Рубрика «нанотехнологии» - 24

image
Портрет нанотранзистора

Немецким физикам совместно с японскими и американскими коллегами удалось, используя сканирующий туннельный микроскоп, создать миниатюрный транзистор, состоящий из одной молекулы и нескольких атомов. Малыш ведёт себя не совсем так, как его макроскопические аналоги, и может послужить важным шагом в создании наноустройств. Также он поможет фундаментальным исследованиям вопросов передачи электронов в молекулярных наноструктурах.

Обычные транзисторы – это элементы радиоэлектронных схем, которые делаются из полупроводникового материала. Транзистор имеет три вывода, и входной сигнал на управляющем контакте позволяет управлять электрическим током, проходящим через два других контакта. В молекулярном транзисторе ток оказывается чувствителен к переходам электронов между энергетическими уровнями.

Предыдущие подходы к созданию нанотранзисторов,– например, при помощи литографии,- не позволяли получать устройства, способные чётко контролировать прохождение отдельных электронов. С помощью сканирующего туннельного микроскопа удалось сделать транзистор из одной органической молекулы и группы положительно заряженных атомов металла.
Читать полностью »

Учёные сделали из графена высокочувствительный молекулярный сенсор - 1

Несмотря на огромный потенциал такого уникального материала, как графен, практических приложений для него пока создано не очень много. Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны (Франция) совместно с исследователями Института фотонных исследований (Испания) сделали на основе графена сенсор. Этот сенсор обладает высокой чувствительностью, и его можно настроить на поиск определённого вида молекул.

В работе сенсора используется известный принцип инфракрасной атомно-абсорбционной спектроскопии. Этот метод позволяет изучать энергетические состояния квантовых систем путём исследования спектров поглощения электромагнитного излучения. Излучение непрерывного спектра пропускается через слой вещества, и часть его поглощается. При этом поглощаются волны с длинами, характерными для энергетических состояний исследуемого вещества.

Обычно для этого используется свет — но поскольку длина волны инфракрасного фотона составляет 6 микрометров, а молекулы имеют размеры в несколько нанометров, таким методом очень сложно обнаружить отдельные молекулы. Зато графен нужной геометрии способен фокусировать свет на нужном участке и улавливать соответствующие колебания молекулы, соединённой с ним.
Читать полностью »

Выдающие специалисты, обладающие бесспорным опытом в научных областях, поделились с читателями Geektimes своими короткими комментариями относительно перспектив различных профессий в области нанотехнологий.

Проектировщик нанотехнологических материалов

Профессионал, занимающийся моделированием свойств, прогнозированием жизненного цикла нанотехнологических материалов с помощью цифровых моделей. Высокопрофессиональный программист с хорошими знаниями по нанофизике и нанохимии.

Экспертное мнение: Коментарии ученых МИСиС к профессиям будущего в области нанотехнологий - 1
Федотов Петр Сергеевич
Доктор химических наук
Подробнее о научной деятельности

Появление такой профессии весьма вероятно. Более того, при быстром развитие наноиндустрии, которое мы наблюдаем, такая профессия станет необходимой для эффективного внедрения наноматериалов как на производстве, так и в быту.

Читать полностью »

image

Большой коллектив японских учёных из нескольких университетов при исследовании цианобактерий обнаружил, что за наличие внутреннего циркадного (околосуточного) ритма в них отвечает белок KaiC — небольшая биомолекула диаметром 10 нм. Именно она ответственна за наличие у всех живых существ биологических часов.

У многих микроорганизмов, грибов, растений и большинства животных видна подстройка к 24-часовому суточному периоду вращения Земли вокруг своей оси. Частично растения и животные подстраиваются к этому периоду, основываясь на изменениях в окружающей среде — температуре, освещённости. Но уже давно известно, что у живых существ есть встроенная система циркадных ритмов, не зависящая от окружающей среды.

Ещё в 18 веке французский астроном де Мейрен сообщил о ежедневных движениях листьев у мимозы стыдливой (Mimosa pudica). Эти движения повторялись с определённой периодичностью, даже если растения помещались в темноту, где отсутствовали такие внешние стимулы как свет. Де Мейрен разумно предположил, что эти ритмы, длительность которых он определил в 22-23 часа, могут иметь что-то общее с чередованием сна и бодрствования у человека. А наличие их в темноте говорило об эндогенной (внутренней) их природе.
Читать полностью »

image

Китайские исследователи из университета Сучоу (округ Сучжоу в провинции Цзянсу) под руководством физика и химика по полимерам Ке-Куин Жанга смогли таким образом изготовить нановолокна латекса, что у них появились свойства «структурного цвета». Регулируя длину волокон, учёные добились передачи разных цветов. Если им удастся придать этим волокнам достаточную прочность, то в будущем можно будет выпускать разноцветные ткани без применения красителей.

Окраска тканей в современной лёгкой промышленности требует большого количества пигмента. В зависимости от цвета, пигмент может стоить достаточно дорого. На покраску расходуется много воды и энергии, а отходы и выбрасываемые вещи могут загрязнять окружающую среду.

Эффект структурного цвета, или «схемохрома», придаёт видимый цвет поверхностям, которые не имеют реального пигмента. Из-за микроскопических особенностей строения поверхности свет, отражаясь от них, подвергается интерференции, вследствие чего изменяет свой цвет. Таким эффектом пользуются в природе павлины, некоторые птицы, бабочки и жуки, а как недавно выяснили учёные — частично и хамелеоны.
Читать полностью »

Пару лет тому назад возникла потребность освободить в серверной стойке некоторое количество пространства. Было решено на что-нибудь смигрировать содержимое тестовых и вспомогательных серверов, представлявших собой 1U и 2U древние стоечные брендовые сервера, которые помимо пространства кушали немало электричества и генерировали изрядное количество шума и тепла. Долго присматривался к микросерверам и компактным блейдам, но их цена и компактность оставляли желать лучшего. И поскольку мигрируемые сервера были не из разряда критичных по части бесперебойности и производительности, решено было испробовать компактные решения Next Unit of Computing. Благо они себя неплохо зарекомендовали в качестве миниатюрных рабочих машинок для линейных офисных сотрудников. Кроме того, изначально эти коробочки разрабатывались Intel'ом для инфокиосков и банкоматов, что подразумевает некий запас прочности при использовании их в режиме 24x7. А скромный ценник и длительный жизненный цикл позволяет держать некоторое количество NUC'ов в запасе для оперативной замены в случае выхода из строя. Производительности в нашем случае было достаточно даже у младших NUC'ов — большинство мигрируемых серверов были на древних Xeon'ах с NetBurst-архитектурой. После того как несколько смигрированных серверов успешно отработали испытательный квартал, было решено эти разбросанные на стоечной полке коробочки расположить более изящным и зафиксированным образом. Откопав в закоулках извилин остатки ТРИЗ'а, я принялся за дело:NUC'и, Lego, Суперклей - 1Читать полностью »

На «Дожде» прошли дебаты Алексея Навального и Анатолия Чубайса об эффективности Роснано. В подтверждение своей позиции в финале дебатов глава Роснано подарил Навальному чёрный чемодан, набитый нанотехнологиями. Фото содержимого чемодана Навальный опубликовал в блоге. Я разобрался, что это за артефакты, зачем они нужны и причём тут нанотехнологии.

image
Читать полностью »

В Стэнфорде усовершенствовали дешёвый способ электролиза воды - 1В августе прошлого года учёные из Стэнфордского университета впервые продемонстрировали недорогой способ электролиза воды, то есть разделения H2O на кислород и водород. Для инициации химического процесса достаточно простой батарейки ААА. Разумеется, вместо батарейки можно использовать небольшую солнечную панель, которая обеспечивает разность потенциалов хотя бы 1,5 вольта.

В прошлом году учёные использовали катоды и аноды из никеля и оксида никеля. Это первый в мире опыт, когда для электролиза удалось отказаться от электродов из драгоценных металлов (платина, иридий) и когда процесс шёл на таком низком напряжении.

Сейчас им удалось ещё удешевить и упростить электролиз, что сделает водородное топливо ещё дешевле, если вывести технологию на промышленный уровень. В усовершенствованном техпроцессе для катода и анода используется одинаковый катализатор из NiFeOx. То есть анод и катод больше не требуют разной pH-фактора (один кислотный, другой щелочной), так что их легко и удобно можно поместить в общий сосуд с водой. Остаётся только собирать выделяемые кислород и водород (хотя, кислород лучше не собирать, а сразу отпускать в атмосферу).
Читать полностью »

В Новосибирске 2 июня 53-летнему мужчине бесплатно имплантировали протез тазобедренного сустава из нанокерамики. Эндопротез изготовил завод ЗАО «НЭВЗ-Керамикс».

image
Читать полностью »

Будущее: идентификация людей по запаху - 1
Профессор химии Акос Вертес держит полупроводниковую пластину с микросхемами REDIchip. Фото: университет Джорджа Вашингтона

Как известно, собаки и некоторые другие животные способны различать людей по запаху. Собаки даже могут отличить запах однояйцовых близнецов с идентичным геномом, что кажется совершенно невероятным (впрочем, отпечатки пальцев у них тоже слегка отличаются).

Люди используют собак как «биологические сенсоры» для выслеживания пропавших людей по оставленному запаху, для поиска наркотиков и т. д. Но если новая разработка химиков из университета Джорджа Вашингтона получит развитие и усовершенствуется, то способности собак можно будет воплотить в компьютерном микрочипе. И тогда перед нами открываются совершенно новые возможности, и не только в медицине, системах безопасности, идентификации личности, камерах наблюдения и детекторах взрывчатки, но также в компьютерных играх и мобильных приложениях для смартфонов, куда встроят такие сенсоры.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js