W tym badaniu omawiamy zastosowanie spektrometru opartego na smartfonie do dynamicznej analizy odpowiedzi optycznej elektro-optycznie modulowanego rezonansu trybu utraty (LMR) w optycznym włóknie czujnikowym. LMR został uzyskany, gdy fragment rdzenia wielomodowego włókna optycznego został pokryty cienką warstwą fluorku cyny z domieszką tlenu (FTO). Dzięki swoim właściwościom elektrycznym FTO został jednocześnie zastosowany jako elektrochemiczna elektroda.

Wyniki pomiarów jednoczesnych optycznych i elektrycznych zostały porównane. Stwierdzono, że system może wykrywać stężenie GFP nawet na poziomie 1 ng/mL. Należy zauważyć, że dynamiczne pomiary optyczne oparte na smartfonie były możliwe tylko dzięki użyciu urządzenia, niskokosztowego adaptera i specjalnej aplikacji oprogramowania. Pomiary elektryczne przy użyciu smartfona z takimi niskokosztowymi modyfikacjami są trudne do przeprowadzenia. Układ można dodatkowo uproszczać, używając tylko baterii do ustawiania różnicy potencjałów, co umożliwia elektro-optyczną modulację czujnika. Taki system może być uważany za odpowiedni do szerokiego spektrum czujników i ich zastosowań w bezetykietowych biosensorach.

Nasza intuicja fizyczna podpowiada nam, że temperatura jest zawsze dodatnia. Sytuacja ta dotyczy także systemów nieograniczonych, w których dodanie energii zwiększa entropię; czyli "gorątsze" systemy są bardziej nieuporządkowane. Dla systemów ograniczonych jednak fizyczny obraz jest sprzeczny z naszą intuicją ze względu na istnienie ujemnych temperatur. Dodanie energii w tym przypadku powoduje preferencyjne zajmowanie stanów o wyższej energii i uporządkowanie systemu. Marques Muniz i inni skonstruowali platformę fotoniczną, która może być używana do badania procesów termodynamicznych w reżimie ujemnej temperatury.

Prezentujemy wyniki pomiarów sekwencyjnej supresji Υ w zderzeniach Au+Au przy √sNN = 200 GeV z detektorem STAR w Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) za pomocą kanałów rozpadu dielektronów i dimuonów. W klasie centralności 0-60%, czynniki modyfikacji jądrowej (RAA), które kwantyfikują poziom tłumienia produkcji w zderzeniach jonów ciężkich w porównaniu do zderzeń p+p, dla Υ(1S) i Υ(2S) wynoszą odpowiednio 0,40±0,03 (stat.)±0,03 (sys.)±0,09 (norm.) i 0,26±0,08 (stat.)±0,02 (sys.)±0,06 (norm.), podczas gdy górny limit RAA dla Υ(3S) wynosi 0,17 na poziomie ufności 95%. Stanowi to eksperymentalne potwierdzenie, że Υ(3S) jest znacznie bardziej stłumiona niż Υ(1S) na RHIC. Poziom tłumienia dla Υ(1S) jest porównywalny z tym obserwowanym przy znacznie wyższej energii zderzenia w Large Hadron Collider. Wyniki te wskazują na utworzenie medium na RHIC, którego temperatura jest wystarczająco wysoka, aby silnie tłumić stany wzbudzone Υ.

Heterostruktury van der Waalsa (VdW) umożliwiają produkcję złożonych urządzeń elektronicznych opartych na dwuwymiarowych materiałach (2D). Idealnie rzecz biorąc VdW powinny być wytwarzane w sposób skalowalny i powtarzalny i w tylko w określonych obszarach podłoża, aby zminimalizować liczbę operacji technologicznych wprowadzających defekty i zanieczyszczenia. W niniejszym artykule prezentujemy metodę selektywnego wytwarzania VdW za pomocą osadzania chemicznego w parze (CVD) poprzez napromieniowanie wiązką elektronową (EB). Tryb wzrostu jest kontrolowany przez ograniczenie ekspozycji powietrza napromieniowanego substratu oraz czasu między napromieniowaniem, a wzrostem. Przeprowadziliśmy badania mapowania Ramana, mikroskopii sił elektrostatycznych, spektroskopii fotoelektronów rentgenowskich oraz modelowania teorii funkcjonału gęstości, aby zbadać selektywny mechanizm wzrostu. Wnioskujemy, że selektywny wzrost jest wyjaśniony przez rywalizację trzech efektów: defektów indukowanych promieniowaniem EB, adsorpcji cząsteczek węgla i oddziaływania elektrostatycznego. Metoda ta stanowi kluczowy krok w kierunku przemysłowej produkcji urządzeń opartych na materiałach 2D.

Spolaryzowany liniowo foton może zostać skwantowany z pola elektromagnetycznego jądra poruszającego się z ultrarelatywistyczną prędkością w wyniku boostowania Lorentza. Gdy dwa ciężkie jądra poruszające się z prędkościami bliskimi prędkości światła przejeżdżają obok siebie na odległość kilku promieni jądrowych, foton z jednego jądra może oddziaływać poprzez wirtualną parę kwark-antykwark z gluonami z drugiego jądra, tworząc nietrwały mezon wektorowy (np. ρ0). W tym eksperymencie polaryzacja została użyta w fotoprodukcji dyfrakcyjnej do obserwacji unikalnego interferencyjnego wzorca spinu w rozkładzie kątowym rozpadów ρ0 → π+π−. Obserwowana interferencja wynika z nakładania się dwóch funkcji falowych na odległość rzędu wielkości większej niż droga pokonywana przez ρ0 w ciągu swojego życia. Promień jądrowy wynikający z tych interakcji dyfrakcyjnych wynosił 6,53 ± 0,06 fm (197Au) i 7,29 ± 0,08 fm (238U) i był większy niż promienie jądrowe naładowane. Obserwowalna wartość jest wrażliwa na geometrię jądrową i kwantową interferencję nietożsamych cząstek.

W niedawnej publikacji Kwon et al. [Nature (London) 600, 64 (2021)] ujawniono nie uniwersalną dynamikę dyssypatywną kwantowych wirów w fermionowym nadciekłym. Wzmocnienie procesu dyssypatywnego jest wyraźne dla reżimu oddziaływania Bardeen-Cooper-Schrieffer, i sugerowano, że efekt ten wynika z obecności quasi-cząstek zlokalizowanych wewnątrz rdzenia wiru. Testujemy tę hipotezę za pomocą symulacji numerycznych przy użyciu czasozależnej teorii funkcjonału gęstości: w pełni mikroskopijnego narzędzia z fermionowymi stopniami swobody. Wyniki obliczeń ukazują wpływ stanów związanych z wirami na dynamikę dyssypatywną w fermionowym nadciekłym. Jednak ich wkład jest zbyt słaby, aby wyjaśnić wyniki eksperymentalne, i identyfikujemy, że efekty termiczne, prowadzące do tarcia wzajemnego między nadciekłym, a normalnym składnikiem, dominują zaobserwowaną dynamikę.

W naszej galaktyce lekkie antynukleony składające się z antyprotonów i antyneutronów mogą być produkowane w wyniku zderzeń wysokoenergetycznych promieni kosmicznych z ośrodkiem międzygwiazdowym lub mogą także pochodzić z annihiliacji cząstek ciemnej materii, które jeszcze nie zostały odkryte. Jedynym sposobem na precyzyjne wytworzenie i zbadanie antynukleonów na Ziemi jest stworzenie ich w akceleratorach cząstek o wysokich energiach. Chociaż właściwości elementarnych antycząstek zostały dokładnie zbadane, wiedza na temat oddziaływania lekkich antynukleonów z materią jest ograniczona. W artykule określamy prawdopodobieństwo zanikania ³He ¯, gdy napotyka on na cząstki materii i ulega annihilacji lub dezintegracji w detektorze ALICE przy Wielkim Zderzaczu Hadronów. Wydobywamy przekroje przekształcenia nieelastycznego, które są następnie używane jako dane wejściowe do obliczeń przezroczystości naszej Galaktyki dla propagacji ³He ¯ pochodzących z annihiliacji ciemnej materii i zderzeń promieni kosmicznych w międzygwiazdowym ośrodku. Dla konkretnej struktury ciemnej materii szacujemy przezroczystość na poziomie około 50%, podczas gdy waha się ona od 25% do 90% wraz z rosnącym impulsem ³He ¯ dla źródeł promieniowania kosmicznego. Wyniki wskazują, że jądra ³He ¯ mogą podróżować na duże odległości w Galaktyce i mogą być wykorzystywane do badania zjawisk zderzeń promieni kosmicznych oraz annihilacji ciemnej materii.

W pracy raportujemy zależność energii wiązki i centralności zderzenia od piątego i szóstego kumulantu (C₅, C₆) oraz kumulantów faktorialnych (K₅, K₆) rozkładów netto-protonów i protonów, dla zderzeń Au+Au o energiach −−−−√sNN =3−200 GeV na RHIC. Stosunki kumulantów netto-protonów generalnie podążają hierarchią oczekiwaną z termodynamiki QCD, z wyjątkiem zderzeń o energii √sNN = 3 GeV. C6/C2 dla centralności 0-40% jest coraz bardziej ujemny przy malejącej energii √sNN, podczas gdy dla najniższej badanej energii jest dodatni. Obserwowane ujemne wartości są zgodne z obliczeniami QCD (przy potencjale chemicznym barionowym μB≤ 110 MeV), które obejmują przejście kwark-hadron w postaci przekształcenia crossovers. Ponadto dla √sNN≥ 11.5 GeV, zmierzone κn dla protonów, w granicach niepewności, nie potwierdzają dwuskładnikowej struktury rozkładów protonów, którą można by oczekiwać od przejścia fazowego pierwszego rzędu. Podsumowując, fluktuacje hiperporządkowe liczby protonów sugerują, że struktura materii QCD przy dużej gęstości barionowej, μB∼750 MeV (√sNN = 3 GeV), różni się znacznie od struktury przy zanikającej μB∼20 MeV (√sNN = 200 GeV i wyżej).

Sumanen został wiązany kowalencyjnie na powierzchni nanomagnesów kobaltowych, aby uzyskać magnetyczny nanoadsorbent. Ten nanoadsorbent został specjalnie zaprojektowany do skutecznego i selektywnego usuwania soli cezu (Cs) z roztworów wodnych. Potencjał zastosowania nanoadsorbentu został potwierdzony poprzez usunięcie Cs z modelowych roztworów wodnych, symulujących stężenia radioaktywnego 137Cs w środowisku. Dodatkowo Cs został skutecznie usunięty z wodnych odpadów generowanych podczas rutynowych procesów chemicznych, w tym tych używanych w syntezie leków.

BIMEVOX-y należą do najlepszych przewodników jonów tlenkowych w niskich i średnich temperaturach. Ich wysoka przewodność związana jest z lokalną strukturą defektową. W tej pracy zbadano lokalne struktury dwóch kompozycji BIMEVOX, tj. Bi2V0.9Ge0.1O5.45 i Bi2V0.95Sn0.05O5.475, przy użyciu metod całkowitego rozpraszania neutronów i promieniowania rentgenowskiego. Obie kompozycje wykazują uporządkowaną fazę α w temperaturze 25 °C oraz nieuporządkowaną fazę γ w temperaturze 700 °C. Pomimo podobnych struktur na dużą odległość obserwuje się różnice w rozkładach ubytków jonów tlenkowych między dwiema badanymi kompozycjami, z nielosowym brakiem par ubytków w drugim sąsiednim powłoce wzdłuż kierunku ⟨100⟩ tetragonalnego dla BIGEVOX10, w porównaniu z długodystansowym (>8,0 Å) uporządkowaniem ubytków równikowych dla BISNVOX05. Wynika to z różnic w preferowanych geometriach koordynacyjnych katyonów zastępujących w obu systemach. Pomiar spektroskopii impedancyjnej ujawnia, że obie kompozycje wykazują wysoką przewodność rzędu 10–1 S cm–1 w temperaturze 600 °C.

Waskularyzacja na skalę kapilarną jest kluczowa dla przeżycia sztucznie wytworzonych trójwymiarowych tkanek i pozostaje jednym z głównych wyzwań w dziedzinie inżynierii tkankowej. Obecne metody generowania naczyń na mikroskalę, takie jak drukowanie 3D, dwufotonowe usunięcie hydrożelu, angiogeneza i montaż naczyniowo-genetyczny, napotykają trudności w szybkim tworzeniu zorganizowanych, silnie unaczynionych tkanek na skalę kapilarną. W niniejszym badaniu przyjęto dwie istniejące techniki do budowy siatek złożonych z mikrowłókien, które mogą być skutecznie i jednolicie nasiane komórkami śródbłonka (ECs) poprzez magnetyzację zarówno sieci, jak i ECs. To badanie wprowadza nowatorskie podejście do szybkiego tworzenia zorganizowanych sieci naczyń kapilarnych w silnie metabolizujących się sztucznie wytworzonych konstrukcjach tkankowych, co powinno mieć szerokie zastosowanie w dziedzinie inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej.

Według powszechnego przekonania big data i uczenie maszynowe dostarczają zupełnie nowego podejścia do nauki, które ma potencjał rewolucjonizować postęp naukowy i ostatecznie prowadzić do "końca teorii". Zwolennicy tego stanowiska twierdzą, że zaawansowane algorytmy są w stanie przeszukiwać ogromne ilości danych dotyczących danego problemu bez wcześniejszej wiedzy, i że nie musimy się martwić o przyczynowość, ponieważ korelacja jest wystarczająca do radzenia sobie z złożonymi problemami. W rezultacie ludzki wkład w postęp naukowy jest uznawany za nieistotny i zastępowalny. My jednak, podążając za najczęściej reprezentowanym stanowiskiem w filozofii nauki, argumentujemy, że potrzeba ludzkiej wiedzy pozostaje istotna. Na podstawie analizy metod big data i uczenia maszynowego w dwóch przypadkach - detekcji raka skóry i składaniu białek - pokazujemy, że wiedza eksperta jest niezbędna i inherentna w zastosowaniu tych metod.