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9월, 2023의 게시물 표시

우주 이야기 1347 - 제임스 웹 우주 망원경이 관측한 태초의 은하들

  (Imaging and spectroscopic data of CEERS-z7382. a, False-color JWST/NIRCam red-green-blue image centered on the example galaxy (blue: F150W, 1.5 μm; green: F277W, 2.8 μm; red: F444W, 4.4 μm). The image scale and corresponding physical size at z = 7.8328 is marked. b, Full NIRSpec prism spectrum covering 0.7 μm to 5.2 μm (cyan) and associated 1σ error spectrum (gray). c, Detail of the spectral region covering the nebular emission lines from the [O III] λλ4960, 5008 doublet and Hβ. The local best-fit line and continuum model is shown by the black curve. Credit: Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02078-7) ​ ​ (This plot shows the observed galaxies in an "element-stellar mass diagram": The farther to the right a galaxy is, the more massive it is, and the farther up, the more heavy elements it contains. The gray icons represent galaxies in the present-day universe, while the red show the new observations of early galaxies. These clearly have much less heavy element...

식물 바이러스를 이용해 선충 잡는다

  (A microscope image of the nanoparticles. Credit: UC San Diego) ​ ​ 토양의 살고 있는 작은 벌레인 선충 (nematodes)는 대부분 사람에 무해합니다. 하지만 이 가운데는 사람에 기생하지 않고도 우리에게 피해를 주는 종류도 있습니다. 바로 뿌리혹선충 같은 식물 기생충입니다. 뿌리혹선충들이 기생하는 식물은 2,000종에 이르는데, 하필이면 그 가운데 인간이 키우는 작물이 여럿 포함되어 전 세계 작물 생산량의 5%를 줄일 정도로 큰 피해를 입힙니다. 눈에 보이지 않지만, 보이는 해충 만큼 큰 피해를 입히는 셈입니다. 따라서 과학자들은 이를 물리치기 위해 여러 가지 연구를 하고 있습니다. ​ ​ 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223114209545 ​ ​ 캘리포니아 대학 샌디에고 캠퍼스의 니콜 스테인메츠 교수 (Prof. Nicole Steinmetz, University of California-San Diego)가 이끄는 연구팀은 바이러스를 이용한 선택적 선충 제거 기술을 연구했습니다. 선충을 죽이는 살선충제의 문제점은 선충이 식물 표면이나 땅 위가 아닌 땅 속에 숨어 있다는 데 있습니다. 토양에 뿌린 살선충제의 대부분이 토양으로 흡수되고 정작 목표인 선충에 도달하는 양은 별로 없어 막대한 양의 살선충제를 뿌려야 합니다. 불행하게도 이 살선충제는 여러 토양 생물에 좋지 않은 영향을 미칠 뿐 아니라 물과 함께 씻겨 나가 환경을 오염시킵니다. ​ ​ 연구팀은 선충만 공격하는 나노 입자를 개발하기 위해 자연적으로 존재하는 식물 바이러스를 선택했습니다. TMGMV (tobacco mild green mosaic virus) 바이러스는 이름처럼 담배에 감염되는 식물 바이러스이지만, 연구팀은 RNA를 조작해 식물에 감염될 수 있는 기능은 삭제하고 대신 대표적인 살선충제인 이버멕틴 (ivermectin)을 담는 그릇으로 사용했습니다. ​ ​ RNA가 제거된 바이...

카멜레온에서 영감을 얻은 온도 적응

  (This graphic illustrates how the chameleon-inspired coating reacts to hot and cold outdoor temperatures. Credit: American Chemical Society) ​ ​ ​ 남서부 아프리카 사막에 서식하는 나마쿠아 카멜레온 (Namaqua chameleon)은 일교차가 심한 사막에서 살아남기 위해 몸 색깔을 바꾸는 재주를 지니고 있습니다. ​ ​ 나마쿠아 카멜레온은 뜨거운 낮에는 햇빛을 반사하는 밝은 회색톤으로 피부색을 바꾸고 추운 아침에는 어두운 갈색으로 색을 바꿔 몸을 금방 따뜻하게 만듭니다. 일반적으로 카멜레온은 위장을 위해 색을 바꾼다고 알려져 있지만 예외는 항상 존재합니다. ​ ​ 과학자들은 나마쿠아 카멜레온의 예외적인 온도 조절 방식을 모방하기 위해 노력하고 있습니다. 중국 하얼빈 공대의 푸키앙 왕 교수 (Harbin Institute of Technology's Prof. Fuqiang Wang)가 이끄는 국제 과학자 팀은 이것이 불가능하지 않다는 점을 보여줬습니다. ​ ​ 연구팀은 온도에 따라 색상이 변하는 소재로 플루오르화 폴리비닐리덴 (polyvinylidene fluoride) 마이크로캡슐을 선택했습니다. 이 소재로 만든 온도 적응 방사 냉각 코팅 temperature-adaptive radiative cooling coating (TARCC) 소재는 섭씨 20도에서 검회색에서 밝은 회색으로 색상이 변하기 시작해 30도 정도가 되면 태양 복사 에너지의 93%를 반사합니다. ​ ​ 연구팀은 TARCC를 적용한 미니어처 주택과 일반적인 흰색 페인트와 파란 강철 타일을 붙인 일반 주택 모형을 비교했습니다. 그 결과 TARCC 주택이 여름철에 더 시원할 뿐 아니라 겨울철에 더 따뜻한 것으로 나타났습니다. 그리고 봄과 가을철 일교차가 심할 때도 온도 변화를 최대한 줄일 수 있었습니다. ​ ​ 물론 소규모 실험실 테스트와 실제 건축물에 사용할...