5 خبر علمی برتر آزمایشگاه برکلی در سال 2021

تحقیقات و اطلاعات اضافی مربوط به آزمایشگاه کووید-19 برکلی.

مرکز خبر

مقابله با بحران آب و هوا همچنان در ذهن ماست، اگرچه باتری ها، آهنرباها و عناصر عجیب و غریب نیز تخیل را به خود جلب کردند. آموزش زبان انگلیسی می تواند کاملا رایگان باشد.

در حالی که همه‌گیری کووید-19 همچنان در سرفصل‌های علمی در سال 2021 همه‌جا حضور داشت، نادیده گرفتن فوریت بحران آب‌وهوایی جاری غیرممکن شد. هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی ششمین گزارش ارزیابی خود را منتشر کرد و رهبران جهان در گلاسکو برای یک اجلاس آب و هوا گرد هم آمدند تا درباره چگونگی کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مذاکره کنند.

در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (آزمایشگاه برکلی) محققان به کار برای درک و حل این چالش‌های دشوار ادامه دادند. و تعدادی از قابلیت های علمی جدید را اعلام کرد که در دستیابی به اهداف آنها کمک می کند:

رونمایی از ابررایانه نسل بعدی خود، Perlmutter، به نام اخترفیزیکدان برنده جایزه نوبل آزمایشگاه، Saul Perlmutter، برای تقویت تحقیقات علمی. نقل قول در انگلیسی یادگیری آن تاثیر گذار است.

یک رصدخانه آب و هوای کوهستانی در رشته کوه های راکی ​​که به دانشمندان اجازه می دهد آینده دسترسی به آب در غرب را پیش بینی کنند.

یک اتاق رشد با فناوری پیشرفته به نام EcoPOD برای بررسی نحوه واکنش گیاهان به تغییرات آب و هوایی.

یک بستر آزمایشی شبکه کوانتومی، که قرار است با UC Berkeley و Caltech ساخته شود و راه را برای یک اینترنت کوانتومی در سراسر کشور هموار کند.

در ماه ژوئیه، در تلاشی که توسط آزمایشگاه برکلی هماهنگ شده بود، همه هفده آزمایشگاه ملی ایالات متحده و بسیاری از ناشران، مجلات، و سایر سازمان های برجسته در انتشارات علمی آغاز همکاری برای حمایت از درخواست تغییر نام از سوی محققان در مقالات منتشر شده قبلی را اعلام کردند. این توافقنامه به محققانی که نام خود را تغییر داده‌اند اجازه می‌دهد تا راحت‌تر در تمام مراحل شغلی خود ادعای کار کنند. این به طور خاص به مشکلات اداری و عاطفی برخی از محققان تراجنسیتی در هنگام درخواست تغییر نام مرتبط با کارهای آکادمیک گذشته می پردازد.

1. مدیریت منابع آب در آینده ی کم یا حتی بدون برف

این مقاله مروری به رهبری محققین اریکا سیریلا-وودبرن و آلن رودز، پیش‌بینی‌های آب و هوایی قبلی را تحلیل کرد و دریافت که اگر انتشار گازهای گلخانه‌ای در امتداد سناریوی انتشار بالا ادامه یابد، زمستان‌های کم تا بدون برف به یک اتفاق عادی در غرب ایالات متحده تبدیل خواهد شد. در 35 تا 60 سال اما این مطالعه به راه حل های ممکن نیز اشاره کرد. نویسندگان تاکید کردند که دانشمندان و مدیران آب نیاز به همکاری نزدیک‌تر برای توسعه و اجرای استراتژی‌های سازگاری با آب و هوا دارند.

2. جاذبه اصلی: دانشمندان نازک ترین آهنربای جهان را ایجاد کردند

یک آهنربای دمای اتاق که فقط یک اتم نازک است؟ این ممکن است چیزی کاملاً خارج از داستان علمی تخیلی به نظر برسد، اما ابتدا در یک فیزیک، یک تیم تحقیقاتی به رهبری آزمایشگاه برکلی چنین دستگاهی را در Nature Communications گزارش کردند. این ماده جدید – که می تواند تقریباً به هر شکلی بدون شکستن خم شود و یک میلیون بار نازکتر از یک ورق کاغذ است – می تواند به پیشرفت کاربرد الکترونیک اسپین یا اسپینترونیک کمک کند، فناوری جدیدی که از جهت گیری اسپین الکترون استفاده می کند. نسبت به شارژ آن برای رمزگذاری داده ها.

روی چن، دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه کالیفرنیا برکلی در گروه تحقیقاتی یائو و نویسنده اصلی این تحقیق گفت: «این کشف هیجان‌انگیز است زیرا نه تنها مغناطیس دو بعدی را در دمای اتاق ممکن می‌سازد، بلکه مکانیسم جدیدی را برای کشف مواد مغناطیسی دو بعدی آشکار می‌کند. مطالعه.

3.چگونه باتری های لیتیوم یون را شکست ناپذیر کنیم

در دنیای برقی آینده ما، پیش‌بینی می‌شود که تقاضا برای ذخیره‌سازی باتری بسیار زیاد باشد، اما باتری لیتیوم یونی دارای جزء ساخته شده از کبالت و نیکل است و این دو فلز با محدودیت‌های عرضه شدید در بازار جهانی مواجه هستند. دانشمندان آزمایشگاه برکلی به سرپرستی Gerbrand Ceder و Guoying Chen در توسعه کاتدهای باتری با استفاده از طبقه جدیدی از مواد که می توانند از فلزات ارزان قیمت و فراوان ساخته شوند، پیشرفت قابل توجهی داشته اند – و باتری هایی با چگالی انرژی مشابه اگر نه بیشتر از لیتیوم یون معمولی ارائه می کنند. باتری ها این خانواده جدید از مواد که با نام DRX شناخته می شود، مخفف سنگ نمک های نامنظم با لیتیوم اضافی است، کمتر از 10 سال پیش اختراع شد و اجازه می دهد کاتدها بدون نیکل یا کبالت ساخته شوند.

راوی پراشر گفت: «باتری کلاسیک لیتیوم یونی به خوبی به ما خدمت کرده است، اما با توجه به نیازهای آینده برای ذخیره انرژی، اتکای آن به برخی مواد معدنی حیاتی ما را نه تنها در معرض خطرات زنجیره تأمین، بلکه همچنین مسائل زیست محیطی و اجتماعی قرار می دهد». معاون مدیر آزمایشگاه برکلی برای فناوری های انرژی. با مواد DRX، این امکان را به باتری‌های لیتیومی می‌دهد تا پایه و اساس فناوری‌های باتری پایدار برای آینده باشند.

4.ساختار عجیب ORF8: دانشمندان پروتئین ویروس کرونا مرتبط با گریز از سیستم ایمنی و شدت بیماری را ترسیم می کنند

گروهی از همکاران قدیمی تخصص خود را برای بررسی ساختار ORF8، یک پروتئین SARS-CoV-2 که به نظر می‌رسد نقشی کلیدی در توانایی ویروس تازه پدیدار شده برای ایجاد عفونت‌های شدید در انسان بازی می‌کند، جمع کردند.

تیمی از متخصصان زیست‌شناسی ساختاری و ویروس‌شناسی از آزمایشگاه برکلی و دانشگاه کالیفرنیا برکلی، در اوایل همه‌گیری همه‌گیری، خود را برای خالص‌سازی و آماده‌سازی نمونه‌هایی از پروتئین به کار انداختند، سپس با استفاده از داده‌های کریستالوگرافی اشعه ایکس و الگوریتم‌های کامپیوتری پیچیده، نقشه‌ای از ساختار آن ساختند. کار آنها با دسترسی آزاد منتشر شد تا جامعه علمی جهانی بتواند از این ساختار برای مطالعه تکامل ویروس و طراحی درمان‌های بالقوه استفاده کند.

5.چگونه مدیریت تقاضای انرژی ساختمان می تواند به انتقال انرژی پاک کمک کند

از آنجایی که ساختمان‌ها 75 درصد برق را در ایالات متحده مصرف می‌کنند، پتانسیل زیادی برای صرفه‌جویی در انرژی و کاهش تقاضا در شبکه برقی که به سرعت در حال تغییر است را ارائه می‌دهند. اما چه میزان، کجا و از طریق کدام استراتژی‌ها می‌تواند بر سیستم برق تأثیر بگذارد؟ یک مطالعه جدید و جامع به رهبری محققان آزمایشگاه برکلی به این سؤالات پاسخ داد و مشخص کرد که چه کارهایی می‌توان برای کارآمدتر کردن ساختمان‌ها از نظر انرژی کارآمدتر و انعطاف‌پذیرتر کردن ساختمان‌ها در جزئیات دانه‌بندی هم از نظر زمان (از جمله زمان روز و سال) و هم از نظر مکان (با نگاهی به مناطق در سراسر ایالات متحده) انجام داد. .

تیم تحقیقاتی که شامل دانشمندانی از آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (NREL) نیز بود، دریافت که به حداکثر رساندن به کارگیری فناوری های مدیریت تقاضای ساختمان می تواند از نیاز به یک سوم تولید برق با سوخت زغال سنگ یا گاز جلوگیری کند. حداقل نیمی از نیروگاه هایی که قرار است از هم اکنون تا سال 2050 آنلاین شوند، نیازی به ساخت ندارند.