proximité de la planète. (Pixabay)

Il existe un grand nombre d’histoires d’horreur sur ce qui se passe dans l’espace lointain, des étoiles, des planètes et même des galaxies sont détruites. Certaines sont dévorées par des trous noirs tandis que d’autres entrent en collision les unes avec les autres alors même que les étoiles se détruisent elles-mêmes après avoir manqué de carburant, avec des conséquences désastreuses pour tout le monde et tout ce qui les entoure. C’est également le sort de notre soleil. Sa mort sera aussi le baiser de la mort pour la Terre. Cependant, même si cela se produit à l’échelle cosmique, ce que nous observons est à une très petite échelle – seulement quelques centaines de pieds en fait. Nous étudions les mauvais astéroïdes qui échappent à la détection jusqu’à la dernière minute, lorsqu’ils sont sur le point de dépasser la Terre ou l’ont déjà fait.

Astéroïdes cachés

Bien qu’il existe de nombreux cas de ce dernier cas, les raisons pour lesquelles cela se produit sont simples : l’éblouissement et la composition ! Bien que les agences spatiales telles que la NSASA aient réussi à les capturer et à les suivre, un grand nombre de ces astéroïdes parviennent toujours à échapper à la détection, même lorsqu’ils se dirigent à des vitesses terrifiantes vers la Terre. Ces astéroïdes cachés restent aujourd’hui l’un des plus grands défis auxquels sont confrontés les chercheurs.

READ  Vénus, Mars et Regulus se réunissent le 9 juillet

Aveuglé par le soleil

Cela se produit généralement lorsqu’un astéroïde vient de derrière le soleil. L’éblouissement du Soleil est si fort que ces astéroïdes sont capables d’échapper à la détection de tous les instruments déployés par la NASA dans l’espace comme sur Terre.

Cape d’invisibilité

Ensuite, il y a certains astéroïdes qui réfléchissent très mal la lumière. En fait, ils sont presque invisibles en raison de la nature de leur composition et peuvent donc passer inaperçus. Les astéroïdes métalliques réfléchissent plus de lumière tandis que les astéroïdes carbonés en réfléchissent très peu.

Beaucoup de ces astéroïdes malveillants non détectés ont réussi à créer des histoires de quasi-accidents, mais jusqu’à présent, aucun n’a réussi à causer des dégâts.

Cependant, cette terrible lacune a été comblée pour assurer le type de sécurité requis pour la planète et ses habitants.

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023