Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Кот-нанобот

Ключевые слова:  наноботы и нанокопы, самоорганизация, серебряные наночастицы

Автор(ы):  Владимир Владимирович

12 октября 2011

"Животное" - самоорганизованные серебряные нанопризмы (нанопластинки), запечатленные электронной микроскопией (ПЭМ); ширина пластинок порядка 40 нм, толщина порядка 7 нм.

Самоорганизованные наноботы исключительно перспективны для возможных применений в различных областях науки и искусства - от здравоохранительной охоты на вирусов до поисков межпланетного разума и бозонов Хиггса.

Особенно перспективно их потенциальное использование как нанокопов, строго, пунктуально и беспристрастно контролирующих целевое расходование гигасредств в нанотехнологии и наноиндустрии. Ожидаются серьезные и продолжительные переговоры, как с неизбежно-заинтересованными ключевыми корпорациями, так и с сурово-правоохранительными органами :)

Один из множества замечательных образцов Николь Каткарт. Изображение сделано в центре электронной микроскопии университета Торонто.

 

 

Средний балл: 9.3 (голосов 23)

 


Комментарии
Краев Андрей Вячеславович, 14 октября 2011 19:08 
Владимир Владимирович, вы что-то специальное делали чтобы пластинки в монослой укладывались? Поверхность как нибудь функционализировали?
Владимир Владимирович, 14 октября 2011 22:47 
Андрей Вячеславович,
Просто низкая концентрация - и чем больше диаметр пластинок, и гидрофильнее поверхность - тем легче получить монослои. При бОльших и больших концентрациях пластинки начинают липнуть друг к другу и ориентироваться перпендикулярно субстрату в агрегированной (колончатой) форме.
Палии Наталия Алексеевна, 15 октября 2011 06:37 
Действительно - кот и нано.., а почему ...робот
Владимир Владимирович, 15 октября 2011 12:10 
Так он же самособранный, и глазищи-то, глазищи!
И неизбежный ряд ассоциаций - «Заклинаю Вас, не выходите ночью на болота, когда силы зла безраздельно властвуют над землей…», декслерогогия, и ""эффективные мeнeгеры"", как в отдельно взятой корпорации, так и в масштабе национальной катастрофы...
Палии Наталия Алексеевна, 16 октября 2011 10:21 
Так он же самособранный,- удивительно, ,
а он очень похож на котенка из мультфильма "Кто сказал "Мяу"", особенно, глаза
Палии Наталия Алексеевна, 16 октября 2011 10:22 
Заклинаю Вас,...- особенно в полнолуние (12 октября)
Травкин Илья Олегович, 16 октября 2011 12:46 
Надо делать специальный подраздел "зоопарк". Вот котенок тут, были улитки и жирафики.. Сделать нанозоопарк в разделе галерея?
Палии Наталия Алексеевна, 16 октября 2011 20:15 
Надо делать специальный подраздел "зоопарк". и "наносад" - много цветов тоже было
Хм, а можно...
Владимир Владимирович, 16 октября 2011 20:39 
На мой взгляд, излишняя классификация (изображений с часто условными ассоциациями) вряд ли принесет много пользы...
Поэтому и не делали...
Палии Наталия Алексеевна, 09 ноября 2011 14:50 
Интересно, а в 2012 г. "самоорганизованные наноботы" уже будут в виде дракончиков
Владимир Владимирович, 10 ноября 2011 08:12 
В оригинальном Китайском гороскопе речь идет только о зайцах (коты - они сами по себе, и разве что выдумки вьетнамских гороскопов...)
ca6ka, 19 ноября 2011 19:00 
Хеххеее
Не понял,а почему,собственно,-"самоорганизованн ые"? Что нет ни подложки,ни границы раздела фаз?
Владимир Владимирович, 19 ноября 2011 21:03 
Очень хороший вопрос, Геннадий Викторович, спасибо.

"Самоорганизованные" - калька с "self-assembled".
Согласно разумно устоявшемуся значению этого термина (изначально использовавшегося для биологических молекул - белков, ДНК) - подразумевается, что не использовались ни "человеческий фактор" ни литографические и прочие "top-down" процессы.
А так, конечно, - и субстрат, и разнообразные границы фаз, и многоликие силы взаимодействий коллоидных частиц.
Данная "самоорганизация" получена испарением водных дисперсий серебряных коллоидных частиц, стабилизированных зарядом (на не взаимодействущем плоском субстрате). И ключевыми силами упорядочения явились капиллярные собирающие силы (при поддержке зарядовых взаимодействий, препятствующих хаотическому слипанию, и энтропийного фактора энергетической выгодности упорядоченной упаковки монодисперсных (относительно) частиц).
Спасибо за пояснение,но мне опять не ясно .Что такое -"не взаимодействующий плоский субстрат"?Еще А.Н.Теренин писал,что роль подложки состоит "в ПРИНУДИТЕЛЬНОМ формировании фазы,состоящей из пачек параллельно ориентированных молекул,примыкающих друг к другу",см.А.Н.Теренин,Фотоника молекул красителей,Наука,Л.,1967.
Владимир Владимирович, 19 ноября 2011 22:17 
Используя термин "не взаимодействующий плоский субстрат", я старался подразумевать "не суть важно какой", но получилось, по всей видимости, неудачно...

Конкретно, для полученного изображения использовалась полимерная пленка, покрытая тонким слоем углерода на стандартной медной решетке, использующейся для просвечивающей электронной микроскопии. Главное, что плоская и гладкая.
И с достаточной уверенностью можно утверждать, что природа субстрата не является ключевым фактором - подобные структуры наблюдались многократно нами и на других плоских поверхностях: стекле, кварце, кремнии, слюде, графите. Важно только, что субстрат не притягивает (и как-либо иначе не удерживает) частицы и не мешает "самосборке". Для какой-либо принудительной ("confined") самосборки коллоидных частиц, поверхность субстрата должна быть структурирована в масштабе сравнимой с размером частиц (а не быть плоской). Размер данных частиц - десятки нанометров.
Несомненно, в случае молекулярных взаимодействий полностью исключить роль субстрата для принудительного формирования фаз за счет молекулярных взаимодействий и ориентирования/стерики вряд ли возможно.
Вл.Вл-ч!Простите за занудство,но почему Вы говорите о структуре поверхности,а не об электрическом поле дисперсионного характера,обусловленного флуктуациями электронной плотности на любой поверхности раздела?
Владимир Владимирович, 19 ноября 2011 23:23 
Геннадий Викторович,
Вы задаете очень хорошие, правильные и логичные вопросы.
Поскольку речь оригинально шла о "самосборке" коллоидных частиц, там дисперсионные силы взаимодействия с поверхностью не являются очень важным параметром.
В случае упаковки молекул на поверхностях, конечно, данные универсальные поля являются значительным и неотъемлемым фактором.
Но, опять же, несомненно упрощая/утрируя, - ну повзаимодействуют молекулы как-то (и не столь сильно) дисперсионно на расстоянии, а в конечном-то итоге их упаковку (относительно поверхности) будет определять структура/стерика поверхности (упаковка атомов, рельеф, дефекты) или, на языке молекулярных взаимодействий, сильные отталкивающие силы (с вкладом более значительных (по сравнению с дисперсионными) электростатических сил взаимодействия зарядов и диполей в упаковках).
Думаю,что "наноКоты",полученные в строго одинаковых условиях,но на разных субстратах,заметно отличаются друг от друга по своему "характеру".Если это так,то не в этом ли и состоит влияние собственных свойств (природы) субстрата?
Владимир Владимирович, 20 ноября 2011 17:17 
Из нашего опыта (и в разумном соответствии с теоретической фундаментальной базой) роль субстрата (гладкого и не сильно взаимодействующего) в коллоидной самосборке минимальна.
"Нанокот" уникален, конечно, но подобная (в деталях ориентации и организации на поверхности) самосборка серебряных пластинок наблюдается не только на поверхности решеток для просвечивающей электронной микроскопии, но и на стекле, и на кремнии.
Субстрат будет влиять рельефом (царапины, бороздки) или посредством сильного взаимодействия с частицами (для отрицательно заряженных частиц серебра - положительно заряженные поверхности, например как стекло/кварц, модифицированные аминосилоксанами).
Из наших наблюдений и моего разумно ограниченного понимания, главные факторы, влияющие на самосборку - свойства самих частиц (размер, форма, монодисперсность, стабилизация (заряд, стерика)); для самосборки на субстратах очень важна и концентрация частиц в дисперсии (и часто собственно дисперсионная среда).
Согласен,что все перечисленные факторы серьёзно влияют на структуру нанослоев,но все же термин "самосборка" представляется мне весьма сомнительным.Интересно,что думают по этому поводу другие участники нашего семинара.Люди,отзовитесь!!!
Владимир Владимирович, 20 ноября 2011 19:36 
Замечательно, что как результат всех обсуждений мы снова вернулись к начальному вопросу о терминологии.
Опять же, "самосборка" ("self-assembly") - термин устоявшийся и широко употребляющийся (и на мой ограниченный взгляд, весьма неплохо применимый для организации коллоидных частиц). В целом - много копий сломано про разумность использования "самосборки" для многих других систем (особенно новомодных "нанороботов" и серой слизи). В какой-то степени в этом и суть улыбки данного изображения/кота

А так, хоть "верблюдом" называй - не пихай лишь без надобности в игольное ушко
Лучше самосборка, чем "самоорганизация". Но термин самосборка и правда очень широко используется. Если частицы одинаково заряжены, а так оно и есть, то причиной приведения их в интимный контакт, возможно, стало стягивание при высыхании капли. А Графоэпитаксия и бороздки - работает!
Владимир Владимирович, 25 ноября 2011 15:27 

Удивительно, никогда до этого не задумывался про разницу между "самосборкой" и "самоорганизацией". Использовал оба термина, как близкие синонимы.
"Самосборка" - более используемый термин, который, на мой взгляд, по своему смыслу отражает более пассивный процесс (как-то собирается, может "кем-то"). "Самоорганизация" же подразумевает создание упорядоченных структур в системе (и самой системой).
К примеру при высыхании капли дисперсии и испарении жидкости, капиллярные силы стягивают (собирают) частицы - происходит как бы "самосборка" частиц в кучу. И если частицы хорошо стабилизированы, и не липнут друг к другу как попало преждевременно, и монодисперсны, что позволяет реализовать энергетически выгодные высокосимметричные упорядоченные структуры, - тогда они (частицы) могут и "самоорганизовываться" (аккуратно и красиво).
А мне показалось, что при самоорганизации частицы как раз организуются, но сами, не предсказанным образом, а при самосборке наоборот, мы сначала синтезируем определённые частицы, а они уж собираются в то, что нам от них нужно.
Владимир Владимирович, 17 января 2012 02:02 
Это вполне разумная точка зрения.
Главное иметь в виду, что
а) термины самосборки и самоорганизации были адаптированы/траснплантированы из биологии/биохимии (особенно вирусов);
б) самосборка - перевод/калька "self-assembly", а этот английский термин менее утилитарен - нет таких оттенков значения "сборки", как например "сборка грибов и ягод" ;
в) "самосборка" редко происходит сама по себе - она всегда управляется каким-то физико-химическим фактором/параметром. Для изображения на картинке - это испарение растворителя дисперсии.
Ильинский Иван Игоревич, 22 декабря 2011 18:03 
очень забавно
Ильинский Иван Игоревич, 22 декабря 2011 18:03 
очень прикольно
Котёнок по имени "Гав"
Владимир Владимирович, 10 января 2012 20:38 
Нанозагадка просто получается:
"Не лает, не кусает - страшно малым шныряет"
(Кот-нанобот)
а почему там шестиугольники, вместо квадратов?
Владимир Владимирович, 19 января 2012 00:08 
А почему должны быть квадраты? Поверхности пластинок - стабильные (111) атомные плоскости, и соответственно совместимая симметрия с "кубической плотнейшей упаковкой" серебра должна быть с осями третьего порядка - или треугольники, или, чаще всего, шестиугольники.

"Квадратные" наблюдаются в реальной жизни только кубы и прямоугольные бипирамиды, в которые можно, к слову, превратить пластинки при желании.
на мозаику похоже, у меня ребенок младший в нее играть любит ))) Очень милый кот!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наногеометрия
Наногеометрия

Какие атомы на ощупь?
В рамках прокта РОСНАНО организован конкурс "Наноразборка" среди научно-позновательных каналов на YouTube.

И в прошлом месяце к нам приезжала в гости команда блоггеров канала "Физика от Побединского". А мы в свою очереди показали наш головной офис и рассказали Побединскому, что такое АСМ и зачем он нужен.

Итоги конкурса научных работ на премии имени академиков А.В. Новоселовой, В.И. Спицына и В.А. Легасова
Подведены итоги конкурса научных работ на премии имени академиков А.В. Новоселовой, В.И. Спицына и В.А. Легасова

Молодежная Школа-семинар "Основы социоинженерии"
Школа-семинар для молодых ученых «Основы социоинженерии» пройдет 21 и 22 мая 2018 г. в Институте проблем управления РАН.

Материалы к защитам квалификационных работ магистров на ФНМ МГУ в 2018 году

22-25 мая 2018 года в аудитории 235 лабораторного корпуса Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ (начало в 11:00).

Иранская трилогия. Часть 3. Первая Международная наноолимпиада
Нанометр
Рассуждения и фоторепортаж, а также краткий рассказ о самой Первой международной наноолимпиаде в Тегеране, а также о неожиданном расцвете нанотехнологий в Исламской Республике Иран.

Naming story - Alternative version
Kira Efremova, Olga Efremova
Работа призеров III степени Фотоконкурса таблиц Д.И.Менделеева, посвященного Международному году Периодической таблицы химических элементов, XII Интернет-олимпиады по нанотехнологиям Kira Efremova (Windmill Hill Primary School) и Olga Efremova (University of Hull, Cheshire, United Kingdom).

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!

Проектная работа

Сегодня становится все более популярной так называемая проектная работа школьников, однако на этот счет есть очень разные мнения. Мы были бы признательны, если бы Вы высказали кратко свое мнение по этому поводу путем голосования. Заранее благодарны!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.