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 Il Fermilab fornisce il componente finale dell'acceleratore di particelle superconduttori per il laser più potente del mondo                                                                                                                                                                      Oggi, il Fermilab del Dipartimento dell'Energia ha spedito il suo componente superconduttore finale per il nuovo acceleratore di particelle per Linac Coherent Light Source II, o LCLS-II, presso lo SLAC National Accelerator Laboratory del DOE. Il criomodulo, componente principale dell'acceleratore lineare, è l'ultimo richiesto per il progetto LCLS-II, che una volta completato sarà il laser a raggi X più luminoso del mondo. “Questo è ciò a cui lavoriamo da sei anni. Dal 2014, il nostro team,- ha affermato Rich Stanek, capo del team senior di LCLS-II- Fermilab ha progettato, costruito, testato e fornito i criomoduli superconduttori ad alte prestazioni che costituiranno questa macchina di scoperta all'avanguardia . L'invio di oggi è il vincolo del nostro impegno di contributo. Siamo onorati di far parte di LCLS-II, sfruttando la nostra esperienza nella tecnologia di accelerazione dei superconduttori per alimentare il fascio di particelle per un laser a raggi X di livello mondiale. Tutti coloro che sono collegati al progetto LCLS-II dovrebbero essere molto orgogliosi dei loro risultati ".                                                                                                                                                                                Un aggiornamento dell'LCLS di SLAC, che è stato il primo laser a elettroni liberi a raggi X duri al mondo, LCLS-II fornirà un passo da gigante in termini di capacità. Emetterà l'incredibile cifra di 1 milione di impulsi di raggi X al secondo, rispetto ai 120 impulsi al secondo di LCLS. Armati di questi raggi di luce a fuoco rapido, gli scienziati che utilizzano LCLS-II saranno in grado di esaminare processi biologici e chimici microscopici in tempo reale e con dettagli estremi.                                                                                                           

L'acceleratore di particelle che fornisce gli elettroni ad alta energia per il laser LCLS-II sarà composto da 37 criomoduli, il più lungo dei quali è di 12 metri di lunghezza. Allineati da un capo all'altro come automobili in un treno, formano una specie di pista per il fascio di elettroni mentre aumenta di energia. Diciotto dei criomoduli provengono dal Fermilab e diciannove provengono dal Jefferson Lab del Dipartimento dell'Energia. Entrambi i laboratori hanno fornito ricambi aggiuntivi.

Il criomodulo del Fermilab è lungo 12 metri e inizierà il trasporto verso SLAC il 19 marzo 2021.                                    Una volta che il fascio di elettroni esce dai criomoduli, viene fatto muovere rapidamente da un lato all'altro attraverso una serie di ondulatori, emettendo raggi X a zig-zag. I nuovi ondulatori sono stati progettati e costruiti dal Lawrence Berkeley National Laboratory e dall'Argonne National Laboratory del DOE. La Cornell University sta anche contribuendo con componenti per LCLS-II.L'installazione del crio-modulo LCLS-II dovrebbe essere completata questa primavera e l'LCLS-II inizierà la messa in servizio nel 2022 non appena il crioplante LCLS-II sarà commissionato. LCLS-II è supportato dal Department of Energy Office of Science. "La progettazione e la costruzione dei criomoduli LCLS-II ,- ha affermato Norbert Holtkamp, vicedirettore di SLAC e direttore del progetto LCLS-II - è stata un esempio di vera collaborazione interistituzionale, riunendo le competenze e le capacità di tre laboratori nazionali nell'accelerazione delle particelle, nella scienza della superconduttività e nella scienza dei fotoni. Non vediamo l'ora di dare il benvenuto allo SLAC al criomodulo finale". Ogni criomodulo contiene otto cavità acceleratrici superconduttive, strutture cave che assomigliano a giganteschi fili metallici di perle. Quando il fascio di particelle attraversa una cavità dopo l'altra, raccoglie energia. I criomoduli, di circa un metro di diametro, ospitano le cavità e ne consentono il raffreddamento a circa 2 kelvin, mantenendo le temperature necessarie che abilitano la superconduttività delle cavità.Negli ultimi due decenni, Fermilab ha sviluppato il suo programma di radiofrequenza superconduttrice, o SRF, che ha permesso al Fermilab di partecipare alla progettazione, costruzione e collaudo dei componenti dell'acceleratore all'avanguardia di LCLS-II.                                                                                                                     "Siamo orgogliosi di essere un partner chiave nella costruzione di questa nuova e rivoluzionaria fonte di luce,- ha affermato Alex Romanenko, Chief Technology Officer di Fermilab- e negli ultimi due decenni, gli investimenti del DOE nella fisica delle alte energie hanno consentito al Fermilab di far avanzare notevolmente la ricerca e lo sviluppo. Inoltre, sviluppare il suo programma SRF, portando a importanti scoperte nell'efficienza delle cavità SRF, grazie a scoperte come il doping con azoto e metodi di raffreddamento rapido per la riduzione campi magnetici intrappolati. Questi miglioramenti hanno contribuito ai criomoduli leader a livello mondiale di LCLS-II ". Il design del criomodulo LCLS-II SRF è una modifica di un tipo sviluppato presso il laboratorio DESY in Germania. L'ulteriore ricerca e sviluppo del Fermilab nell'area della preparazione di superfici superconduttrici ha ottenuto prestazioni da record dalle cavità dell'acceleratore, rendendole altamente efficienti dal punto di vista energetico durante l'accelerazione del fascio. Sono già in corso lavori sulla prossima generazione di criomoduli per un futuro aggiornamento ad alta energia a LCLS-II. "Fermilab e la leadership di Jefferson Lab in SRF li hanno resi i partner perfetti per impegnarsi nella progettazione e costruzione dell'acceleratore LCLS-II", ha affermato Hanley Lee, direttore federale del progetto, il vicedirettore del DOE Bay Area Site Office. “Il nuovo laser a raggi X di SLAC non sarebbe la macchina avanzata senza questi criomoduli all'avanguardia. LCLS-II sarà uno strumento di scoperta senza precedenti, che farà luce sui processi nascosti in natura che potrebbero contenere le chiavi per migliorare la nostra salute, l'ambiente e la sicurezza. Non potremmo costruirlo senza la vasta esperienza dei ricercatori dell'ampia gamma di campi che si sono riuniti come parte di questo straordinario progetto ".Il direttore del Fermilab Nigel Lockyer concorda sul fatto che, per il successo dei criomoduli LCLS-II, la collaborazione è stata fondamentale. Il progetto LCLS-II -ha detto Lockyer- è una meravigliosa partnership dei punti di forza dei laboratori DOE. Sfruttando la scienza e la tecnologia degli acceleratori sviluppate al Fermilab per indagare gli elementi costitutivi di base della materia, ora la applichiamo a LCLS-II in modo da poter esplorare un nuovo territorio scientifico. LCLS-II è una testimonianza dello sforzo scientifico cooperativo ".

La missione Marte si tradurrà in un'esposizione inevitabile alle radiazioni cosmiche che hanno dimostrato di causare disturbi cognitivi in modelli di roditori, e possibilmente lo stesso provocheranno in astronauti impegnati in profondi viaggi nello spazio. Di particolare interesse è il rischio di esposizione alle radiazioni cosmiche, che sono tali da compromettere il processo decisionale critico durante le normali operazioni o in condizioni di emergenza nello spazio profondo. Roditori esposti a radiazioni cosmiche mostrano persistenti disturbi dell'ippocampo e diminuzioni di prestazioni corticali, basate, utilizzando sei compiti comportamentali indipendenti, somministrati tra coorti separate 12 e 24 settimane dopo l'irradiazione, ha indotto menomazioni  da radiazioni spaziali della memoria episodica e il riconoscimento sono state temporalmente coincidenti con deficit nella funzione esecutiva e aliquote ridotte di paura-estinzione ed elevata ansia. L'irradiazione ha causato una significativa riduzione della complessità dendritica, densità delle spine e alterata la morfologia della colonna vertebrale lungo il lobo prefrontale mediale, quindi dei neuroni corticali noti per mediare la neurotrasmissione, una volta interrogati da nostri compiti comportamentali. La radiazione cosmica ha anche perturbato integrità sinaptica e determinato una maggiore neuro infiammazione che persisteva più di 6 mesi, dopo l'esposizione.  I deficit comportamentali per i singoli animali  sono correlati in modo significativo alla ridotta densità delle spine e una maggiore punta sinaptica, fornendo misure quantitative di rischio per lo sviluppo del decadimento cognitivo. I nostri dati forniscono altre prove che i viaggi nello spazio profondo rappresentano una vera e unica minaccia per l'integrità dei circuiti neurali nel cervello.

L'esplorazione dello spazio presenta innumerevoli sfide per l'ingegnosità del genere umano. distanze vaste separano il nostro pianeta da quelli all'interno e al di là del nostro sistema solare e vi è la necessità di altri progressi in ingegneria, per ridurre al minimo il tempo di viaggi nello spazio profondo e nella biologia degli astronauti,  tutta tesa a migliorare il maggior numero di effetti negativi possibili di un prolungato viaggio spaziale. Mentre molte minacce per il successo di tali missioni extraterrestri sono state popolare nelle industrie dei media e dell'intrattenimento, un settore che non ha ricevuto tanta attenzione è quello chiamato a valutare i rischi per la salute umana, connessi con l'esposizione alle radiazioni cosmiche. La NASA prevede che per una missione su Marte, gli astronauti

Una parte del percorso svolto dalla sonda Curiosity su Marte
saranno inevitabilmente esposti a bassi flussi di nuclei altamente energetici e completamente ionizzati che definiscono lo spettro dei raggi cosmici galattici (GCR) 1,2,3. Le particelle cariche che rappresentano il GCR sono una componente della radiazione cosmica che è deviata dalla superficie della Terra, solo grazie alla sua magnetosfera protettiva. A causa della loro alta energia, più specie di particelle cariche possono penetrare lo scafo di una nave spaziale e i tessuti del corpo depositare una scia di ionizzazioni dense lungo le traiettorie di queste particelle. Nel corpo, gli eventi di ionizzazione risultanti da queste interazioni danneggiano vari bersagli molecolari critici, producendo lesioni complesse che compromettono i processi di riparazione cellulare e protraggono il recupero dei tessuti irradiati. Il recupero da un infortunio radiazione cosmica è ulteriormente condizionato da ionizzazioni secondarie causati dai raggi delta che sono emanate dalle tracce delle particelle elementari, aumentando considerevolmente la gamma e la quantità di danno cellulare, sino a livello 4,5.

La NASA e le agenzie spaziali internazionali hanno riconosciuto i potenziali problemi di salute associati con esposizione a livello 6 di radiazione cosmica, e sulla base di recenti evidenze derivate da modelli di roditori, si ha oggi una maggiore consapevolezza dei potenziali complicazioni neuro cognitive che possono compromettere le attività critiche della missione o a lungo termine la salute cognitiva. Nonostante la nostra lunga conoscenza che i pazienti sottoposti a radioterapia cranica per il controllo dei tumori cerebrali sviluppano una grave e progressiva deficienza cognitiva, le dosi totali e tipi di radiazioni utilizzati in clinica differiscono notevolmente da quelli incontrate nello spazio. Prove convincenti ora hanno dimostrato gli effetti negativi delle influenze spaziali rilevanti di particelle cariche in cognizioni segnalate come 7,10,11,12,13,14,15, e i nostri studi, hanno collegato diminuzioni comportamentali funzionali, dovuti all’erosione della struttura neuronale e dell'integrità sinaptica in regioni specifiche del cervello. È importante sottolineare che questi cambiamenti sono stati trovati a persistere 6 settimane dopo l'esposizione acuta dei roditori a particelle cariche, e ha mostrato poco o nessun segnale di ripresa, la rigenerazione o la riparazione. Qui, estendiamo i nostri studi a più lungo termine e dimostrare in modo convincente che dosi molto basse di particelle cariche possono compromettere le prestazioni cognitive in non solo per  12, ma sino a 24 settimane dopo l'esposizione acuta, effetti che sono associati alla riduzione di complessità dendritiche, cambiamenti nei livelli di proteine sinaptiche e l'innalzamento della neuro infiammazione.

Per Prima Volta di migliaia di Insieme di Macchine in nano-Grado di Movimento PRODURRE Una COORDINATO Contrazione estende fino a Nightlife Nightlife circa Dieci Micrometro, vengo Movimenti fibra delle muscolari, E Stato da Una Squadra sintetizzato Dal CNRS Institut Charles Sadron.
QUESTO Lavoro, guidata Nicolas da Giuseppone, professore Presso Università di Strasburgo, coinvolgendo Ricercatori del Laboratorio Materiali e Sistemi Complessi (CNRS / Université Paris Diderot) fornisce Una validazione sperimentale di un Approccio biomimetico, concettualizzato da alcuni Anni Nel campo delle nanoscienze. Scoperta Questo DOPO Per Prospettive Moltitudine di Di Una Applicazioni robotica, in nanotecnologie per memorizzazione di Informazioni, in campo di medico per la sintesi Muscoli artificiali o di Nella Progettazione ALTRI Materiali contenenti nano-Macchine (dotati Proprietà Meccaniche di Nuove). 
PRODURRE natura Note MACCHINE numerose Sono MOLECOLARE " ". Proteina Assiemi di Molto Complessi, PA Coinvolti in ° bocchette Essenziali degli Esseri viventi Qualificato Trasporto ionico E di, di sintesi di ATP (la "Molecola di energia"), essa Cellulare e divisione. SUONO I Nostri Muscoli quindi Controllati Dal Movimento di COORDINATO proteina queste migliaia di nano-di Macchine di Che funzionano da solista individualmente sapeva distanze dell'ordine del nanometro. Tuttavia, ì una combinati migliaia, queste nano-Macchine Movimento amplificano QUESTO telescopico raggiungere Nostra Fino alla Scala e lo Fanno in Modo perfettamente COORDINATO. Reed Hanno Fatto E I Chimici sintetici mirabolanti negligenza gradualmente ULTIMI Anni di Nella fabbricazione di nano-di Macchine artificiali (la proprietà è meccaniche PA E di Ricerca e per la Crescente l'Industrializzazione Interessati) se Coordinamento alcune Nello spazio di di Macchine e queste era nel Tempo Finora Rimasto un irrisolto Problema.
Adesso non Più: per prima Volta, la Squadra di Giuseppone E riuscito ah sintetizzare lunghe di Catania Che Polimeri incorporano, attraverso Legami supramolecolari, migliaia di Macchine di Grado nano-ciascuna in PRODURRE Movimento di circa telescopico lineare di un nanometro. ( Un legame supramolecolare Lavoro e Una Interazione Molecole diversificata Che il Che non Basano sapeva è un "covalente" legame chimico Tradizionale mia piuttosto sapeva Che Sono Quelli conosciuti Venire "Interazioni Deboli" in tal Modo Che costituiscono Strutture molecolari complesse .) Sotto l'influenza del Loro pH i Movimenti simultanei consentire catena Intera Polimerica ha contrarsi o su estendono circa 10 micrometri, amplificando in tal Modo di Movimento un Fattore di Secondo 10.000 Gli Stessi Principi Venire Quelli utilizzati Dai Tessuti muscolari. Misure precise di QUESTO PA staticamente Esperimento effettuati in Collaborazione con Il Gruppo Guidato da Eric Buhler, fisico Specializzato Nella Diffusione Laboratorio di Radiazione Presso Materiali e Sistemi Complessi (CNRS / Université Paris Diderot).
Questi,, risultati, ottenuti utilizzando un Approccio biomimetico, potrebbero portare numerose Applicazioni per ettaro il artificiali Progettazione di Muscoli, micro-robot o lo Sviluppo di Nuovi Materiali Che incorporano nano-Macchine di Nuovi dotate multi-scala Proprietà meccaniche.

Puo Essere Nuovo microscopio STAMPATO SU CARTA di un Foglio e assemblato con fido Componenti aggiuntivi in Meno di 10 Minuti. "Tutte partito Costano Meno di Dollaro delle Nazioni Unite, queste le Dichiarazioni bioingegnere del Manu Prakash (Università di Stanford) e Colleghi, il Che Loro descrivono l'ottiche su QUESTO Straordinario origami sapeva arxiv.org. S 'Obiettivo, Spiega Prakash in Una Conferenza pubblica , E quello di ONU buon FORNIRE strumento di screening medico di Essere potrebbe Che nel Mondo ampiamente utilizzato in via di Sviluppo. Questi, microscopico possono Essere Stampati ha migliaia, potrebbero utilizzati Essere also per la Ricerca e Istruzione del sul campo. Giardia lamblia   e Leishmania donovani , a causa microrganismi Che Essere causano Malattie possono GUARDA QUESTO attraverso microscopio bene pieghevole. Schema Uno Che delle parti che compongono il microscopio puo Essere del Corpo Stampata sapevano cartoncino e poi perforata. Il partito aggiuntive includono Una lenta , un LED per l'illuminazione e Una Batteria bottone è venuto quello che usate e nuove per Alimentare un orologio digitale. I Principi della tecnica dell'origami permettono una festa ottiche di Tutte allinearsi CORRETTAMENTE QUANDO E Tutta piegata Insieme. I Campioni possono Montati Essere su di Pezzo di un adesivo Nastro, Che prende il Posto di Vetrino per microscopio. Gli Scienziati James Cybulski, James Clements e Manu Prakash della Stanford University Hanno inventato un microscopio di un Fatto Foglio di cartoncino, da Una lente sferica Pochi centesimi, LED piccolo e Pannello di diffusore, alimentato da Una Batteria ha pastiglia Che garantisce circa 50 minerale di funzionamento. Per assemblarlo (pesa APPENA grammi 9) Pochi Minuti servono egli CHE E ideale medici per Semper in Viaggio e Ricercatori. L'incredibile robustezza e: Hanno l'buttato Dal Terzo Piano Di Una palazzina, ci Sono saltati sopra il Hanno inzuppato d'acqua e non ê niente successorio. E Molto Semplice funzionamento se si Accende il LED se inserisce un Vetrino e lo se Analizza mettendolo a fuoco e con i spostandolo Pollici. Nei Test di laboratorio se l'e rivelato estremamente affidabile, superando i Comuni microscopico Nella Diagnosi delle Malattie. Manu Prakash ritiene Possa Che Essere nda paesi estremamente utile in via di Sviluppo, vieni microscopio usa-e-getta per eseguire singole Diagnosi. A Seconda della rallentare la Portata puo FORNIRE fino a Nightlife x ingrandimento 2000 Abbastanza per VEDERE Che Parassiti causano la malaria e Altre Malattie. Puo Essere Una Portata Individuale EFFETTUATA in diverse Scopi configurazioni per sub. Utilizzando alcuni LED colorati per Esempio, viene trasformato in un microscopio a fluorescenza ha in Grado di visualizzare Specifiche proteine ​​o biomolecole More Marcate con COLORANTI fluorescente. possono microscopica Ho funzionare Fino a 50 Ore con Una singola Batteria. PA Abbastanza solidi e possono resistere dispone di cadute o addirittura Essere calpestati. Alla fine, Naturalmente, la Gente sta Andando a modo di trovare lo ROMPERE i Loro Intelligenti microscopica. Ma a un Dollaro testa per il Più ​​Costoso, versione alto ingrandimento, non ì bene del Mondo. Stampare Foglio ONU Altro, piegarlo in su, e sei di novo in attivita di Ricerca.