Нанотехнология

[novator]

Разработки Центра были отмечены двумя золотыми и серебряной медалями, а также дипломом Роспатента на Московском международном салоне инноваций и инвестиций в 2007 и 2008 гг.

 

Добавлю от себя нескромно.

 

В 2006г я в частном порядке получил серебряную медаль на ВВЦ на Московском международном салоне инноваций и инвестиций. В 2005 году первый в Астрахани выиграл конкурс и получил /патент/ грант 750 т.р. от ФСРМП в НТС на НИОКР единственного инновационного проекта. Правда не в области нанотехнологий.

Проект так и остался не реализованным, т.к. на тот момент не был разработан механизм финансирования инновационных разаработок. Впрочем его и сейчас нет. Я не знаю не одной компании в т.ч. венчурных, бизнес-ангелов, которые бы рисковали финансировать инновации, не зная, не видя, не пощупав, что это такое. Короче не сравнить с действующим аналогом бизнеса.

 

Что касается модных нанотехнологий, нет сомнений в прогрессе человечества, если будут созданы искусственные системы на нано размерном уровне(к примеру, как живые) способные эффективно решать поставленные задачи.

Касаясь РОСНАНО, то 3 года назад начав разрабатывать проект (убил год) я так и не смог заполнить ими разработанные формы документов. Некоторые документы требовали невозможного (кто, когда, сколько, заказы на период 5 лет будет покупать Вашу продукцию ) в т.ч. и анализ мирового уровня предлагаемого ноу-хау, (конкурентность). А как известно монстры, корпорации тщательно хранят свои разработки и получить от них инфо практически невозможно. Так что уже на стадии формальной экспертизы к дальнейшему движению, проектные документы не были допущены. Более того считаю, РОСНАНО тяготеет к глобальным проектам и связываться с такими мелкими новаторами им не выгодно.

Считаю, что в этом плане небольшие инновационные проекты менее рискованны с гос точки зрения. Считаю лучше потратить 10 млрд рублей на 300-500 инновационных проектов, чем вложиться в 3-5 крупных. Пример Китая, за 15 лет от семейных коллективов до конкурентных компаний. Из малого вырастает большое.

[Алешенька из Кыштыма]

Новым оружием массового поражения станет нанопыль

 

Мельчайшие частицы способны вызвать взрыв и разрушения на большом расстоянии от эпицентра. Ученые призвали производителей наноматериалов усилить меры предосторожности на своих объектах.

 

Нанопыль в будущем вполне может встать на вооружение различных армий мира. Американские ученые выяснили, что пыль, появляющаяся при промышленных масштабах обработки наноматериалов, способна вызвать высокий риск взрыва. Для того чтобы это произошло, достаточно, к примеру, искры всего в 1/30 от той, которая необходима для воспламенения сахарной пыли.

 

В ходе работ ученые исследовали три типа так называемой "нетрадиционной пыли": нанопыль, флокулянты (из волокон, образующихся при производстве напольных покрытий) и гибридные смеси пыли и горючих газов. Выяснилось, что нанопыль, которая по размеру меньше чем мучная или крахмальная, способна воспламеняться от мельчайшей искры. В связи с этим ученые предупредили производителей о важности усилить меры предосторожности на объектах.

 

Для взрыва металлических наноматериалов, к примеру алюминиевой пыли, требуется всего 1 мДж, что составляет 1/60 от энергии, необходимой для воспламенения пшеничной пыли. Флокулянты, в свою очередь, способны вырабатывать статическое электричество, что может служить причиной самопроизвольного взрыва. Воспламенившиеся же горючие материалы вызывают большие разрушения и угрозу для жизни даже на большом расстоянии от эпицентра взрыва.

 

Пыль может быть смертоносным материалом на многих объектах с ограниченным пространством - в шахтах, элеваторах, сахарорафинадных заводах, различных объектах химической промышленности. При этом если взрывные свойства обычной пыли достаточно хорошо известны, то материалы будущего могут нести серьезнейшую угрозу, предупреждают исследователи.

 

Первый случай взрыва мучной пыли произошел еще в декабре 1785 г. в итальянском Турине. Тогда, решив убить летавшую в помещении муху, местный пекарь взорвал все хозяйство, погибли несколько человек. После этого подобные случаи происходили достаточно регулярно. В 2008 г. в американском штате Джорджия на одном из заводов взорвалась сахарная пыль, жертвами инцидента стали 13 человек.

 

Пыль является твердым веществом, диаметр ее частиц не превышает 420 микрон. Нанопыль и ее взрывные свойства изучены в настоящее время достаточно слабо, известно лишь, что, чем больше относительная площадь поверхности вещества, тем сильнее взрыв. Кроме того, наночастицы могут составлять ансамбль - нанопорошок, для воспламенения которого достаточно 1 мДж энергии.

 

Автор: А.Азаев

Источник: Утро.ру

[Алешенька из Кыштыма]

Таки да, не сочтите за рекламу, потому что кусок мне все равно не перепадет, но мне реально помогла эта наноштука. Месяц болело колено, хромал, а потом приложил этот пластырь и вылечил за три дня. Там на пластыре черная блямба с магнитным порошком и смешанным с ним наносубстанцией, которая якобы излучает тепло. На самом деле, было довольно горячо. Но зато теперь почти вылечился. Нанотехнология работает!

 

[Алешенька из Кыштыма]

Нанотехнологиям - сотни тысяч лет?

 

Наноматериалы, нанопокрытия, наноструктура... Эти и подобные им слова с приставкой «нано-» мы читаем, слышим и произносим все чаще. И все их объединяет понятие «нанотехнология».

 

Что же это такое?

 

Нанотехнология - это технология создания объектов, размеры которых порядка 10-9 метров (атомы, молекулы). Название происходит от обозначения дольной единицы «нанометр» (прежнее наименование - «миллимикрон»), обозначаемой «нм» и равной 10-9 метра или 10-3 микрона. Процессы нанотехнологии подчиняются законам квантовой механики. Нанотехнология включает, в частности, атомную сборку молекул, новые методы записи и считывания информации, локальную стимуляцию химических реакций на молекулярном уровне.

 

Радужные перспективы наномедицины

 

«Отцом нанотехнологии» считается современный американский ученый, доктор Ким Эрик. Дрекслер. Это он одним из первых предложил создать медицинских нанороботов, предназначенных для прочистки кровеносных сосудов, что позволило бы избегать сердечных заболеваний. Научная фантастика? Вовсе нет, поскольку ученые уже приблизились к таким достижениям, которые сулят небывалые успехи в этой области исследований.

 

Специалисты в сфере нанотехнологии предусматривают применение в медицине имплантируемых микрозондов с дистанционным управлением. Лица. страдающие заболеваниями кровеносной системы, могут получить большие преимущества от такой технологии, которая предоставляет возможность выполнять сложнейшие операции внутри закупоренных кровеносных сосудов.

 

Всего лишь лет пятнадцать назад нас забавляли научно-фантастические фильмы, где показывали сложные хирургические операции, проводившиеся с использованием микроскопических «подводных лодок», прокладывающих себе путь внутри вен пациента, которого невозможно было спасти обычными способами. Теперь такие идеи больше не являются научной фантастикой.

 

Сообщение о подобном достижении в сфере передовых технологий появилось почти 13 лет тому назад, осенью 1999 года во всех ведущих газетах Германии. Под заголовком «Субмарина-спасатель патрулирует внутри нашего тела» читаем: «Комната экстренной помощи в больнице: врач делает инъекцию специальной жидкости. В этой жидкости плавает миниатюрная субмарина - слишком миниатюрная, чтобы ее можно было рассмотреть простым глазом. Эта подводная лодка направляется к закупоренной вене в мозге пациента и просверливает тромб. Больной спасен! Всего лишь причудливая выдумка из научно-фантастической истории? Вовсе нет! Такая микроскопическая подлодка существует. Ее создал совместно с другими специалистами инженер-нанотехнолог Райнер Гетцен из фирмы MicroTEC. находящейся в немецком городе Дуйсбурге».

 

Длина этой наносубмарины составляет четыре миллиметра, а диаметр - всего полмиллиметра. Движущую силу ей обеспечивают микроскопических размеров магниты, находящиеся внутри гребного винта, который приводится во вращение благодаря наличию обмотки, расположенной снаружи корпуса, Изобретатели этого уникального «транспортного средства» совершенно уверены в том, что уже в недалеком будущем оно будет готово для практического применения в медицине.

 

Загадочные находки в бассейне рек Северного Урала

 

А возможны ли доказательства существования сопоставимой технологии, причем с конкретными артефактами, возраст которых превышает десятки и даже сотни тысяч лет? Невероятно? Однако это факт. Ученые обнаружили тысячи таких миниатюрных предметов в отдаленной части нашей страны. Что это - материальные следы погибших цивилизаций, подобных той, что якобы существовала в Атлантиде или Лемурии? Или это артефакты внеземных технологий?

 

Когда мы занимаемся поисками предметов, относящихся к временам давно минувшим, нам следует учитывать одну серьезную проблему: геологические события сотен тысяч лет в наши дни «задокументированы" в осадочных породах, лежащих в земле под нашими ногами и имеющих толщину всего лишь в несколько десятков сантиметров. Даже если взять совсем недавние события, то можно привести весьма наглядный пример того, как быстро могут разрушаться и прекращать существование технические устройства. Подавляющая часть легкого стрелкового оружия, боеприпасы, каски времен Второй мировой войны, окончившейся 67 лет назад, почти полностью разложились. Ржавчина практически уничтожила даже такие крупные объекты, как сбитые самолеты, поврежденные танки и автомобили.

 

Вот так выглядит находка геологов под микроскопом.

 

В свете этих фактов находки, сделанные более 20 лет назад в отдаленном районе России, иначе как ошеломляющими не назовешь. Они привели в недоумение большое число российских и финских ученых, занимавшихся исследованием найденных загадочных предметов.

 

Начиная с 1991 года золотоискатели, промышляющие в бассейне рек Народа, Кожим и Балбан-Ю, которые берут начало в отрогах Северного Урала, обнаружили большое количество объектов спиральной формы. Размеры этих артефактов колеблются от 30 до невероятно ничтожной величины в 0,003 миллиметра. Согласно последним данным, люди продолжают находить подобные «пружинки» в районе упомянутых рек и в окрестностях двух других небольших речек - Ветвистой и Лапчевоза. Эти миниатюрные предметы изготовлены из различных металлов, Те, что покрупней, сделаны из меди, а мелкие и самые маленькие, размером в доли миллиметра, - из весьма редких металлов: вольфрама и молибдена.

 

Вольфрам имеет большой атомный вес и обладает высокой плотностью, температура его плавления составляет 3410°С. Применяется вольфрам главным образом для придания твердости специальным сталям, а в чистом виде - для изготовления нитей накаливания в электрических лампочках. Молибден также имеет высокую плотность и весьма высокую точку плавления, равную 2650°С. Подобно вольфраму, он используется для придания твердости сталям и сообщает им антикоррозионные свойства.

 

Наноартефакты из глубины тысячелетий

 

Загадочные «пружинки» всесторонне исследовали ученые, по меньшей мере, четырех научных учреждений: Российской академии наук (РАН) в Москве. отделений РАН в Санкт-Петербурге и Сыктывкаре, а также Технического института города Хельсинки. В Москве исследованиями занимались сотрудники Центрального научно-исследовательского института геологии и разведки драгоценных металлов, являющегося отделением РАН.

 

Прецизионные измерения, выполненные с использованием электронных микроскопов, показывают, в частности, что размеры спиралек отвечают критериям золотого сечения.

 

Здесь уместно напомнить, что термин «золотое сечение», введенный Леонардо да Винчи, подразумевает деление отрезка на две части таким образом, что большая его часть относится к меньшей так, как весь отрезок относится к большей его части. Приближенно это отношение равно 5/3, точнее 8/5, 13/8 и т.д. Принципы «золотого сечения» используются в архитектуре и изобразительных искусствах.

 

Результаты исследований доказывают, что уральские артефакты являются продуктом непостижимой технологии высочайшего уровня. Они имеют характерное сходство с элементами управления, применяемыми в устройствах микроскопических размеров, которые относятся к последним достижениям современных нанотехнологий. При этом нужно отдавать себе отчет в том, что эта технология будущего пребывает сейчас еще только в стадии зарождения.

 

Исследования, которые выполнили названные выше научные учреждения, позволили установить, что возраст таинственных находок лежит в пределах 20-300 тысяч лет, в зависимости от глубины залегания слоев тех осадочных пород, в которых они были найдены. А извлекли большую часть находок с глубины от 3 до 12 метров.

 

Журналисты, а также все желающие имели (и имеют) возможность ознакомиться с копией отчета № 18/485, составленного в ноябре 1996 года по результатам исследований загадочных «пружинок», проведенных в ЦНИИ геологии и разведки драгоценных металлов. В нем, в частности, приводится подробное описание геологической обстановки в тех местах, где были обнаружены исследовавшиеся объекты. Один из разделов отчета содержит описание методов и оборудования, использовавшихся в процессе исследования, таких как электронная микроскопия и спектральный анализ. Однако наибольший интерес представляют изложение результатов проделанной работы и выводы, составленные и подписанные Еленой Матвеевой, сотрудницей Отдела геологии, разработки месторождений и добычи драгоценных металлов упомянутого ЦНИИ. Доктор Матвеева пришла к заключению, что «результаты исследований и все полученные при этом данные дают основания считать изученные предметы изготовленными по технологии, имеющей внеземное происхождение».

 

Уральские находки поразили ученых. И каждый из тех, у кого вызвали интерес эти миниатюрные «пружинки» и обстоятельства их обнаружения, задается вопросом: кто был в состоянии в те времена создавать такие микроскопические объекты, подобные которым мы, при нашей современной технологии, еще только начинаем пробовать производить? Для чего их создавали?..

 

Илья Константинов Тайны ХХ века, № 35, август 2012

[Алешенька из Кыштыма]

Ученые изобрели весы для отдельных молекул

 

Международная группа физиков создала удобные весы, способные измерять массу отдельных молекул. Статья ученых появилась в журнале Nature Nanotechnology.

 

Основная часть новых весов - особый "мост" (так его называют сами исследователи), пластинка сложной формы. Пластинка колеблется специальным известным заранее образом. Когда на нее попадает молекула или их группа, колебания пластинки меняются. По изменениям колебаний представляется возможным определить массу частицы, попавшей на мост.

 

Схема работы весов была создана авторами еще в 2009 году. Тогда, однако, метод расчета работал только если частица попадала на центральную часть моста. Из-за этого, чтобы определить массу, приходилось проводить до нескольких сотен измерений. Теперь ученым удалось решить эту проблему - они придумали способ, как определить по колебаниям моста примерное положение частицы и, следовательно, ее массу.

 

Для тестирования нового прибора, ученые измеряли массу иммуноглобулинов - антител, участвующих в нейтрализации чужеродных тел в организме. Исследователи вычисляли массу частиц в реальном времени, что, среди прочего, позволило определить их тип. Создатели весов говорят, что новые весы можно производить на уже существующих мощностях, в частности, использовать оборудование для производства кремниевых микросхем.

 

В апреле 2012 года испанские ученые предложили схему самых чувствительных весов. Весы представляют собой углеродные нанотрубки длиной примерно 150 нанометров и диаметром 1,7 нанометра, помещенные в вакуумную камеру. На поверхность трубок помещают объект, массу которого надо измерить - обычно молекулу или атом, - после чего вся установка охлаждается до низкой температуры (4 кельвина). Система регистрирует колебания нанотрубок и позволяет вычислить массу. Таким образом ученые определили массу атома ксенона и молекулы нафталина с точностью до массы протона.

 

По материалам: Лента.ru

[Sibrand]

Наномагниты помогут в изучении клеточных контактов

 

Ученые создали устройство, которое позволяет одновременно управлять натяжением мембран у тысяч исследуемых клеток. Работа опубликована в журнале Nature Methods, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

 

Основой устройства является подложка из микроскопических управляемых магнитов, на которые наносятся клетки. Положение клеток на подложке контролируется распределением фибронектина - якорного белка, к которому они самопроизвольно присоединяются. Фибронектиновая пленка наносится в строго определенных местах на фиксированном от магнитов расстоянии.

 

Перед тем как нанести клетки на подложку, в них вводили магнитные наночастицы. Проникновение частиц проходило без инъекции - клетки поглощали соответствующим образом обработанные микроскопические магниты самостоятельно. Затем клетки наносили на подложку, где они самопроизвольно "рассаживались" по заранее отведенным местам.

 

Когда исследователи активировали магниты на подложке, наночастицы притягивались к ним и с определенной силой растягивали изнутри клеточную мембрану. Для каждой из фиксированных на подложке клеток этим процессом можно было управлять отдельно.

 

Натяжение мембран и клеточные контакты являются одними из самых важных управляющих сигналов в жизни клеток многоклеточного организма. Например, у тех из них, что в культуре свободно растут на подложке и у тех, что образуют монослой, сильно отличается работа очень многих генов. Многие из этих генов связаны с возникновением рака. В то же время, методов изучения влияния физических действий на мембрану у биологов до сих пор очень мало.

 

По материалам: Лента.ru

[Sibrand]

Слежение за ростом наночастиц

 

Новая методика позволяет исследователям наблюдать за ростом наночастицы в режиме реального времени, введя в наночастицу «метку» – фрагмент металла, который можно отличить от всей остальной наночастицы с помощью электронной микроскопии.

 

С помощью разработанного метода исследователи из группы Чада Миркина (Chad A. Mirkin) из Северо-западного Университета смогли изучить, как металлические наночастицы меняют форму в процессе роста. Информация о том, каким образом наночастицы эволюционируют в определенные формы, могут помочь исследователям лучше контролировать электронные и каталитические свойства наноматериалов.

 

Миркин заявляет, что подход, который использовали его коллеги для наночастиц можно сравнить с такими подходами, как введение изотопной метки в синтетической химии или молекулярной биологии.

 

Электронная микроскопия позволяет увидеть, как происходит рост наночастиц и переход от их одной формы к другой. (Рисунок из Science, DOI: 10.1126/science.1225653)

 

Миркин подчеркивает, что зачастую для исследователей образование наночастиц происходит в режиме черного ящика. В то время, как в настоящее время даже в учебниках можно найти информацию о том, какие условия синтеза приведут к образованию наночастиц строго определенной формы, практически ничего неизвестно о механизме образования той или иной формы. Синтезы по известным методикам весьма полезна, но механизм образования той или иной формы наночастицы могут дать исследователям неоценимую информацию о том, как изменение условий могло бы повлиять на форму и, следовательно, на свойства образующихся наночастиц.

 

Группа Миркина решила заполнить это существующий пробел в информации об образовании наночастиц. Использовав для затравки нанокристаллы золота, исследователи вырастили широкий ассортимент нанокристаллов различной формы – октаэдрических, тетраэдрических и икосаэдрических. Это было осуществлено при облучении затравочных кристаллов светом длиной волны 550 нм в присутствии нитрата серебра. Свет способствовал осаждению серебра на грани затравочных кристаллов.

 

Различное рассеивание электронов золотом и серебром позволило исследователям отличать один металл от другого с помощью электронной микроскопии – затравочные кристаллики отлично наблюдались до того момента, пока они полностью не покрывались слоем серебра.

 

chemport.ru

[Sibrand]

Неорганические наноматериалы становятся доступнее

 

После первых успехов, связанных с использованием богатого кислородом пламени для синтеза привычных наноматериалов, таких как углеродные нанотрубки, нановолокна и фуллерены, учёные из Университета Оклахомы (США) попробовали применить тот же подход для создания новых типов наноструктур. Однако на сей раз вместо синтезирования углеродных наноматериалов они смогли предложить новый метод создания одномерных и трёхмерных наноструктурированных оксидов переходных металлов (НОПМ), обладающих важными электронными и механическими свойствами.

 

Нановолокна оксида титана (микрофотография spinodalspin).

 

В последнее время наблюдается устойчивый рост спроса на НОПМ, подталкиваемый достижениями в таких областях, как создание эффективных и недорогих солнечных батарей, искусственный фотосинтез, а также топливные элементы и просто высокоактивные катализаторы. Технология обеспечивает высочайшую скорость роста НОМП и при этом гарантирует предельно низкую себестоимость производственного процесса, определяемую, по сути, лишь стоимостью самого переходного металла.

 

Если коротко, то, подвергая объёмные кристаллы (подложки, кусочки) переходных металлов воздействию самых горячих зон обогащённого кислородом пламени, учёные наблюдали мгновенное образование наноструктур оксидов переходных металлов, включая наностержни, полые каналы, а также гибридные нанопровода и т. п.

 

Для того чтобы оценить не только простоту и скорость синтеза НОМП новым методом, но и качество получаемых наноматериалов, авторы покрыли поверхность солнечных батарей наностержнями оксида вольфрама (полученных по пламённому методу). И эффективность солнечной батареи резко возросла — с 15% до 20%. (Слабенькая батарея «лёгким движением руки» была переведена в класс высокоэффективных фотоэлементов!)

 

Состав, форма и тип получаемых наноматериалов по новому пламённому методу легко контролируются количеством кислорода в пламени, температурой и, конечно, природой самого металла, но во всех случаях синтез протекает почти мгновенно, выводя НОМП на уровень легкодоступных и очень недорогих материалов.

 

compulenta

[VSomati]

Воспримет ли российский менталитет идею сингулярности?

 

 

О «трех китах» беспроводных технологий, «компьютерных экосистемах», наночернилах и прецизионной медицине шла речь на пленарном заседании «Технологии, меняющие мир» с участием топ-менеджеров крупнейших компаний.

 

Инновационным технологиям, способным революционно изменить мир, в котором мы живем, было посвящено пленарное заседание «Технологии, меняющие мир» (Technologies that change the world) в рамках Московского международного форума инновационного развития «Открытые инновации», проходившего с 31 октября по 2 ноября в Экспоцентре на Красной Пресне в Москве.

 

Его докладчиками стали ведущие специалисты целого ряда передовых областей науки и технологий: Джон Гейдж, сооснователь компании Sun Microsystems, основатель NetDay и JavaOne, вице-президент научного департамента Sun Microsystems, председатель School Energy Initiative, член правления World Wide Web Foundation; Аркадий Дворкович, заместитель Председателя Правительства Российской Федерации; Стивен Баррилл, основатель и генеральный директор компании Burrill & Company; Ханс Вестберг, президент и генеральный директор компании Ericsson Group; Бенни Ланда, президент Landa Corporation; Дэнл Левин, старший вице-президент по стратегическому развитию нового бизнеса компании Microsoft; Берндт Фейербахер, президент Международной федерации астронавтики (IAF); Нил Якобштейн, заведующий кафедрой искусственного интеллекта и робототехники Singularity University, приглашенный научный работник Стэнфордского университета, председатель Института молекулярного производства и Кристофер Флавин, президент Emeritus Worldwatch Institute. В ходе своих докладов каждый из них кратко обрисовал проблемы и перспективы своей технологической области и познакомил присутствующих с инновационными технологиями, способными изменить существующие мировые реалии. При этом неоднократно отмечалось, что ключевыми являются вопросы не столько технические, сколько экономические, а в особенности социальные.

 

«Технология проста. Люди сложны», – заметил по этому поводу Джон Гейдж. Действительно: инновация сама по себе не имеет смысла, если она не будет «подхвачена» как производителями продукции, так и ее потребителями; если общество не будет готово понять и принять предлагаемые ему новшества; если, наконец, не смогут встретиться и объединить свои усилия на пути внедрения инноваций «люди с идеями» – исследователи, инженеры, предлагающие эти инновации, и «люди с деньгами» – те, кто ищет наиболее перспективные возможности вложения своего капитала. Не зря, обращаясь к присутствующим в самом начале пленара, Джон Гейдж заметил, что форум можно считать пустым времяпрепровождением, если на нем не будут завязаны прочные деловые контакты между теми, кто предлагает идеи, и теми, кто готов предоставить капитал для их реализации.

 

Именно эти задачи форума «Открытые инновации» подчеркнул в своем выступлении Аркадий Дворкович. Он отметил, что основными задачами российского правительства являются создание возможностей софинансирования инновационных проектов, защита от конкуренции (что становится особо актуальным в связи с вступлением России в ВТО) и страхование различных рисков внедрения новых технологий – начиная с рисков административных и коррупционных и заканчивая возможными негативными последствиями самих внедряемых технологий (например, ядерных, фармакологических, информационных и др.), поскольку наиболее приоритетными для государства являются здоровье и безопасность его граждан.

 

Ханс Вестберг рассказывал о беспроводных технологиях в мобильных средствах связи. Происходит поистине лавинообразный рост числа клиентов глобальной компьютерной сети Интернет и современных систем связи. Например, если сейчас к Интернету подключены около 6 миллиардов пользователей, то к 2017 году, согласно прогнозу, число клиентов информационных сервисов Всемирной сети возрастет до 9 миллиардов и превысит общую численность населения планеты! (Удивляться этому, впрочем, не следует, если учесть, что многие жители крупных городов являются владельцами нескольких коммуникационных устройств и/или компьютеров, имеющих подключение к Интернету, а в самом ближайшем будущем подключением к Интернету будут снабжены почти все бытовые устройства.) В качестве же трех ключевых направлений инноваций в этой области Ханс Вестберг отметил совершенствование мобильных устройств, широкополосный (т.е. высокоскоростной) беспроводной доступ в Интернет и «облачные» технологии. Именно на основе этих «трех китов» могут быть реализованы проекты, которые, по мнению Ханса Вестберга, уже к 2030 году позволят сделать более удобной жизнь горожан:

 

– управление движением городского транспорта (как общественного, так и личного) для устранения проблемы дорожных «пробок»;

– возможность для граждан при необходимости арендовать автомобили с «кибер-водителем», что избавит большинство населения от необходимости приобретать и содержать личный автотранспорт;

– все образование станет цифровым и дистанционным;

– появится возможность дистанционного предоставления медицинских услуг (прежде всего – дистанционной диагностики);

– будут реализованы технологии дистанционной трудовой деятельности и др.

 

Доклад Бенни Ланда был посвящен нанотехнологиям – отрасли, которую сегодня традиционно считают «передним краем» науки и техники. Поясняя термин «нанотехнологии», Бенни Ланда привел наглядный пример: по своему размеру наночастицы, с которыми приходится иметь дело разработчикам нанотехнологий, настолько же меньше обычного футбольного мяча, насколько этот мяч меньше земного шара. Областей же применения нанотехнологий – великое множество, поскольку при столь малых размерах частиц многие вещества проявляют совершенно необычные свойства. Перечисляя возможные направления применения нанотехнологий, Бенни Ланда привел следующие конкретные примеры:

 

– в энергетике нанотехнологии позволят создавать сверхэффективные преобразователи в электричество солнечной и термальной энергии;

– в медицине – появится возможность точечного воздействия лекарственными препаратами непосредственно на пораженный орган (вплоть до отдельных его клеток), тогда как существующие сегодня методы медикаментозного лечения так или иначе влияют на весь организм в целом и могут приводить к угнетению функций здоровых его органов;

– наночастицы позволят создавать особо прочные защитные покрытия;

– наконец, в сфере печатной продукции (а это – индустрия, объем мировых капиталовложений в которой оценивается до 800 миллиардов долларов, причем львиная доля приходится даже не на издательское дело, а на производство различного рода упаковок товаров) – использование наночернил позволит не только повысить разрешение печати (хотя бы за счет гораздо меньшего «расплывания» наночернил по сравнению с обычными), но и даст возможность создать цифровые полиграфические комплексы, максимально автоматизирующие, удешевляющие производство печатной продукции и делающие это производство максимально экологичным.

 

Дэнл Левин, будучи представителем корпорации Microsoft, сделал обзор современных IT и перспектив жизни людей в цифровом мире. Окружающая нас реальность становится «все более цифровой», поскольку растет число устройств подключенных к Интернету (а в перспективе – почти все они будут подключаемыми). Дэнл Левин отметил такие направления инноваций в области информационных технологий и модернизации компьютерной техники, как «облачные» вычисления, обработка лавинообразно растущих объемов данных, создание «компьютерных экосистем» и связанные с этим социальные аспекты, а также обозначил основные проблемы, с которыми инноваторам придется столкнуться на этом нелегком пути, главные из которых – обеспечение безопасности и конфиденциальности данных.

 

Стивен Баррилл в своем докладе рассказал о перспективах современных биотехнологий. «Современный рынок медицинских услуг, – отметил он, – обладает существенным недостатком с точки зрения потребителя: обычно потребитель таких услуг не знает заранее, какова окажется итоговая стоимость этих услуг. Кроме того, сегодняшнее здравоохранение, несмотря на совершенствование медицинской аппаратуры и фармпрепаратов, по своей сути остается таким же, как в Средневековье: врач может лишь констатировать проявление у пациента тех или иных симптомов уже состоявшегося заболевания, диагностировать его и пытаться принять меры для излечения (если это еще возможно). Целью же медицины будущего должно стать своевременное выявление предвестников будущего заболевания – тех неполадок в организме пациента, которые еще только могут привести (но пока не привели) к нарушению функционирования тех или иных его органов. Очевидно, что средства диагностики для этого должны стать гораздо более точными, поистине «прецизионными» (сверхточными), а сами диагностика и лечение должны уступить место прогнозированию и профилактике заболеваний».

 

Среди проблем, стоящих перед современным обществом, Стивен Баррилл отметил его старение (все более заметное преобладание в нем граждан старшего возраста), рост хронических заболеваний (а фактически – ситуацию, когда медицина не справляется с лечением болезни и лишь приостанавливает ее активное развитие), а также «подключенность» пациентов к медицинским услугам, в чем должны сыграть свою роль средства удаленной диагностики.

 

Говоря о перспективах, которые появляются благодаря инновациям в медицине, Стивен Баррилл перечислил основные направления ее развития:

 

– регенеративная медицина, основанная на применении стволовых клеток, и генная терапия, которая, возможно, позволит устранить саму первопричину многих врожденных заболеваний – «дефектные» гены;

– прецизионная медицина – целевая терапия с учетом индивидуальных особенностей каждого пациента;

– молекулярная диагностика;

– технологии имиджинга – создание визуальных образов процессов, происходящих в живом организме, по данным, полученным при помощи сенсоров – как внешних, так и, например, расположенных в проглоченной пациентом специальной таблетке-капсуле.

 

В качестве наглядного примера реализации последней из перечисленных выше перспектив Стивен Баррилл продемонстрировал обычный смартфон, снабженный дополнительными датчиками. Поднеся его к своей груди, Баррилл (благодаря передаче полученных сигналов со смартфона в систему обработки на базе «облачных» технологий) продемонстрировал на экране этого смартфона изображение своего бьющегося сердца.

 

Итак, инновационных перспектив – много. Проблем – не меньше. Внедрение первых и решение вторых – задача инноваторов и их спонсоров. И то, как эта задача будет ими решена, мы наверняка увидим уже в ближайшие годы.

 

Автор: Дмитрий Усенков

Источник: www.nkj.ru

[VSomati]

Новым наноустройствам нужно не электричество, а свет

 

Физики и техники из Стэнфорда продемонстрировали устройство, оказывающее на фотоны примерно такое же действие, как магнит на электроны. Это может породить новый класс наноразмерных устройств, которые используют свет вместо электричества. Представленная система демонстрирует долгожданное коммуникационное устройство на основе света, успешно решающее ряд существующих проблем.

 

Так как фотоны не имеют электрического заряда, они могут свободно работать даже в сильных магнитных полях. Но вскоре все это может измениться. В статье, опубликованной в Nature Photonics, междисциплинарные команды из Университета Стэнфорда сообщают, что создали устройство, способное управлять потоком фотонов благодаря синтетическому магнетизму. В результате могут появиться совершенно новые устройства, которые используют свет вместо электричества – начиная от ускорителей и микроскопов до сверхбыстрых микрочипов.

 

«Это принципиально новый способ управления световыми потоками. Он представляет невиданные возможности для фотонных устройств», – говорит Шанхуй Фан, профессор электротехники, старший автор исследования.

 

Возможность использования магнитных полей для управления электронами – основополагающий принцип современной электроники. Но аналога для фотонов доселе не существовало. Когда электрон приближается к магнитному полю, он встречает противодействующую силу и идет по пути наименьшего сопротивления – совершает круговое движение вокруг поля. Точно так же новое устройство посылает фотоны в круговое движение вокруг искусственного магнитного поля.

 

Решение стэндфордцев использует последние исследования в области фотонных кристаллов – наноразмерных материалов, которые могут «запирать» фотоны внутри своих неоднородностей. В данном случае исследователи использовали для формирования фотонного кристалла сеть крошечных полостей в кремнии.

 

Экспериментаторы научились изменять радиус траектории фотона, меняя электрический ток, подаваемый на фотонный кристалл и управляя скоростью фотонов в системе. Этот двойной механизм обеспечил высокую точность контроля.

 

Процесс, на первый взгляд, опровергает СРТ-теорему, инвариантность взаимодействий при комбинированной инверсии и обращении времени. Для инженеров это означает, что у фотона, движущегося вперед, будут иные свойства, когда он будет двигаться назад. И это дает новые, перспективные технические возможности.

 

«Нарушение этой симметрии очень важно, так как оно открывает новые способы управления светом. Мы можем, к примеру, полностью исключить движение фотонов назад, устранив тем самым отражения», – говорит Кижай Фанг, докторант кафедры физики университета Стэнфорда и первый автор исследования. В будущем это свойство означает, что мы сможем предотвратить потерю сигнала, общую беду всех видов электронной оптики и других механизмов управления светом.

 

rnd.cnews.ru

[Sibrand]

Наночастицы помогут справиться с внутренними кровотечениями

 

Сотрудники Западного резервного университета Кейза (США) уверены, что вскоре наноразмерные частицы станут основой нового эффективного терапевтического метода, останавливающего внутренние кровотечения.

 

Сейчас врачи скорой помощи, по сути, не в состоянии помочь пострадавшим с внутренними кровотечениями, а потому стараются как можно быстрее доставить потерпевшего в больницу, где ему будет проведена надлежащая операция с одновременным введением фактора свёртываемости крови или донорских тромбоцитов. Теперь же учёные предлагают альтернативный подход, основанный на использовании искусственных синтетических тромбоцитов, которые могут применяться врачами в полевых условиях.

 

Синтетические наночастицы-тромбоциты (зелёные) прилипли к красным кровяным тельцам (красные). (Микрофото Erin Lavik / Case Western Reserve University.)

 

По словам исследователей, предлагаемые ими частицы довольно просты. Их диаметр — около 300 нм, а ядро состоит из сополимера молочной и гликолевой кислот, то есть из того же материала, из которого создана растворяющаяся шовная нить, широко применяемая в хирургии. В качестве полимерного защитного слоя, предотвращающего слипание частиц, выступает ковалентносвязанный полиэтиленгликоль. Этот же полимер помогает наночастицам избежать атак со стороны иммунной системы.

 

Наконец, в качестве модификатора поверхности полимерной частицы была применена трипепдид-аргинилглициласпарагиновая кислота, известная как RGD-пептид. При возникновении открытой травмы тромбоциты, обладающие рецептором именно на RGD-пептид, активируются для формирования сгустков. Наночастицы конгломерируются на поверхности активных тромбоцитов, помогая им намного быстрее слипаться с клетками крови (в особенности красными) и закрывая повреждение.

 

Учёные уже провели успешные эксперименты по остановке внутренних кровотечений у малых животных без каких либо побочных эффектов.

 

И вновь, как это часто бывает, самый успешный подход к решению задачи оказался в использовании внутренних ресурсов самого организма, который приходится лишь слегка подталкивать в нужном направлении, а дальше он всё делает сам.

 

Текст: Роман Иванов

Подготовлено по материалам Chemical & Engineering News.

[Sibrand]

Практический эффект применения нанотехнологий превосходит ожидания

 

Химиками Рочестерского университета (США) предложен усовершенствованный метод получения водорода в результате фотохимической реакции, протекающей по типу разветвлённой цепной. В качестве светопоглощающего вещества в нём используются квантовые точки селенида кадмия.

 

Объёмы производства водорода постоянно наращиваются и составляют десятки миллионов тонн в год. Появление водородных топливных элементов усилило потребность в этом простейшем газе ещё больше, однако современные методы его получения остаются недостаточно эффективными.

 

Классические водородные системы страдают из-за быстрого процесса разрушения молекул, поглощающих свет. В качестве катализатора традиционно используется платина, что сильно повышает себестоимость такого способа.

 

В отличие от предложенных ранее подобных схем, новый метод отличается исключительной надёжностью: реагенты долго не требуют замены, а синтез водорода продолжается даже спустя две недели после прекращения воздействия света.

 

Нанокристаллы селенида кадмия поглощают свет и передают электроны на никелевый катализатор, где происходит синтез водорода (фото: Ted Pawlicki, University of Rochester)

 

В качестве хромофора используются нанокристаллы селенида кадмия. Они покрыты дигидролипоевой кислотой (DHLA) для лучшего распределения в объёме реакционной смеси.

 

Светопоглощающее вещество помещено в водный раствор аскорбиновой кислоты с pH 4,5, служащий донатором протонов.

 

При попадании света электроны хромофора возбуждаются и мигрируют к никелевому катализатору, также покрытому DHLA.

 

Происходит рекомбинация протонов и электронов с образованием сначала атомарного, а затем и молекулярного водорода.

 

Система не используют драгоценных металлов и способна работать как минимум 360 часов после облучения светом с длиной волны 520 нм. В новом методе срок службы хромофора и катализатора увеличен в 60 раз.

 

На данном этапе сравнивать себестоимость методов не вполне корректно, однако только за счёт замены традиционного платинового катализатора никелевым и увеличения срока эксплуатации хромофора она уменьшится в десятки, если не в сотни раз.

 

http://blogs.computerra.ru

[Sibrand]

Создан самый маленький транзистор

 

Инженеры Массачусетского технологического института создали рекордно миниатюрный МОП-транзистор на основе арсенида галлия-индия, размер которого составил 22 нанометра. Доклад о своей работе ученые представили на конференции в Сан-Франциско, кратко о ней пишет сайт института.

 

Молибденовые исток и сток, а также V-образный затвор. Фото Jesús del Alamo/MIT

 

Рекорд миниатюризации удалось установить благодаря применению материала, который до этого не использовался при изготовлении подобных транзисторов. Арсенид галлия-индия широко известен в электронике, но применяется в основном для изготовления лазеров, СВЧ-генераторов, фотодатчиков и светодиодов.

 

В то же время, методы обработки, которые авторы применили для изготовления миниатюрного транзистора - эпитаксия и травление электронным лучом, были заимствованы из существующего арсенала кремниевой индустрии. Исток и сток изготавливались из молибдена, а выравнивание их контакта с затвором осуществлялось с помощью множественного распыления и травления.

 

Новый транзистор принадлежит к функциональному типу, наиболее распространенному при изготовлении микропроцессоров. Авторы разработки надеются, что в будущем им удастся изготовить на основе арсенида галлия-индия полноценный микрочип с рекордной плотностью транзисторов.

 

Ранее другая группа инженеров (также из MIT) применила для создания набора электронных устройств другой необычный материал - двумерный сульфид молибдена, который иногда называют самым известным конкурентом графена.

 

Лента.Ру

[gelon]

Габонская гадюка обскакала Роснано по всем статьям

 

Африканская гадюка, проживающая в Габоне, обладает способностью использовать высокие нанотехнологии, не заморачиваясь их научным смыслом – она давно умеет то, над чем бьются целые научные коллективы.

 

Гадюка умеет маскироваться под окружающую среду так, что ее практически невозможно отличить от ветки дерева. Ее кожа покрыта черными пятнами, перемежающимися чешуйками белого и коричневого цвета. Темные чешуйки почти не отражают свет, что позволяет животному полностью слиться с растительным фоном, и выскакивать из кустов неожиданно для жертвы.

 

Группа ученых из немецких университетов Киля и Бонна разгадала секрет механизма маскировки – свет не отражается от чешуек на коже змеи, поскольку они покрыты тонкими щетинками наноразмеров, меняющими свой угол наклона в зависимости от потребностей рептилии.

 

Исследователи изучили структуру щетинок, и обнаружили, что из них можно сделать настоящий плащ-невидимку, настолько они хорошо поглощают свет, подобный материал можно использовать для накопления солнечной энергии, различных оптических приборов.

 

 

Patrick JEAN / Muséum de Nantes

[Режак]

Предложено беспроводное питание для имплантируемых медицинских приборов

 

Снимок человека с внедренным имплантатом. (кликните картинку для увеличения)

 

Как заявляют ученые из США, медицинские электронные имплантаты могут заряжаться без проводов, даже не имея громоздких приемных катушек. В своей последней работе исследователи предложили новую конструкцию, позволяющую осуществить беспроводную передачу энергии, пригодную даже для субмиллиметровых устройств. Расчеты показывают, что в теории такой способ питания должен обеспечивать достаточную мощность даже для кардиостимулятора.

 

Имплантируемые медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы или дефибрилляторы, обычно работают от батарей, которые не только снижают их безопасность для человека, но и делают достаточно громоздкими. Некоторые модели современных устройств, например, отдельные кохлеарные имплантаты, уже способны получать питание от радиочастотных электромагнитных полей, вместо использования собственной батареи, но они не менее громоздки, поскольку такой способ передачи энергии требует наличия приемной катушки, размеры которой – порядка нескольких сантиметров. Столь большая катушка необходима, поскольку вместо использования обычных радиоволн, которые не проникают в биологические ткани, для зарядки имплантатов используются так называемые затухающие поля, не распространяющихся более чем на несколько характерных размеров источника. Приемник же должен быть соизмерим с этими характерными размерами, поскольку иначе передача энергии не будет эффективной.

 

Работая в этом направлении, группа ученых из Stanford University (США) предложила способ уменьшения размеров приемника. В идеале их схема позволяет создать имплантаты менее чем миллиметрового диаметра, не имеющие собственного аккумулятора, но активизирующиеся при появлении внешнего источника питания. Так могли бы работать стимуляторы для лечения неврологических расстройств или, к примеру, датчики, включающиеся только во время считывания показаний.

 

В своей работе научная группа показала, что, не смотря на сильное поглощение тканями, режимы обычного излучения вполне могут повысить эффективность передачи энергии, что позволит снизить требования по соответствию характерных размеров источника и приемника. Выполненный научной группой теоретический анализ показывает, что, хотя в волновом режиме сигнал не может распространяться достаточно далеко, существует некая «золотая середина», где вместе излучающая и затухающая мода могут доставить энергию даже крошечному приемнику. Эта «средняя точка» может быть достигнута путем использования более высоких частот в гигагерцовом диапазоне (а не в диапазоне от нескольких килогерц до нескольких мегагерц, который использовался ранее).

 

Конечно, расчеты, учитывающие оба режима передачи, оказались сложнее, чем теория для любой из этих крайностей по отдельности. Но исследователи смогли завершить их с помощью численных методов и некоторых собственноручно разработанных теоретических инструментов. Они искали соотношение режимов, отличающееся оптимальной мощностью передачи в широком диапазоне частот при условии заданной геометрии источника и приемника, а также типичных свойств ткани.

 

Расчеты показали, что при увеличении частоты сигнала интенсивность взаимодействия между приемником и магнитным полем увеличивается. Но одновременно увеличивается и поглощение ткани. Ранее эта проблема высоких частот считалась непреодолимой. Но научная группа обнаружила, что и для этой группы явлений существует «средняя точка», при которой волны могут проникать достаточно глубоко в ткань и передавать достаточное количество энергии. По словам ученых, этот оптимальный режим базируется на использовании интерференции излучаемых волн (т.е. приемник при этом должен быть сосредоточен в особых точках максимума сигнала).

 

Подробные результаты работы ученых опубликованы в журнале Physical Review Letters.

 

Хотя на текущий момент работа ученых не подразумевает никаких прорывов с точки зрения зарядки мобильной электроники (например, мобильных телефонов), примененный подход определения оптимального поля наверняка может использоваться и для расчетов в потребительском сегменте.

 

http://sci-lib.com/

[gelon]

Контактные линзы с дополненной реальностью: нанотехнологии в биомедецине

 

В фильме Терминатор персонаж Арнольда Шварцнеггера видел мир с помощью визуального преобразователя данных в виде виртуальных субтитров, которые возникали во время сканирования киборгом окружающего мира.

 

В научно-фантастических историях, написанных фантастом Вернором Винджем (Vernor Vinge), персонажи используют электронные контактные линзы, а не смартфоны и мозговые импланты, для беспрепятственного доступа к информации, возникающей прямо перед глазами.

 

Эти так называемые визоры могут показаться чем-то невозможным, но контактные линзы со встроенной простейшей электроникой уже используются. Как факт, Бабак Парвиз, доцент кафедры электротехники, и его студенты уже создали такие приспособления, в небольшом количестве в лаборатории Вашингтонского университета в Сиэтле. Эти линзы не дают орлиного зрения или бегущих субтитров, описывающих все, что нас окружает, но они создали линзы с одним диодом и с беспроводным радиочастотным питанием. Хотя их сегодняшние технологические достижения – это всего лишь малая доля того потенциала, который будет доступен в будущем.

 

Обычные контактные линзы являются полимерами специальной формы для корректировки изъянов зрения. Что бы расширить функциональность таких линз, Парвиз и его студенты интегрировали схему управления, схему коммуникации и миниатюрные антенны в линзу, используя специальные оптоэлектронные компоненты. Эти компоненты в конечном счете будут включать в себя тысячи диодов, которые будут формировать картинки, прямо перед глазом, будь то слова, диаграммы или фотографии. Большая часть составных частей линзы должна быть полупрозрачна, чтобы не дезориентировать пользователей. По всей вероятности, отдельные портативные устройства будут выводить отображаемую информацию, обработанную оптоэлектроникой, на контрольную панель линзы.

 

 

При использовании этих линз не возникает особых сложностей. Даже с одним пикселем линза уже способна помочь людям с ослабленным слухом или может использоваться в качестве индикатора в компьютерных играх. С большим количеством цветов и разрешений, ее возможности могут быть расширены, включая отображение текста, перевод с языка на язык в реальном времени в виде субтитров или вывод визуальных сигналов навигационной системы. С базовой обработкой изображений и доступом в интернет, дисплеи контактных линз смогут открыть целый новый мир визуальной информации без необходимости использования обычного дисплея.

 

Наряду с визуальной модернизацией, устройство осуществляющее неинвазивный мониторинг биомаркеров пользователя и выводящее показатели его здоровья может стать распространенным продуктом на рынке будущего. Бабак Парвиз и его студенты сконструировали несколько примеров сенсоров, которые могут определять концентрацию молекул, таких как глюкоза. Датчики, встроенные в линзы, позволят диабетикам контролировать уровень сахара в крови без необходимости прокалывать палец. Сейчас определитель глюкозы это не более чем отблеск того, что станет возможным через пять-десять лет.

 

Контактные линзы используются повседневно миллионами людей и они являются одним из самых доступных массовых продуктов, которые пребывают в постоянном контакте с телом на протяжение долгого времени. Когда вы проходите анализ крови, ваш доктор вероятно измеряет множество одинаковых биомаркеров, которые найдены в живых клетках на поверхности вашего глаза, концентрация которых близко коррелирует с их уровнем в вашем кровотоке. Специально настроенные контактные линзы могут контролировать уровень холестерина, натрия и калия, для определения нескольких потенциальных угроз. В паре с беспроводной антенной, линза может транслировать информацию медицинскому персоналу мгновенно, без использования игл и химической лаборатории и с очень низким процентом ошибок.

 

Три фундаментальных проблемы стоят на пути создания многофункциональной контактной линзы. Первая – процесс изготовления многих частей линзы и различных деталей несовместимы друг с другом и с хрупким полимером линзы. Чтобы обойти эту проблему, Бабак Парвиз со своими студентами создают свои устройства с нуля. Чтобы произвести компоненты для кремниевых микросхем и диодов ими используются высокие температуры и едкие химикаты – это означает, что эти компоненты нельзя изготавливать прямо на линзе. Это приводит ко второй проблеме: все компоненты линзы должны быть миниатюрными и встроенными в прозрачный гибкий полимер площадью полтора квадратных сантиметра.

 

Пока что ученые полностью не решили эту проблему, но они уже разработали свой собственный процесс сборки, позволяющий интегрировать несколько различных компонентов в линзу. Последнее, но не менее важное требование – устройство должно быть абсолютно безопасным для глаза. Возьмем, например, диод. Большинство красных диодов сделаны из алюминия и арсенида галлия, которые весьма токсичны. Поэтому перед соприкосновением диода с глазом, он должен находиться в биосовместимой субстанции.

 

На данный момент, кроме измерителя количества глюкозы, Бабак Парвиз и его студенты смогли изготовить несколько других наноразмерных биосенсоров, которые отвечали электрическим сигналом при контакте с определенными молекулами. Ученые также создали несколько микрокомпонентов, включая однокристальные кремниевые транзисторы, радиочипы, антенны, диффузионные резисторы, диоды и кремниевые фотодетекторы. Помимо этого ими были сконструированы все микронные металлические соединения, необходимые для формирования схемы контактной линзы.

 

К тому же, ученые показали, что эти микрокомпоненты могут быть объединены путем процесса самосборки на других специальных субстратах, таких как тонкий, гибкий и прозрачный пластик или стекло. Бабак Парвиз и его студенты создали прототип линз с диодом, маленьким радиочипом и антенной и передавали энергию в линзу, используя беспроводную систему для работы светодиода. Чтобы продемонстрировать, что такие линзы могут быть безопасны, они инкапсулировали их в биосовместимый полимер и успешно протестировали их на живых кроликах.

 

Наблюдение излучаемого светодиодом света – это большое достижение. Но первоначальная цель – увидеть что-то полезное через эту линзу. К счастью, человеческий глаз является невероятно чувствительным фотодетектором. Точно в полдень безоблачным днем через наш зрачок проходит много потоков света и мир становится несомненно ярче. Но глазу не нужна оптическая поддержка, он может воспринимать картинки с лишь несколькими микроваттами оптической мощности, проводимой через его линзу. ЖК монитор компьютера также расточителен. Он посылает большое количество фотонов, но лишь небольшая их часть попадает в ваш глаз, и достигая сетчатки, формирует картинку. Но, когда дисплей расположен прямо на вашей роговице, каждый фотон, генерируемый этим дисплеем помогает формировать картинку.

 

 

Привлекательность такого подхода очевидна: со светом исходящим из линзы непосредственно в ваш зрачок, а не из внешнего источника, для формирования картинки вам потребуется затрачивать гораздо меньше энергии. Но как получить свет из линзы? Ученые рассмотрели два основных подхода. один из вариантов – сконструировать в линзе дисплей, основанный на наборе светодиодных пикселей, так называемый активный дисплей. Альтернативой этому является использование пассивных пикселей, которые скорее просто преломляют входящий свет, а не излучают свой собственный.

 

По сути, они формируют изображение, изменяя свой цвет и прозрачность, реагируя на источник света. Они похожи на ЖК-дисплеи, в которых крошечные жидкокристаллические «барьеры» блокируют белый свет, либо пропускают его через красный, зеленый или голубой фильтры. Для пассивных пикселей функциональной контактной линзы источником света должна быть окружающая среда, цвета не будут такими же точными, как у ЖК-дисплея со светодиодной подсветкой, но изображения будут такие же отчетливые и в хорошем разрешении.

 

Бабак Парвиз и его студенты в первую очередь проявили активный подход и сделали линзы, на которых может разместиться набор светодиодов восемь на восемь. Пока что активные пиксели проще прикреплять к линзам. Но если ученые смогут понять как сделать пассивные пиксели меньше, с высокой контрастностью и способными быстро реагировать на внешние сигналы, то с их использованием значительно снизится потребность питания.

 

Сейчас вы наверное удивитесь, как человек, носящий одну из подобных контактных линз, сможет фокусироваться на изображении возникшем на поверхности его глаза. Тем не менее, здоровый глаз не может фокусироваться на объекте, который находится ближе, чем на 10 см от поверхности роговицы. Светодиод сам по себе лишь размытое цветное пятно в поле зрения пользователя. Так или иначе, изображение должно отталкиваться от роговицы. Единственный способ сделать это – использовать набор более мелких линз, расположенных на поверхности контактной линзы. Набор таких микролинз уже использовался ранее для фокусировки лазеров в фотолитографии для расположения световых узоров на фоторезист. На контактной линзе каждый пиксель или небольшая группа пикселей должны соответствовать микролинзе, расположенной между глазом и пикселями. Расположение пикселя и микролинз на 360 микрометров друг от друга вполне достаточно для того, чтобы виртуальное изображение отталкивалось от роговицы, упрощая процесс фокусировки глаза. Пользователю будет казаться, что изображение возникает в пространстве на расстоянии полуметра от него, в зависимости от микролинзы.

 

Другой вариант сделать изображение четким – использовать сканирующий микролазер или набор микролазеров. Лазерные лучи рассеиваются гораздо меньше, чем свет светодиодов, поэтому изображение будет четче. А что-то вроде зеркала будет сортировать красные, зеленые и голубые лучи, генерируемые лазером, для получения изображения. Разрешение картинки будет ограничено в первую очередь толщиной луча и лазер будет очевидно очень маленьким, что в свою очередь, может стать серьезной проблемой. Как бы там ни было, использование лазеров станет гарантией того, что изображение всегда будет в фокусе и это исключит необходимость использования микролинз.

 

 

Вне зависимости от того, что используется в дисплеях линз – светодиоды или лазеры, площадь доступная для оптоэлектроники на поверхности контактной линзы будет очень мала, примерно, 1,2 миллиметра в диаметре. К тому же дисплей должен быть полупрозрачным, чтобы пользователь мог видеть все, что его окружает. Это серьезное требование, но ведь нет ничего невозможного.

 

Диаметр светодиодных чипов, созданных Бабаком Парвизом, составляет 300 микрометров, а светоизлучающая зона каждого чипа равна 60 микрометрам, с радиусом 112 микрометров. Команда Парвиза старается значительно сократить размеры и их цель состоит в создании набора из 3600 пикселей шириной 10 микрометров, расположенных на расстоянии 10 мкм друг от друга.

 

Самое сложное поместить этот дисплей на глазу таким образом, чтоб, он не мешал при этом подвижности зрачка. Обычные контактные линзы, исправляющие астигматизм, утяжелены книзу, для поддержания специального положения линзы, плюс-минус несколько градусов.

 

Как и портативная электроника, эти линзы подпитываются от специальных источников, но среди предложенных опций, пока ни одна не подошла. Например, батареи сложно уменьшить чтоб они помещались в таком ограниченном пространстве, а использование литий-ионных батарей опасно для глаза. Лучшими вариантами пока остаются сбор инертной энергии от окружающей среды, путем преобразования окружающих колебаний в энергию, либо подпитка от солнечной или радиочастотной энергии. Большинство инерционных подпиток имеют очень низкий показатель мощности, поэтому ученые сфокусировались на подпитке линз от солнечной или радиочастотной энергии.

 

Давайте представим, что 1 кв.см. линзы – площадь предназначенная для энергоснабжения, и скажем, что эта область будет занята солнечными батареями. Это означает, что почти 300 микроватт поступающей энергии будут доступны внутри и гораздо больше будет доступно снаружи. C коэффициентом преобразования в 10 процентов эти данные будут передавать до 30 микроватт доступной электроэнергии, в том случае, если все подсистемы контактной линзы функционируют внутри.

 

Сбор радиочастотной энергии из источника в кармане пользователя даст несущественный эффект. При таком положении линза скорее будет содержать антенны, а не фотоэлектрические клетки. Вывод антенн будет ограничен полями силы допустимыми на разных частотах в пучках микроволн между 1.5 и 100 Ггц, в то время как допустимый для человека уровень равен 1 милливатту на квадратный сантиметр. Для наших прототипов мы создали первое поколение антенн, которые транслируют в диапазоне от 900 мегагерц, до 6 Ггц и мы работаем над более эффективными версиями. Так из участка линзы в один квадратный сантиметр мы можем получить 100 микроватт, в зависимости от производительности антенны и схемы преобразования.

 

 

Если все эти подсистемы будут работать, то последней задачей станет их объединение на одном тонком, полимерном диске. Напомним те части, которые надо уместить в линзе: металлические микроструктуры, для формирования антенн; составной полупроводник, для создания оптоэлектронных устройств; дополнительный, улучшенный металл-оксид-проводник кремниевых схем для маломощных настроек и радиочастотных коммуникаций; микроэлектромеханическая система (МЭМС) датчиков и резонаторов для настройки частот РЧ коммуникаций; и покрытие сенсоров находящихся в реакции с биохимической средой.

 

В процессе создания полупроводника большая часть компонентов, которые использовал Парвиз, не будет работать, потому что они термически и химически несовместимы с гибкой полимерной основой линзы. Что бы обойти эту проблему Парвиз и его студенты отдельно создали большинство микрокомпонентов на КНИ (кремний на изоляторе) – пластинах и изобрели светодиоды и некоторые биосенсоры на других основах. Каждая часть имеет металлические соединения и травится в уникальной форме. Конечный продукт представляет собой набор частей, похожих на мелкозернистый порошок, который в дальнейшем внедряется в линзу.

 

Парвиз и его студенты уже начали готовить субстрат, который будет держать все микрокомпоненты. Слой полиэтилентерефталата толщиной 100µm. Субстрат имеет определенные фотолитографические металлические линии соединения и связующие области. Эти области слегка вдавлены на глубину около 10 µm, в местах, где будут проходить электрические соединения между компонентами и матрицей. На дне каждого углубления есть микробассейн со сплавами низкой температуры плавления, который позже будет соединять два межсоединения, где будет осуществляться микроспайка.

 

Затем пластиковая основа линзы погружается в жидкую среду и на нее напыляется набор микрокомпонентов. Узлы связи разрезаются, чтобы соответствовать геометрии отдельных частей, так что треугольный компонент находится в треугольном углублении. Маленькая металлическая прокладка на поверхности компонента способствует контакту со сплавами на дне углубления, а капиллярная сила закрепит компонент на нужном месте. После того, как, все части расположатся в нужных ячейках, ученые понижают температуру до затвердевания сплава. Этот этап фиксирует механический и электрический контакт между компонентами, соединениями и субстратом.

 

Далее важно убедиться, что все потенциально вредные компоненты, которые были собраны воедино, полностью безопасны для глаза. Линзы, которые разработали Парвиз с командой студентов, напоминают уже существующие контакты с небольшими участками воздухонепроницаемого материала, вокруг электронных компонентов. Они герметизировали функциональные части полиметилметакрилатом, в то время, как полимер использовался для создания более раннего поколения контактных линз.

 

 

Дальше возникает вопрос взаимодействия тепла и света с глазом. Важно не только снизить электропотребление системы для экономии энергии, но и так же важно, чтобы тепло выделяемое линзой не вредило глазу, так что температура должна быть не выше 45°C. Ученым предстоит полностью исследовать эту проблему, но предварительный анализ показал, что нагрев линзы не будет большой проблемой.

 

Все основные технологии, необходимые для создания функциональной контактной линзы, уже существуют. Бабак Парвиз и его студенты опробовали несколько прототипов на животных и доказали, что платформа может быть безопасной. Что им необходимо сделать сейчас, так это показать, что все подсистемы работают вместе, сделать некоторые компоненты еще меньше и увеличить радиочастотную мощность для улучшения производительности продукта и увеличения дистанции на расстояние больше, чем несколько сантиметров, которые сейчас имеются. Также они должны сделать сопутствующее устройство, которое будет делать все необходимые вычисления или обработку изображений, чтобы точно доказать, что система может формировать изображения по требованию. Ученые начали с простого продукта – контактной линзы с одним источником света и они намерены разработать более сложные линзы, которые будут накладывать генерируемую компьютером цветную графику высокого разрешения на поле зрения пользователя.

 

nanonewsnet.ru

tech-life.org

[Режак]

Контактные линзы с дополненной реальностью: нанотехнологии в биомедецине

А чего бы бозон сюда сразу книжку про нанотехнолгию запостить, на полсотни форумных страниц Ты статьи-то подбирай поинтересней и покороче. Ну не стоит данная тема такого огромного поста. Не будут люди это все перечитывать, такова уж психология местных читателей.

[gelon]

Медицинский наноробот. В будущем наночастицы смогут доставлять лекарства

 

Учителя химии, которые любят устраивать впечатляющие демонстрации во время уроков, иногда бросают чистый натрий в воду, вызывая реакцию выталкивания натрия из воды, что приводит в восторг их учеников. Инженер Вэй Гао из Университета Калифорнии, Сан-Диего, оперирует меньшими масштабами. Он представляет контролируемый вариант этой реакции такого небольшого размера, что она будет проходить на площади одна двадцатая микрометра.

 

 

Для частиц такого размера обычная вода такая же вязкая, как для нас смола. Один из способов протолкнуть их – это использовать саму жидкость в качестве топлива. В 2011 году Гао и его коллеги бросали микроскопические частицы цинка в соляную кислоту. Результаты не были ошеломляющими, но исследователи засекли скорость движения частиц цинка, которая составила 1050 мкм в секунду, или около 100 длин частицы в секунду. Для сравнения, человек высотой в 2 метра должен переплыть четыре заполненных смолой олимпийских бассейна за 1 секунду.

 

Двигательная установка Гао отлично подходит для доставки крошечных по размеру полезных грузов в такие места, как, например, желудок, с очень кислой средой, но этот метод не так эффективен в других частях тела, где условия более мягкие. Такая способность была бы полезной, если бы исследователи заинтересовались разработкой микророботов, которые обеспечивали бы доставку медицинских препаратов точно к цели. Будущие боты-частицы смогут доставлять лекарства, совершать микро-операции, или восстанавливать поврежденные ткани.

 

Чтобы добиться этого, команда Гао обратила свое внимание на то, что будет реагировать с водой – алюминий. Они создали так называемые частицы Януса, названные в честь двуликого римского бога. Эти частицы имеют стабильную титановую переднюю часть и активную алюминиевую сторону. В прошлом году команда исследователей опубликовала статью в журнале “ACS Nano”, в которой сообщалось, что созданные благодаря алюминию пузырьки газообразного водорода толкают в воде частицу со скоростью до 150 длин от ее линейных размеров в секунду. Гао представили результаты комбинации цинка и алюминия на весеннем совещании Американского химического общества в Новом Орлеане.

 

Но в случае с цинком движение частиц не происходит дольше 2 минут. В первых экспериментах Гао, на алюминиевой стороне частиц образовывался оксид, который сокращал срок службы “двигателя”. Добавление галлия в состав частиц увеличило время их движения до 5 минут. По словам Гао, команда планирует провести эксперименты с добавлением индия или олова, поскольку они также, как и галлий, помогают избежать образования оксидного слоя.

 

nanonewsnet.ru

[Гpифон]

Нанотехнологии в бабочке

Изучение механизма формирования цвета крыльев у бабочек потрясло китайских исследователей, обнаруживших, что в основе этого явления лежат сложнейшие нано-эффекты. Оптический эффект наноструктур создает переливчатость крыльев.

«Удивительно видеть, как природа создает наноструктуры, которые людям непросто воссоздать», - потрясен физик Кок Вай Чи из Гонконгского баптистского университета. Вместе с группой коллег он изучил оптический эффект, выражающийся в смене цвета при смене угла зрения, наблюдающийся у трех видов тропических бабочек.  Крылья парусника Блюме (P. blumei) при взгляде сверху имеют зеленый оттенок, у его родственника P. peranthus – желто-зеленый, а у парусника Улисса (Papilio ulysses) – бирюзовый, а если взглянуть на всех троих под острым углом, они станут синими.

Биологи поместили крылья под око сканирующего микроскопа, и увидели, что внутри них слои клеток с жесткими оболочками чередуются с воздушными прослойками, в которых клетки встречаются, но реже. Чешуйки крыльев превращаются в живые кристаллы, поскольку каждая чешуйка состоит из нескольких слоев. В результате свет многократно преломляется, и длина его волны меняется, в зависимости от строения – количества слоев клеток, толщины воздушных прослоек.

Физик полагает, что открытие может послужить для создания новых материалов – как для дизайна, так и для чисто практических целей: один и тот же предмет одежды сможет днем и вечером выглядеть по-разному.

PRO SCIENCE

[Маг-Даг]

Нанотехнологии увеличат объем сельхозпродукции в Казахстане в 5 раз

 

В казахстанском растениеводстве начнут применять нанотехнологии, об этом корреспонденту Tengrinews.kz рассказал президент Ассоциации предприятий индустрии и новых технологий Казахстана Мейрамбек Байгельди. Новый способ выращивания овощных и зерновых культур позволит в пять раз увеличить объем заготавливаемой продукции.

 

Байгельди рассказал, что технология основана на внедрении в растения наночастиц, содержащих необходимые для роста микроэлементы, такие как железо, марганец, молибден и другие. "Этих веществ растениям не хватает. Когда они получают эти вещества, их рост резко увеличивается сразу на 60 процентов", - сказал специалист. Он добавил, что в Казахстане ежегодно заготавливается сельхозпродукции на один миллиард долларов, тогда как применение регуляторов роста позволит увеличить этот показатель до пяти миллиардов.

 

Технология была разработана совместно с российскими учеными, однако оборудование, позволяющее внедрять в растения микроэлементы, будет производиться в Казахстане. Ожидается, что завод по выпуску таких установок будет построен в 2014 году, внедрение технологии в более чем четырех тысячах крестьянских хозяйствах запланировано на 2015 год.

 

Технология может применяться в производстве 15 видов культур, в том числе пшеницы, кукурузы, сои, хлопка, картофеля, риса и гороха. Байгельди отметил, что в будущем сфера применения нанотехнологий в сельском хозяйстве будет расширяться. По его словам, рост объема производимой продукции позволит снизить стоимость продуктов питания, а также кормовых культур, что позитивно скажется и на животноводстве.

 

Специалист добавил, что проект получил поддержку со стороны союза "Атамекен", Министерства сельского хозяйства и Министерства индустрии и новых технологий. Байгельди считает, что технология станет равноценной альтернативой производства продуктов с содержанием генетически модифицированных организмов (ГМО).

 

Tengrinews.kz

[Гpифон]

Нанооптика нового поколения: что задумал Пентагон

Пентагон опубликовал несколько запросов на разработку технологий для оптики нового поколения. Это ощутимо повлияет не только на военную отрасль, но и на множество других сфер, где используются оптические технологии.

Прежде всего Пентагон хочет суперчерный материал, способный поглощать 99% света. Этот материал планируется использовать для изготовления антибликового покрытия, которое сможет поглощать рассеянный свет «в ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном и дальнем инфракрасном диапазонах».

Данная технология повысит качество изображения камер высокого разрешения, а также решит проблему охлаждения высокочувствительной электроники.

Суть проблем известна: даже самые совершенные современные антибликовые покрытия поглощают лишь 90–95% света, а 5–10% отражаются обратно и ухудшают качество изображения. Также черная поверхность эффективнее излучает тепло, что способствует охлаждению поверхности.

Желание Пентагона вполне осуществимо. Так, в 2011 году специалисты НАСА разработали 0,76-мм покрытие на основе углеродных нанотрубок, способное поглощать 98–99,5% света, в зависимости от длины волны.

В Национальной физической лаборатории Великобритании разработана другая технология чернения: предмет несколько часов держат в растворе никеля и натрия, а затем на несколько секунд погружают в азотную кислоту.

В результате образуется покрытие с крошечными «кратерами», которые ловят свет и мешают его отражению обратно.

Кроме реализации своих «черных планов», Пентагон хочет получить новые типы оптических материалов, способных работать в условиях боевых действий.

В частности,

один новый материал должен пропускать световые волны строго определенной длины волны, а другой должен уметь поглощать воду для охлаждения компонент оборудования.

cnews.ru

[Гpифон]

Наночастицы особой прочности продлевают жизнь вакцинам

 

...Поскольку помогают вакцине задержаться на слизистых оболочках достаточно долго, чтобы на неё успели среагировать иммунные клетки.

 

Вирусы и бактерии часто проникают в наш организм через слизистую оболочку дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, половой системы. В слизистой есть иммунные клетки, которые могли бы дать инфекции отпор, пока она не распространилась. И эти иммунные клетки можно было бы заранее настроить на тот или иной патоген с помощью вакцины.

Наночастицы особой прочности, разработанные для доставки вакцины на слизистую оболочку (фото авторов работы).

К счастью, есть такие вакцины, которые не вводятся в кровеносный сосуд, а наносятся прямо на слизистую — как, к примеру, полиомиелитная, которую нужно попросту проглотить, чтобы она попала на слизистую пищеварительного тракта. (А некоторые вакцины против гриппа, напомним, имеют вид назального спрея.) Однако они, увы, не так широко распространены, чему виной один серьёзный недостаток: эти вакцины не слишком долго задерживаются на слизистой, и потому иммунные клетки не успевают понять, что им, собственно говоря, предлагают запомнить.

То есть проблема тут в том, чтобы удержать такую вакцину на поверхности слизистой на нужное медикам время.

И её удалось решить в Массачусетском технологическом институте (США): как пишут в Science Translational Medicine Даррелл Ирвин и его коллеги, ключом послужили особо прочные наночастицы, над созданием которых учёные трудились два года. Фрагменты белков, составляющие «суть» вакцины, заключены здесь в многослойную липидную оболочку, в которой каждый слой химически скреплён с другими, и, по словам г-на Ирвина, по прочности такая наночастица настолько же превосходит обычную липидную, насколько резиновая шина прочнее мыльного пузыря.

Благодаря прочной оболочке наночастицы остаются на поверхности слизистой достаточно долго, чтобы иммунные клетки смогли их схватить и передать другим иммунным клеткам, Т-лимфоцитам, которые в итоге запоминают вакцинирующую молекулу.

Свою вакцину исследователи проверяли на мышах, вводя им специфичные белки раковых клеток и вируса СПИДа. Мыши человеческим СПИДом не болеют, так что реакцию на ВИЧ-белок проверяли с помощью вируса коровьей оспы, который может инфицировать мышей. Вакцина в особо прочных наночастицах оказалась эффективнее, чем обычная, которую наносили на слизистую или вводили под кожу: в случае особо прочной вакцины инфекция не шла дальше лёгких. Обычно вирус коровьей оспы быстро добирается до яичников, и при традиционной вакцинации его там и находили. А вот в случае усовершенствованной вакцины никакого вируса в яичниках не было: иммунные клетки останавливали его ещё в слизистой дыхательных путей.

Кроме того, по словам учёных, Т-клетки памяти, от которых зависела эффективность вакцины, в изобилии встречались не только там, где вирус непосредственно контактировал со слизистой, но и в желудочно-кишечном тракте, и в половых путях. Правда, исследователи призывают не забывать, что все эти результаты получены на мышах, и сказать о том, будет ли такой же замечательный иммунный ответ у человека, пока нельзя.

Если же вакцина докажет свою эффективность на нашем виде, с её помощью можно будет бороться не только с инфекционными болезнями, но и, например, со злокачественными опухолями: в экспериментах организм мышей после вакцинации полностью избавлялся от пересаженной животным меланомы. (Правда, и в этом случае условия опыта оказались несколько искусственны: опухоль у мышей была запрограммирована на продукцию овальбумина, против которого и создавали вакцину.)

Подготовлено по материалам MIT News. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.

[Гpифон]

АРМИРОВАНИЕ НАНОЛЕНТАМИ ЗНАЧИТЕЛЬНО УЛУЧШИТ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАСТИКОВ

 

Создан принципиально новый композит, пригодный к массовому производству и обладающий серьёзным потенциалом как для производства газовых автомобильных баков, так и для улучшения качества пластиков, используемых для хранения самых разных жидкостей.

 

Знаете ли вы, что во многих странах машин на природном газе больше, чем электромобилей? И, в отличие от последних, даже при своей заведомой бюджетности метановое авто способно проехать многие сотни километров, не нуждаясь в многочасовых зависаниях возле электророзетки. Да и загрязнения всех видов от такого топлива не столь велики, как от жидких нефтепродуктов, а стоит газ в среднем в 2–2,5 раза меньше.

Наноленты графена видны как белые точки, разбросанные по срезу материала. (Здесь и ниже иллюстрации Tour Group / Rice University.)

То есть всё просто замечательно, но, конечно, со своими проблемами. Металлические баллоны для метана дóроги и тяжелы; целиком пластиковых баллонов, по сути, на рынке нет, ибо пластик не слишком хорошо удерживает газ. В то же время баллоны для метана при одинаковом запасе хода должны быть в среднем вчетверо более ёмкими, чем баки для дизтоплива, в силу меньшей плотности даже сжатого газа в сравнении с жидкостью. Сам дополнительный объём найти не так сложно (бак на крыше и так далее), а вот с ростом массы из-за более крупных баков надо что-то делать.

 

Международная (США, Венгрия, Словения, Индия) исследовательская группа под руководством Джеймса Тура (James Tour) из Университета Райса взялась поправить дело при помощи армирования обычного термопластичного полиуретана нанолентами из графена. Почему именно ими, а не обычным «листовым» графеном с его идеальной газонепроницаемостью? Материаловеды резонно посчитали, что, пока нет технологий массового производства качественного графена (хотя на днях сообщалось о появлении и такой технологии), в эти дебри нечего и соваться. А вот наноленты из графена научились получать методом «разрезания нанотрубок» ещё в 2009 году. Правильное распределение нанолент шириной в 200–300 нм, по словам исследователей, может обеспечить почти такую же непроницаемость конечного материала, как и сплошная графеновая плоскость.

 

Чтобы испытать свойства ёмкости из термопластичного полиуретана, укреплённого графеновыми нанолентами, по одну сторону от неё воздух откачали до технического вакуума, а по другую — закачали азот под давлением. Контрольный образец неармированного пластика показал полную потерю азота через 100 с. Армированный же материал и через тысячу секунд не проявил заметной потери давления. Уменьшение содержания азота (из-за его утечки через термопластичный полиуретан) удалось зарегистрировать только через 18 часов — результат, сравнимый с эффективностью лучших металлических баллонов.

 

Важно и то, что лишь 0,5% итогового композита пришлось на наноленты, то есть речь идёт о сравнительно малом расходе армирующего компонента.

 

Но овчинка стоит выделки не только из-за миллионов автомобилей и автобусов на метане, которые в результате внедрения такого материала значительно снизят как вес, так и (до некоторой степени) стоимость.

 

Те же наноленты при большем увеличении.

Вспомним о такой, казалось бы, банальной вещи, как производство массовых напитков, разливаемых в пластиковые ёмкости. Это и минеральная вода, и пиво, и газировки всех видов. И все они через несколько месяцев хранения «в пластике» теряют значительную часть своих «пузырьков». Впрочем, тут механизм снижения качества пластика скорее противоположен: бутылка пропускает кислород внутрь так же хорошо, как и углекислый газ (из газировки) — наружу. В итоге пиво (а мы ведь так о нём радеем) постепенно портится, сокращая свою жизнь в пластиковой бутылке... (Правда, если совсем честно, портиться оно начинает почти сразу, из-за чего вкус пива из стеклянной и пластиковой тары различается ещё до истечения срока годности продукта.)

 

Поскольку новое армирование обеспечивает газонепроницаемость на уровне металлов, газовая диффузия в бутылках на его основе будет неотличима от той, что имеет место в стеклянной таре, поэтому качество хранящихся «в пластике» напитков попросту... придёт в норму.

 

Отчёт об исследовании опубликован в журнале ACS Nano.

 

Подготовлено по материалам Университета Райса. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock

[Гpифон]

Японские ученые изобрели нано-пузыри для очистки почвы от радиации

Японские ученые, занимающиеся изучением технологий нейтрализации радиации, изобрели специальные нано-пузыри. «Умные» пузыри, убедились исследователи, способны очищать грунт от радиоактивных частиц.

Уникальный метод борьбы с загрязнениями разработали сотрудники университета Киото. Они провели тест возле аварийной атомной электростанции «Фукусима» с применением нано-пузырей. В результате ученым удалось очистить окружающую почву от цезия на 90 процентов.

 

Ученые провели очистку при помощи особой жидкости с высокой концентрацией микроскопических пузырей. Нано-пупырышки создают «вихревой поток», который собирает и уносит радиоактивные частицы.

На сегодняшний день считается, что технологий, позволяющих отделить радиоактивные частицы цезия от почвы, не существует. Но японские ученые оптимистично настроены и продолжают исследования, чтобы доказать эффективность своего метода.

http://www.eurosmi.ru/956yaponskie_uchenye_izobreli_nano_puzyri_dlya_ochistki_pochvy_ot_radiatsii.html