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息をのむような泡、蝶の羽、輝く原子が科学写真コンテストで最優秀賞を受賞

今週初め、英国に拠点を置く工学物理学研究評議会(EPSRC)は、全国の科学写真コンテストの受賞者を明らかにしました。 EPSRCの助成金を受け取った100のエントリから選択された写真は、物理学研究(ヘルスケア、材料科学、数学、化学)に見られる幅と美しさを示しています。

「私たちは本当に強力で魅力的な写真を持っているだけでなく、その研究の背後にあるストーリーと研究がなぜ行われているのかが刺激になります。」 王立工学アカデミーの会長で裁判官の一人であるDame Ann Dowlingは、プレスリリースでこう語っています。 「この研究の多くは、人生を変革する革新につながります。今年のエンジニアリングでは、これらの変革研究の素晴らしい例を見るのは素晴らしいことです。」

イオントラップのシングルアトム-1位の設備と施設、および全体的な競争の勝者

原子が非常に小さいため、肉眼では見ることができないというのはかなり一般的な知識です。 洗練された顕微鏡でそれらを見ることさえ、かなりの偉業です。 しかし、オックスフォード大学のデイビッド・ナドリンジャーは、通常は小さすぎて見えないものを見えるようにする方法を見つけました。 彼は研究室の真空チャンバー内にイオントラップを設置し、青紫色レーザーでストロンチウム原子に衝突しました。 その後、原子は十分な光を再放射し、長時間露光のカメラショットで単一の原子を表示できました。

「単一の原子を肉眼で見ることができるというアイデアは、極小量子世界と巨視的現実の間の素晴らしく直接的かつ内臓的な橋として私を驚かせました」とナドリンジャーはプレスリリースで述べています。 「封筒の裏側の計算では、数字が私の側にあることが示されました。カメラと三脚で日曜日の静かな午後に出発したとき、私はこの特定の小さな淡い青い点の写真で報われました」

その淡いブルーのドットは、コンピューター画面上の1〜2ピクセルにすぎず、少しわかりにくいです。 しかし、原子を「見る」ことは目を向ける価値があります。 ナズリンジャーはギズモードでライアン・F・マンデルバウムに語ります。

遠くの台所で... 遠く離れたキッチンで...(Li Shen / Imperial College London / EPSRC)

遠く離れたキッチンで ...-1位エウレカと発見

よく見るとシャボン玉は少し気味が悪いです。 虹色の表面が飛び出し、舞う前に踊ります。 インペリアルカレッジロンドンのLi Shenと彼の同僚は、Shenが家庭用品で作ったリグを使用して、小さな泡がどのように機能するかを詳しく調べました。 「[写真]は、漏斗と食器洗浄液から作られた簡単なバブルフィルム装置を使用して、干渉計の手法を使用して撮影しました。 」と彼はプレスリリースで述べています。 リグは、クッキー缶、水筒、オーブントレイも使用していました。

シェンはしばらくの間、これらのアイテムを調理に戻すことはできませんでした。バブルのセットアップ、写真撮影、ビデオ撮影には約1か月かかりました。 撮影は単純なオブジェクトから行われましたが、泡は何でもありません。 シェンと彼のチームは、シャボン玉がどのように形成され、進化し、最終的に破裂するかを制御する非常に複雑な一連の流体力学を見つけました。

ドラッグデリバリー用のマイクロバブル 薬物送達用マイクロバブル(Estelle Beguin / University of Oxford / EPSRC)

ドラッグデリバリーのためのマイクロバブル-第一位のイノベーション

ドラッグサイエンスが思いつくすべての不思議な問題の1つは、どこに行く必要があるかということです。 多くの場合、強力な薬物は全身に吸収され、標的臓器、腫瘍、または感染症に直接向かう代わりに、ひどい副作用や損傷を引き起こすことがあります。 これが、研究者が近年マイクロバブルと呼ばれる概念に取り組んでいる理由です。 The Yorkshire Evening Postによると、泡には薬が含まれています-化学療法薬のように-シェル。 気泡が血流に注入されると、すぐには薬剤が放出されません。 代わりに、技術者がそれらを監視し、腫瘍部位に集まるのを待ってから、超音波を使用してそれらを「ポップ」します。

オックスフォード大学のエステル・ベギンは、透過型電子顕微鏡を使用して、わずか数ミクロンのマイクロバブルの1つを撮像しました。 この特定のバブルにはガスコアがあり、薬物を含むリポソームまたは小さな球状の嚢でコーティングされています。

色をキャプチャするためのNatures Nanosized Net カラーをキャプチャするためのNatures Nanosized Net(Bernice Akpinar / Imperial College London / EPSRC)

Natures Nanosize Net for Capture Color-最初の場所は奇妙で素晴らしい

蝶は、もちろん、色の美しい配列で知られています。 しかし、まばゆいばかりの色合いがすべて同じように作られているわけではありません。 死んだ君主を手に入れた人は誰でも、オレンジと赤の色が、指で簡単にこすり落とす顔料によって運ばれていることを知っています。 ナショナルジオグラフィックのリズラングレー 青、紫、白を含む他の色は構造的であり、昆虫の羽の特徴による光の散乱によって作成されると説明しています。 ロンドンのインペリアルカレッジのバーニスアクピナーは、原子間力顕微鏡を使用して、これらのマイクロメートルスケールの構造を詳細に観察しました。 彼女の勝利のイメージは、蝶の羽のクロスリブによって接続された1ミクロンの尾根を示しており、色あせない鮮やかな虹色を作り出します。 鳥の羽や孔雀のような他の昆虫にも見られる構造色の研究は、顔料を使用せず、輝きを失わない塗料やコーティングにつながる可能性があります。

以下の受賞者をいくつか確認してください。

セレンディピティの検索におけるハイスループットスクリーニング-2位のイノベーション(Mahetab Amer /ノッティンガム大学/ EPSRC) より軽い未来のためのビルディングブロック-3位のイノベーション(サムキャッチポールスミス/ノッティンガム大学/ EPSRC) 生分解性マイクロボウルは、スタッボン癌との戦いに役立つ可能性がある-2位Eureka and Discovery(Tayo Sanders II / University of Oxford / EPSRC) 神経筋接合部形成のin vitro 3D組織工学モデル-3位Eureka and Discovery(Andrew Capel / Loughborough University / EPSRC)
息をのむような泡、蝶の羽、輝く原子が科学写真コンテストで最優秀賞を受賞