• 제목/요약/키워드: Molecular motion

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Probing and Control of Surface Polarization Phenomena in Molecular Films for Organic Electronics

  • Iwamoto, Mitsumasa
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.3-4
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    • 2007
  • Orientational ordering of polar molecules and excess charges at the interface are main origins of surface polarization. For organic electronics, probing and control of these two surface polarization phenomena are key issues. In this presentation, I report a novel electrical measurement that can directly probe orientational dipolar motion in surface monolayers by Maxwell-displacement-current, and also report a novel optical technique that allows carrier motions in organic materials by measuring the optical second harmonic signals activated by the electric field. Then I discuss how the control of dipolar motions and carrier motions are linked to organic electronics applications such as organic field effect transistors.

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MULTISCALE MODELLING FOR THE FISSION GAS BEHAVIOUR IN THE TRANSURANUS CODE

  • Van Uffelen, P.;Pastore, G.;Di Marcello, V.;Luzzi, L.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제43권6호
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    • pp.477-488
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    • 2011
  • A formulation is proposed for modelling the process of intra-granular diffusion of fission gas during irradiation of $UO_2$ under both normal operating conditions and power transients. The concept represents a simple extension of the formulation of Speight, including an estimation of the contribution of bubble motion to fission gas diffusion. The resulting equation is formally identical to the diffusion equation adopted in most models that are based on the formulation of Speight, therefore retaining the advantages in terms of simplicity of the mathematical-numerical treatment and allowing application in integral fuel performance codes. The development of the new model proposed here relies on results obtained by means of molecular dynamics simulations as well as finite element computations. The formulation is proposed for incorporation in the TRANSURANUS fuel performance code.

Longitudinal vibration of double nanorod systems using doublet mechanics theory

  • Aydogdu, Metin;Gul, Ufuk
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제73권1호
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    • pp.37-52
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    • 2020
  • This paper investigates the free and forced longitudinal vibration of a double nanorod system using doublet mechanics theory. The doublet mechanics theory is a multiscale theory spanning between lattice dynamics and continuum mechanics. Equations of motion and boundary conditions for the double nanorod system are obtained using Hamilton's principle. Clamped-clamped and clamped-free boundary conditions are considered. Frequencies and dynamic displacements are determined to demonstrate the effects of length scale parameter of considered material and geometry of the nanorods. It is shown that frequencies obtained by the doublet mechanics theory are bounded from above (van Hove singularity) and unlike classical elasticity theory doublet mechanics theory predicts finite number of modes depending on the length of the nanotube. The present doublet mechanics results have been compared to molecular dynamics, experimental and nonlocal theory results and good agreement is observed between the present and other mentioned results. The difference between wave frequencies of graphite is less than 10% between doublet mechanics and experimental results near to the end of the first Brillouin zone.

Brownian Dynamics Simulation Study on the Anisotropic FENE Dumbbell Model for Concentrated Polymer Solution and the Melt

  • 심훈구;이창준;김운전;배형석
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권9호
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    • pp.875-881
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    • 2000
  • We study the rheological properties of concentrated polymer solution and the melt under simple shear and elon-gational flow using Brownian dynamicssimulation. In order to describe the anisotropic molecular motion, we modifiedthe Giesekus' mobility tensor by incorporating the finitely extensible non-linear elastic (FENE) spring force into dumbbell model. To elucidate the nature of this model, our simulation results are compared with the data of FENE-P ("P"standsfor the Perterin) dumbbell model and experiments. While in steady state both original FENE and FENE-P models exhibit a similar viscosity response,the growthof viscosity becomes dissimilar as the anisotropy decreases and the flowrate increases. The steady state viscosity obtained from the simulation well describes the experiments including the shear-thinning behavior in shear flow and viscosity-thinning behavior in elongational flow. But the growth of viscosity oforiginal FENE dumbbell model cannot describe the experimental results in both flow fields.

Single-Molecule Methods for Investigating the Double-Stranded DNA Bendability

  • Yeou, Sanghun;Lee, Nam Ki
    • Molecules and Cells
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    • 제45권1호
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    • pp.33-40
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    • 2022
  • The various DNA-protein interactions associated with the expression of genetic information involve double-stranded DNA (dsDNA) bending. Due to the importance of the formation of the dsDNA bending structure, dsDNA bending properties have long been investigated in the biophysics field. Conventionally, DNA bendability is characterized by innate averaging data from bulk experiments. The advent of single-molecule methods, such as atomic force microscopy, optical and magnetic tweezers, tethered particle motion, and single-molecule fluorescence resonance energy transfer measurement, has provided valuable tools to investigate not only the static structures but also the dynamic properties of bent dsDNA. Here, we reviewed the single-molecule methods that have been used for investigating dsDNA bendability and new findings related to dsDNA bending. Single-molecule approaches are promising tools for revealing the unknown properties of dsDNA related to its bending, particularly in cells.

기관배양을 통한 추간판 재생용 나노파이버 및 온도 감응성 지지체에 대한 검증 (Investigation of Nanofiber and Thermosensitive Scaffold for Intervertebral Disc through Organ Culture)

  • 이용재;신지원;신호준;김찬환;박기동;배진우;서형연;김영직;신정욱
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.512-519
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    • 2007
  • The purpose of this study is to investigate the potential of a novel tissue engineering approach to regenerate intervertebral disc. In this study, thermosensitive scaffold (chitosan-Pluronic hydrogel) and nanofiber were used to replace the nucleus pulposus (NP) and annulus fibrosus of a degenerated intervertebral disc, leading to an eventual regeneration of the disc using the minimally invasive surgical procedure and organ culture. In preliminary study, disc cells were seeded into the scaffolds and cellular responses were assessed by MTT assay and scanning electron microscopy (SEM). Based on these results, we could know that tissue engineered scaffolds might provide favorable environments for the regeneration of tissues. Organ culture was performed in fresh porcine spinal motion segments with endplates on both sides. These spinal motion segments were classified into three groups: control (Intact), injured NP (Defect), and inserting tissue engineered scaffolds (Insert). The specimens were cultivated for 7 days, subsequently structural stability, cell proliferation and morphological changes were evaluated by the relaxation time, quantity of DNA, GAG and histological examination. In these results, inserting group showed higher relaxation time, reduced decrement of DNA contents, and accumulated GAG amount. Consequently, the tissue engineered scaffolds used in this study seen to be a promising base scaffolds for regenerative intervertebral disc due to its capacity to absorb external dynamic loading and the possible ideal environment provided for disc cell growing.

항균성 펩타이드와 혼합된 인지질 분자의 상 변화에 대한 고체 중수소 핵자기 공명 연구 (A 2H solid-state NMR study on the lipid phase change in the presence of an antimicrobial peptide)

  • 최형근;김철
    • 분석과학
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    • 제26권1호
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    • pp.61-66
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    • 2013
  • 얇은 유리판 위에 잘 정렬된 인지질 이중막에 작용하는 항균성 펩타이드 protegrin-1의 활성작용을 고체 $^2H$ 핵자기 공명 분광법을 이용하여 조사하였다. 수화 전후에 있어서 인지질 분자의 배향분포와 그 운동성을 고체 $^2H$ 핵자기 공명 스펙트럼을 통하여 확인하였다. 진공으로 건조된 상태에서는 인지질 분자의 운동성이 작다는 사실 외에는 인지질 분자들의 배향분포에 대한 정확한 상태를 알 수 없었다. 그러나 시료가 수화된 이후에는 시간이 지남에 따라 인지질 분자들이 잘 정렬되어 간다는 것과 원환체 기공이 형성되어 간다는 것을 확인할 수 있었다. Protegrin-1과 같은 항균성 펩타이드에 의한 인지질 이중막 변화를 본 연구논문에서 사용한 방법으로 확인하기 위해서는 상당히 긴 반응시간이 필요하다는 것을 확인하였다.

고검화도의 폴리(비닐 알코올)/디메틸설폭사이드 용액에서의 점성도 특성과 탐침입자의 확산 (Probe Diffusion and Viscosity Properties in Dimethyl Sulfoxide Solution of Poly(vinyl alcohol) with High Degree of Hydrolysis)

  • 엄효상;박일현
    • 폴리머
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    • 제34권5호
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    • pp.415-423
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    • 2010
  • 고검화도(98%이상)의 폴리(비닐 알코올)(PVA)를 디메틸설폭사이드(DMSO) 용매에 녹인 뒤 PVA 준희박 용액 대에서 농도 $C{\simeq}0.14\;g/mL$까지 점성도를 측정하였으며, 이 시스템을 매트릭스로 하여 폴리스티렌(PS) 라텍스 입자의 확산운동 지연을 동적 광산란법으로 조사하였다. PVA/DMSO계의 점성도를 고유점성도 $[{\eta}]$로 스케일된 환산농도 $C[{\eta}]$에 대하여 도시하였을 때 C$[{\eta}]$ >2에서는 분자량 의존성이 강하게 나타났으며, 그 원인은 PVA 용액 내에 존재하는 불균일 영역때문인 것으로 추정하였다. 그러나 매트릭스 내에서 탐침입자의 확산운동은 모든 측정농도에서 단일모드로 관찰되었고, 용액상 및 용매상에서의 확산계수의 비인 D/Do를 $C[{\eta}]$로 도시할 때 전체 농도 범위에서 분자량 의존성은 전혀 나타나지 않았으나 신장지수함수의 적용 한계는 C$[{\eta}]$ >2.5인 것으로 관찰되었다.

L1521F의 HCN(J=1-0) 분자선 전파 관측 (Radio Observation of L1521F using HCN (J=1-0) Line)

  • 손정주;이창원
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.370-377
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    • 2010
  • 본 연구에서는 황소자리 분자운에 위치한 L1521F-IRS의 운동학적 특성을 알아보기 위하여 HCN(J=1-0) 분자선 을 이용한 전파관측을 수행하여 분석하였다. 약한 밝기의 천체에 대한 높은 공간 분해능 지도 관측을 위하여 미국 Tucson에 위치한 Arizona Radio Observatory 12 m 망원경을 이용하였으며, 대상의 주변을 충분히 포함할 수 있도록 5지점${\times}5$지점 광역관측모드로 관측대상의 중심을 포함한 $3.7'{\times}3.7'$ 영역을 관측하였다. HCN 분자선 적분 밝기 분포자료는 분자운핵 L1521F가 고밀도 환경에서 분자의 심각한 결핍 현상이 없이 중심에서 강한 밝기를 보여 주고 있음을 보았다. L1521F에서 발견된 적외선원의 위치를 기준으로 동쪽방향에는 청색비대칭 분광선이 서쪽에는 적색비대칭 분광선이 존재하고 이들의 분포가 기존의 적외선영상에서 나타난 고깔모양과 잘 일치하는 모습을 보이고 있는 것으로 보아 L1521F-IRS에서 나오는 가스 쌍극류의 존재를 확인 할 수 있었다.

고등학교 물리의 기체 분자 운동론에서 웹 활용 모의실험이 학습에 미치는 효과 (The Effect of Web-Aided Laboratory on Molecular Dynamics of High School Physics Course)

  • 노학기;공윤식;박창영;정기수
    • 한국과학교육학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.547-554
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    • 2005
  • 본 연구에서는 고등학교 물리교과의 '기체분자 운동론'단원에 대한 개별 웹 활용 모의실험을 개발 적용하여 과학 수업에 대한 태도, 학습동기, 학업성취도에서 미치는 효과를 조별 전통실험 집단과 비교하여 알아보았다. 농촌지역에 위치한 고등학생(조별 전통실험 집단 1학급, 개별 웹 활용 모의실험 집단 1학급)을 대상으로 기체 분자 운동론 단원에 대하여 실험 처치를 2차시동안 실시하였다. 모의 시험은 기체에 대한 실험에서 눈에 보이지 않는 기체를 시각화하여 눈에 보이는 입자로 표현되었고, 온도 및 압력을 자유롭게 변화시킬 수 있도록 개발되었다. 웹 활용 모의실험 집단은 개발된 모의실험을 이용하여 개별적으로 실험하였고, 전통실험 집단은 교과서에 나오는 실험을 4인 1조로 실시하였다. 사전 검사로 사전 과학 수업에 대한 태도 검사, 사전 학습동기(PALS) 검사, 논리적 사고력 검사를 실시하였다. 실험 처치 후 학생들의 사후 과학 수업에 대한 태도 검사, 사후 학습동기(IMMS) 검사, 학업 성취도 검사를 실시하였고, 자료를 수집하여 공변량 분석을 실시하였다. 분석 결과, 개별 웹 활용 모의실험과 조별 전통실험 집단간의 과학 수업에 대한 태도는 유의미한 차이가 없었다. 또한, 학습동기와 학업 성취도는 개별 웹 활용 모의실험 집단이 조별 전통실험 집단에 비해 유의미하게 높았다.