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Vers un mécanisme de dissociation des liaisons induite par les rayonnements ionisants dans l’oxygène, l’eau et la fragmentation de la guanine et de l’ADN: une simulation de la théorie fonctionnelle de la densité.

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Vers un mécanisme de dissociation des liaisons induite par les rayonnements ionisants dans l’oxygène, l’eau et la fragmentation de la guanine et de l’ADN: une simulation de la théorie fonctionnelle de la densité.

Notre modèle de squelette d’ADN est similaire au résidu de désoxyribose utilisé dans d’autres Ab – initio Des calculs comme Ref.33 Où le système d’intérêt consiste en un noyau d’ADN qui a été modelé par un groupe amino attaché à un désoxyribose, comme indiqué sur les Fig. 2a – c. Le cycle sucre désoxyribose est un composant important des nucléotides et joue un rôle dans la stabilisation de la structure en double hélice de l’ADN. Tout endommagement de l’anneau de sucre provoque la rupture des fils et la formation d’une rupture de fil unique (SSB). La formation d’une paire de SSB dans des brins opposés, dans les dix paires de bases, entraîne une fracture simple à double brin (DSB).

Notre modèle de squelette d’ADN est similaire aux résidus de désoxyribose utilisés dans d’autres calculs tels que les refs.12,33 Dans lequel le système d’intérêt consiste en un noyau d’ADN modifié par un groupe amino attaché à un désoxyribose en présence d’un radical OH- comme le montre la figure 4 dans la réf.1 2. Dans les modèles à gros grains, tels que QM-MM, il est possible d’ajouter toute la structure de la guanine (ou de toute autre base) à l’anneau de sucre et d’étendre le fragment d’ADN en une molécule plus grande, en manipulant une partie dans le QM et une autre. au moyen d’un champ de force de mécanique moléculaire (MM) classique, voir par exemple réf.14.

Pour étudier l’effet des rayonnements ionisants sur les particules, nous avons systématiquement effectué un calcul DFT des particules dans différents états de charge. Pour un représentant à base d’ADN, nous considérons la guanine en plus des molécules d’oxygène et d’eau dans nos simulations.

L’effet de l’extraction d’électrons sur la molécule d’oxygène

Les espèces d’oxygène sont connues pour jouer un rôle important dans les cellules cancéreuses et normales sous rayonnement. Les cellules cancéreuses ont généralement moins d’oxygène dans un environnement complexe appelé hypoxie, elles sont donc plus résistantes aux radiations que les tissus normaux.

Pour le rayonnement à faible transport linéaire (LET), les cellules irradiées dans des conditions toxiques conservent environ 2,9 fois plus d’espaceurs appariés (DSB) que les cellules irradiées dans des conditions hypoxiques. Cela indique qu’une diminution significative de la concentration en oxygène a un effet plus important par rapport à la concentration normale en oxygène dans la cellule34.

Il a également été suggéré que l’appauvrissement en oxygène entraîne une réduction de la toxicité tissulaire normale aux débits de dose FLASH qui se produisent dans les femto à nanosecondes de rayonnement, car les dommages biomoléculaires sont réduits dans un environnement avec des niveaux d’oxygène vix.16. De plus, il existe des transitions spécifiques dans l’oxygène qui rendent l’oxygène moléculaire toxique, comme l’oxygène unique. Ainsi, il est important de comprendre la stabilité de la molécule d’oxygène car elle joue un rôle crucial dans ce que l’on appelle l’effet d’appauvrissement en oxygène et si l’environnement de rayonnement induit par la charge facilite la dissociation de la molécule d’oxygène.

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Tout d’abord, l’oxygène (O\(_{2}\)) la molécule a été optimisée et la distance de liaison et l’énergie d’équilibre ont été obtenues. La longueur de la liaison OO s’est avérée être de 1,233 Å, ce qui est cohérent avec les valeurs de calcul expérimentales et précédemment rapportées. Pas moi\(_{2}\) molécule, nous notons que l’extraction progressive des électrons montre initialement une légère contraction de la longueur de la liaison, puis se dilate lorsqu’un grand nombre d’électrons sont éliminés (voir Fig. 3). La variation de la longueur de la liaison en fonction de l’état de charge de la molécule d’oxygène est présentée dans le tableau 1. L’élimination des électrons affaiblit la force de la liaison et donc l’énergie de dissociation de la liaison diminue. Dans une molécule d’oxygène pur, l’énergie de dissociation des liaisons est plus forte du fait de la formation de doubles liaisons (119 kcal/mol soit 5,15 V/liaison).

La figure 3 montre la longueur de la liaison en fonction de l’état de charge (q). L’étiquette de l’axe des x 1 indique l’état de charge +1 avec un électron retiré, ce qui entraîne une charge positive dans la molécule. Nous avons remarqué qu’avec q = +4 (4 électrons retirés), cela montre une dissociation des liaisons. La distance (d = 7,5 Å) est due à la taille de boîte choisie de 15 Å, ce qui indique qu’ils sont isolés les uns des autres.

figure 3

L’effet de l’élimination d’un électron dans une molécule d’oxygène. Les points représentent une liaison O – O et la distance relative de la liaison est indiquée par les atomes O.

Tableau 1 Effet de l’élimination des électrons sur la longueur de liaison (d) de O\(_{2}\) bateau.

Effet de l’extraction d’électrons sur les molécules d’eau

molécules d’eau (H\(_{2}\)O) est omniprésent et joue un rôle important dans les processus vitaux, et est stabilisé en tant que molécule triatomique avec C2v La symétrie moléculaire et l’angle de liaison est de 104,5\(^{\circ}\) entre un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène. La longueur de liaison H – O est proche de la longueur de liaison (O – H) de 0,9572 Å et de l’angle de liaison (H – O – H) de 104,5 \(^{\circ}\). Nos données calculées sont en bon accord avec les rapports expérimentaux, comme le montre le tableau 2. Nous avons observé que lorsque des électrons sont extraits d’une molécule d’eau, les longueurs de liaison (H – OH) et l’angle de liaison (H – O – H) changent de manière significative comme montré dans les Fig. 4 et 5. Notez que ces calculs ont été effectués dans le vide. Le chemin de dissociation d’une molécule d’eau, entourée d’autres molécules d’eau, sera significativement différent car en milieu aqueux la formation de radicaux OH est plus probable. Dans la figure 3, aucun de ces scénarios ne correspond à la formation d’un radical OH, simplement à cause de la symétrie géométrique d’un seul H.\(_2\)O molécule et l’état limite périodique utilisé dans le calcul DFT.

Tableau 2 Effet de l’élimination des électrons sur la longueur de la liaison H.\(_{2}\)O molécule.

La dissociation de la liaison HO – H dans une molécule d’eau prend 118,8 kcal/mol (497,1 kJ/mol) lorsqu’aucune charge n’est impliquée. L’énergie de liaison des liaisons O – H d’une molécule d’eau est d’environ 110,3 kcal/mol (461,5 kJ/mol)35. Dans le cas d’un environnement ionisant, ces valeurs seront réduites et, par conséquent, la réduction conduit à une fragmentation facile des liaisons, comme le montre la figure 4. La figure 5 montre comment la longueur et les angles des liaisons changent avec l’augmentation de l’élimination des électrons d’un composé aqueux.

Figure 4
Figure 4

L’effet d’enlever un électron dans une molécule d’eau.

Pour un environnement hautement ionisant, les angles de liaison s’écartent d’anguleux à planaires avant que les liaisons ne soient rompues, comme indiqué pour le cas de charge (q = 2). Cela indique que l’extraction des deux électrons par molécule d’eau est (3.20435324 \(\fois 10^{-19}\) coulombs par molécule) sont suffisants pour entraîner la fragmentation en ions.

Figure 5
Figure 5

L’effet d’enlever un électron dans une molécule d’eau. Les points représentent les angles de liaison H – O – H.

Effet de l’extraction d’électrons sur la guanine et sur un fragment d’une molécule d’ADN

Dans cette sous-section, nous présentons l’effet de l’extraction d’électrons sur la guanine et une partie de la molécule d’ADN. La guanine, comme le montre la figure 6, est l’une des quatre principales nucléobases de l’ADN. (2-amino-1,9-dihydro-6H-purin-6-one : IUPAC) consiste en un système cyclique pyrimidine-imidazole condensé avec des doubles liaisons conjuguées et a une structure moléculaire plane. Pour éviter l’interaction parasite due à la condition aux limites périodiques (PBC) dans le calcul DFT, un grand carré simulé a été adopté pour chaque molécule. Parce que ces molécules ont des liaisons multiples, au lieu d’observer la longueur d’une seule liaison, nous observons la somme des déplacements atomiques par rapport aux configurations élémentaires. La fragmentation progressive de la molécule de guanine est observée comme illustré à la Fig. 7. La somme correspondante des états de déplacement des atomes en fonction des états de charge est illustrée à la Fig. 8. Nous avons observé que lorsque l’état de charge est 4e, le La double liaison C-C est rompue, ce qui entraînera une instabilité structurelle.

Figure 6
Figure 6

L’effet de l’élimination d’un électron dans une molécule de guanine.

Figure 7
Figure 7

Déplacement total des atomes en fonction de la charge (q) dans la guanine. La somme du déplacement en Å et de la charge en termes de nombre d’électrons supprimés.

Figure 8
Figure 8

L’effet d’enlever un électron dans un segment d’une molécule d’ADN.

De même, lorsque des électrons sont extraits d’un segment d’ADN comme le montre la figure 8, les liaisons commencent à changer et à se séparer lorsque le changement est suffisant, tel que q = 4e. Finalement, la molécule commence à se décomposer en fragments plus petits dans un environnement d’ionisation suffisamment élevé. Cela indique que ces particules sont susceptibles de se dégrader lorsqu’elles sont exposées à un environnement de rayonnement ionisant.

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Les rayonnements ionisants peuvent extraire des électrons de ces molécules, ce qui donne des ions pouvant entraîner une dissociation des liaisons. Nos résultats indiquent que le rayonnement affecte directement la structure atomique de l’ADN en provoquant une fragmentation. De plus, il peut y avoir des effets secondaires tels que la création d’espèces réactives de l’oxygène qui oxydent les protéines et les lipides, causent des dommages à l’ADN et, finalement, l’effet global peut provoquer la mort cellulaire et une catastrophe mitotique.36.

Figure 9
Figure 9

L’effet de la déshydrogénation dans la molécule de guanine. Notation — 1H1 dénote H retiré de la première configuration, 1H5 dénote 1H retiré qui est la cinquième configuration. De même, atome 2H1:2H supprimé qui est la première configuration considérée et ainsi de suite. L’énergie de formation se rapporte à la configuration la plus énergétiquement stable de tous les H.

Effet de la teneur en hydrogène sur l’extraction des électrons et la stabilité de l’ADN

Les molécules déficientes en hydrogène, les principaux dommages à l’ADN dans le processus indirect, ont été examinées afin de vérifier leur dépendance à la dissociation induite par la charge. Pour illustrer, les atomes H ont été progressivement retirés de la guanine, comme le montre la figure 9. Fait intéressant, la fragmentation des molécules se produit avec moins d’élimination d’électrons. Un cycle guanine périodique est stable pour charger l’état 3e s’il passe trois atomes d’hydrogène. La géométrie moléculaire de la guanine montre une modification significative du dénudage des atomes 4 ou 5 H. En cas de déficit en 5H, l’état de charge du 3e sépare complètement la molécule dans la chaîne moléculaire.

Figure 10
Figure 10

L’effet d’extraction d’électrons dans l’hydrogène a réduit la molécule de guanine.

D’après nos calculs, la guanine ne se dissocie que lorsque les atomes H (\(q = 0\) dans la Figure 10). L’effet combiné de la charge et de l’environnement à faible teneur en H, comme le montre la figure 10, fragmentera ces particules. Cela indique que la dissociation induite par la charge des particules dépend fortement de l’environnement d’hydrogène. Notez que la redéfinition de la géométrie moléculaire des guanines après élimination des atomes H, a entraîné des géométries initiales légèrement différentes. Différentes configurations structurelles en fonction du nombre de processus d’extraction d’hydrogène de la guanine affectent la stabilité de la molécule en raison de l’élimination ultérieure des électrons. La géométrie améliorée s’est montrée différemment si nous avions d’abord supprimé les électrons. Par conséquent, ces deux processus, l’extraction d’hydrogène et l’élimination des électrons ne se transfèrent pas car leur structure moléculaire optimale correspondante n’est pas identique. Cette observation indique l’effet d’un changement structurel local dans le scénario réel de dommages à l’ADN, car le décapage H est un processus beaucoup plus lent par rapport aux dommages directs qui consistent essentiellement en l’élimination des électrons.

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Étant donné que les dommages indirects sont un processus lent, en raison de la réaction-diffusion des radicaux OH, nous attribuons des dommages directs suivis de dommages indirects à l’interaction de l’ADN avec une seule voie de rayonnement responsable de l’étendue linéaire dans le modèle de survie cellulaire au carré linéaire. Le deuxième scénario, à savoir l’élimination de H et l’ionisation directe ultérieure, est le plus pertinent pour les dommages à l’ADN induits par deux voies pertinentes pour le terme quadratique dans le modèle quadratique de survie cellulaire linéaire.

Il est essentiel de souligner que les codes Monte Carlo (MC) actuels utilisés pour étudier l’effet des rayonnements sur les matériaux biologiques manquent de détails car ils utilisent certaines valeurs empiriques pour l’excitation et les dommages à l’ADN.24,37 Par conséquent, le calcul actuel des premiers principes fournit des paramètres d’entrée importants à prendre en compte dans ces modèles.

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Une orque solitaire tue un grand requin blanc en moins de deux minutes

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Une orque solitaire tue un grand requin blanc en moins de deux minutes
Une attaque tribord sur le Great White s'est terminée en quelques secondes (Photos : Christian Stopforth/Alison Towner et autres)

L'éviscération rapide d'un grand requin blanc à Mossel Bay, en Afrique du Sud, a changé la façon dont la science perçoit la prédation des grands requins blancs par les épaulards.


par

L'épaulard connu sous le nom de Starboard – qui fait partie d'un duo qui terrorise les grands requins blancs en Afrique du Sud depuis près d'une décennie – a été vu en train de tuer et de retirer chirurgicalement le foie d'un grand requin blanc – par lui-même – en moins de deux minutes. . C’est la première fois qu’une orque solitaire est documentée en train de tuer.

On pense que les épaulards mâles, connus sous le nom de Port et Tribord – du nom de la façon dont leurs nageoires dorsales battent dans des directions opposées – étaient des prédateurs des grands bélugas de la région depuis 2015, les premières preuves ayant été publiées en 2017. On pensait auparavant qu'ils poursuivaient leurs proies ensemble ou dans le cadre d'un groupe plus large comprenant jusqu'à six animaux.

La dernière observation, survenue à Mossel Bay en juin 2023, a été publiée dans une revue Journal africain des sciences marinespar une équipe dirigée par le Dr Alison Towner, de l'Université de Rhodes en Afrique du Sud, qui étudie la grande prédation blanche dans la région depuis le début de la frénésie meurtrière à bâbord et à tribord.

« Les épaulards, ou orques, coopèrent généralement lorsqu'ils chassent, bien qu'ils puissent chasser seuls », a déclaré Towner. « L'aspect inhabituel était de voir le tribord attraper un requin blanc tout seul et dans un laps de temps remarquablement court. »

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L'étude note que bâbord et tribord ont été aperçus dans la zone autour de Mossel Bay le 18 juin, avec une « tache de surface visible » et une « odeur distincte de foie de requin » dans l'eau – ce qui suggère que les épaulards avaient déjà tué un requin. Au moins plus tôt dans la journée.

Plus tard dans l'après-midi, un petit animal blanc d'environ 2,5 mètres de long a été repéré à la surface. Celui de tribord serait apparu directement derrière lui, après quoi il « a saisi la nageoire pectorale gauche du requin et l'a poussé plusieurs fois vers l'avant avec le requin avant de finalement l'éviscérer ».

Des témoins de l’incident ont rapporté qu’après l’éventration, Maimana s’est approchée de leur bateau et qu’un « morceau de foie sanglant de couleur pêche est apparu dans sa bouche ».

Cette observation a changé la façon dont les scientifiques envisagent la façon dont les épaulards chassent les grands requins. Bien qu'il ne soit pas rare que les épaulards se chassent eux-mêmes, c'est la première fois que ce comportement est associé à la prédation des grands poissons blancs.

En 2019, Port a été vu portant le corps d'un baleinier en bronze dans sa bouche. Le journal affirme donc que l'âge et la taille du requin sont importants pour déterminer la stratégie de chasse aux épaulards : il ne mesure que 2,5 mètres de long et pèse 100 kg. Le grand requin blanc juvénile présente peu de défi physique pour l'orque mâle adulte, qui peut atteindre plus de 8,5 mètres de long et peser plus de cinq tonnes.

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Des épaulards noirs s'approchent du bateau transportant du foie de grand requin blanc
Tribord s'approchant du bateau des observateurs avec sa tasse (Photo : Francesca Romana Romero/Alison Towner) et autres)

Cependant, une grande femelle à queue blanche pourrait peser plus de 5 mètres et 2 000 grammes et constituerait un défi plus sérieux pour les épaulards – même si à en juger par le nombre de carcasses de requins trouvées au fil des ans, ce n'est clairement pas beaucoup.

« Cette observation a révélé des preuves de chasse solitaire par au moins un épaulard, remettant en question les comportements de chasse coopératifs traditionnels connus dans la région », a déclaré Towner. « Il s'agit d'informations révolutionnaires sur le comportement prédateur de cette espèce, et nos résultats contribuent de manière significative à la compréhension mondiale de la dynamique de prédation des épaulards, en faisant progresser la connaissance des écosystèmes marins et des relations prédateurs-proies. »

La présence de bâbord et de tribord autour de la côte sud de l'Afrique du Sud a eu un impact significatif sur l'importante population blanche de la région. False Bay, autrefois un haut lieu de la plongée en cage blanche, était pratiquement dépourvue de l'espèce depuis 2017, jusqu'à ce qu'une vague d'observations en novembre 2023 signale son retour.

Les deux hommes sont devenus des célébrités locales et bénéficiaient probablement de l'attention des médias – à en juger par le comportement de Starboard après le meurtre.

« L’autre chose étonnante de cette observation, c’est que l’épaulard est venu avec le foie dans la bouche et s’est dirigé vers le bateau. [that witnessed the attack]Towner a dit Entretien avec Sky News. « Ils ont eu un aperçu direct de ce à quoi ça ressemble – c'est plutôt cool. » Le silence des agneaux-nid!'

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Le document s’intitule « Plus de réflexions sur les épaulards ». Orque Ursinus S'attaque aux requins blancs Carcharodon carcarias En Afrique du Sud, par Alison Towner, et autresPublié dans Journal africain des sciences marines Sous licence libre d'accès.

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Un signal d’alarme depuis l’Antarctique

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Un signal d’alarme depuis l’Antarctique

Dans cette illustration, l’eau de mer s’écoule profondément sous la surface dans une fissure de la banquise qui s’ouvre activement en Antarctique. De nouvelles recherches montrent que de telles fissures peuvent s’ouvrir très rapidement et que l’écoulement de l’eau de mer aide à contrôler la rapidité avec laquelle la banquise se brise. Crédit : Rob Soto

Il y a suffisamment d'eau gelée dans les glaciers du Groenland et de l'Antarctique pour que, s'ils fondaient, les mers du monde s'élèveraient de plusieurs mètres. Ce qui arrivera à ces glaciers au cours des prochaines décennies constitue la plus grande inconnue en ce qui concerne l’augmentation future du niveau de la mer, en partie parce que la physique du vêlage des glaciers n’est pas encore entièrement comprise.

La question cruciale est de savoir comment des océans plus chauds peuvent entraîner une désintégration plus rapide des glaciers. Université de Washington Les chercheurs ont démontré la fracture à grande échelle la plus rapide connue le long de la plate-forme de glace de l'Antarctique. L'étude a été récemment publiée dans Fourni par l'Université du Golfe ArabiqueIl montre qu'une fissure de 10,5 kilomètres de long s'est formée en 2012 sur le glacier de Pine Island – une plate-forme de glace en retrait retenant la plus grande calotte glaciaire de l'Antarctique occidental – en 5 minutes et demie environ. Cela signifie que la fissure s'est ouverte à une vitesse d'environ 115 pieds (35 mètres) par seconde, soit environ 80 miles par heure.

« À notre connaissance, il s'agit de l'événement d'ouverture de faille le plus rapide jamais observé », a déclaré l'auteur principal Stephanie Olinger, qui a réalisé ce travail dans le cadre de ses recherches doctorales à l'Université du Wisconsin et à l'Université Harvard et est maintenant chercheuse postdoctorale à l'Université de Stanford. . « Cela montre que, dans certaines conditions, les plates-formes de glace peuvent se briser. Cela nous indique que nous devons rechercher ce type de comportement à l'avenir et cela nous indique comment nous pouvons décrire ces fractures dans des modèles de calotte glaciaire à grande échelle. « .

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L'importance de la formation de fissures

La crevasse est une fissure qui traverse environ 1 000 pieds (300 m) de glace flottante d'une plate-forme de glace typique de l'Antarctique. Ces fissures sont un précurseur du vêlage de la banquise, où de gros morceaux de glace se détachent d'un glacier et tombent dans la mer. De tels événements se produisent souvent au glacier Pine Island, où l'iceberg observé dans l'étude s'est longtemps séparé du continent.

Image satellite de la faille

Des images satellite prises le 8 mai (à gauche) et le 11 mai (à droite), à ​​trois jours d'intervalle en 2012, montrent une nouvelle faille formant un « Y » bifurquant à gauche de la faille précédente. Trois instruments sismiques (triangles noirs) ont enregistré des vibrations qui ont été utilisées pour calculer des vitesses de propagation des failles allant jusqu'à 80 mph. Crédit : Olinger et al./AGU Advances

« Les plates-formes de glace exercent une influence importante sur la stabilité du reste de la calotte glaciaire de l'Antarctique. « Si la plate-forme de glace se brise, la glace située derrière elle s'accélère », a déclaré Ollinger. « Ce processus de fracturation est essentiellement la façon dont les plates-formes de glace de l'Antarctique travail. »Création de grands icebergs.

Dans d’autres régions de l’Antarctique, les failles se développent souvent sur des mois ou des années. Mais cela pourrait se produire plus rapidement dans un environnement en évolution rapide comme le glacier de Pine Island, où les chercheurs pensent que la calotte glaciaire de l’Antarctique occidental s’est déjà formée. Un tournant est passé Quand il s'effondre dans l'océan.

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Défis liés à la surveillance des changements glaciaires

Les images satellite fournissent un retour d’information continu. Mais les satellites en orbite autour de la Terre ne traversent chaque point de la Terre que tous les trois jours. Il est difficile de déterminer ce qui se passera pendant ces trois jours, surtout compte tenu de la vue dangereuse de la fragile banquise antarctique.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont combiné des outils pour comprendre la formation des failles. Ils ont utilisé des données sismiques enregistrées par des instruments placés sur la banquise par d'autres chercheurs en 2012 ainsi que des observations radar de satellites.

La glace glaciaire se comporte comme un solide sur de courtes échelles de temps, mais plutôt comme un liquide visqueux sur de longues échelles de temps.

« La formation d'une fissure ressemble-t-elle davantage à un bris de verre ou à un bris de Silly Putty ? C'était la question », a déclaré Ollinger. « Nos calculs de cet événement montrent que c'est très similaire au bris de verre. »

Le rôle de l’eau de mer et les recherches futures

Si la glace était un simple matériau fragile, elle se décomposerait plus rapidement, a déclaré Olinger. Une enquête plus approfondie a mis en évidence le rôle de l'eau de mer. L'eau de mer contenue dans les crevasses maintient l'espace ouvert contre les forces intérieures du glacier. Étant donné que l’eau de mer a une viscosité, une tension superficielle et une masse, elle ne peut pas combler un vide instantanément. Au lieu de cela, la vitesse à laquelle l’eau de mer remplit l’ouverture de la fissure contribue à ralentir la propagation de la fissure.

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« Avant de pouvoir améliorer les performances des modèles de calotte glaciaire à grande échelle et les prévisions de l'élévation future du niveau de la mer, nous devons avoir une bonne compréhension, basée sur la physique, des nombreux processus différents qui influencent la stabilité de la plate-forme de glace », a déclaré Olinger.

Référence : « Le couplage océanique limite la vitesse de rupture pour l'événement de propagation de fissure de plate-forme glaciaire le plus rapide » par Stephanie D. Olinger et Bradley B. Lipofsky et Marin A. Denol, 05 février 2024, Fourni par l'Université du Golfe Arabique.
est ce que je: 10.1029/2023AV001023

La recherche a été financée par la National Science Foundation. Les co-auteurs sont Brad Lipofsky et Marine Degnole, tous deux membres du corps professoral de l'UW en sciences de la terre et de l'espace, qui ont commencé à conseiller leurs travaux à Harvard.

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La puce NVMe de l'iPhone 6S a été exploitée avec un PCB flexible

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La puce NVMe de l'iPhone 6S a été exploitée avec un PCB flexible

Psst ! Hé, gamin ! Vous souhaitez procéder à l'ingénierie inverse sur certains iPhones ? Eh bien, saviez-vous que les iPhones modernes utilisent PCIe, en particulier NVMe pour leurs puces de stockage ? Si oui, vous êtes-vous déjà demandé comment détecter ces communications ? Ce n'est plus étonnant, comme cette équipe de recherche Nous montre comment les exploiter Avec un interposeur BGA à circuit imprimé flexible (FPC) sur l'iPhone 6S, le premier iPhone à utiliser le stockage basé sur NVMe.

La recherche a été menée par [Mohamed Amine Khelif], [Jordane Lorandel]Et [Olivier Romain], et nous montre les détails de l'accès à une puce NVMe – à condition que vous soyez à l'aise avec le soudage BGA et que vous disposiez peut-être d'un appareil à rayons X pratique pour vérifier les erreurs. Au fur et à mesure que la recherche progressait, ils ont réussi à retirer la puce mémoire qui traitait des nuances de soudure, du manque d'emballage et du BGA, et ont ajouté une carte FR4 1:1 pour le premier test, qui s'est avéré concluant. Ensuite, ils ont créé un intermédiaire FPC qui a également exploité les broches de signal et de données, soudé la puce flash dessus, et l'iPhone 6S a démarré avec succès, analysant les lignes de données pour que nous puissions les voir.

Cela ressemble aux débuts d’une plateforme amusante pour la rétro-ingénierie des appareils iOS ou iPhone, et nous attendons avec impatience d’autres résultats ! Cette équipe de chercheurs En particulier, il était prolifique, abordant des sujets comme les attaques du MITM. I2C Et PleurerEn plus des recherches sur la sécurité des appareils et des smartphones de l'Internet des objets. Nous n'avons vu aucun fichier Eagle CAD publié pour les intrus, mais heureusement, la plupart des connaissances tournent autour de la technique de soudage, et l'article en décrit beaucoup. Vous voulez en savoir plus sur ces puces ? Nous avons parlé d'un autre pirate informatique qui a déjà tenté de les réutiliser. Ou peut-être souhaitez-vous en savoir plus sur NVMe ? Si tel est le cas, nous avons l’article pour vous.

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Nous te remercions [FedX] Pour le partager avec nous sur le serveur Hackaday Discord !

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