Создание материалов с принципиально новыми характеристиками неразрывно связано с получением наноразмерных систем, что стало возможным благодаря разработке новых методов, позволяющих синтезировать структуры со свойствами, регулируемыми на атомно-молекулярном уровне и не достижимые для структурно-однородных материалов. На примере диоксида титана рассмотрено изменение свойств наносистем. В настоящее время диоксид титана широко используется в области фотокатализа, в частности, при фотолизе воды, как экономически выгодного способа получения водорода – альтернативного источника для производства электроэнергии.
В работе представлены результаты исследований взаимодействия нанопорошка алюминия с водой. Показано, что в условиях относительно невысоких температур нанопорошок алюминия нацело взаимодействует с водой, выделяя «горячий» водород. Процесс взаимодействия сопровождается химико-механическим эффектом, понижением температуры кипения воды и саморазогревом реагирующих частиц. Образующиеся нанопористые материалы имеют различный химический и фазовый состав. Проанализированы преимущества и недостатки применения нанопорошка алюминия для получения водорода.
Что такое биотопливо. Биотопливо прошлого. Вредные выбросы биотоплива. Сравнение биотоплива и топлива из нефтепродуктов. Преимущества биотоплива. Основные виды биотоплива
Если нанотехнология - это «возможность целенаправленного создания и манипулирования объектами нанометровой величины», то работу группы китайских ученых из Chinese University of Hong Kong (Chemical Dept., Nanotechnology in Medicine Group)можно назвать образцово-показательной. Им удалось... подковать вирус.
Новые материалы являются основой технологий 21 века, а индустрия наносистем и материалов - одно из приоритетных направлений развития науки и техники, влияющих сегодня почти на все научные направления и сферы деятельности. Важным, бурно развивающимся направлением науки о материалах является инженерия поверхности применительно к созданию функциональных наноструктурных пленок и покрытий с характерным размером кристаллитов от 1 нм до нескольких десятков нм.
В работе исследовано влияние древовидных пептидов на дифференцировку Т-лимфоцитов в органных культурах тимуса в широком диапазоне концентраций, а также возможность их использования для повышения резистентности экспериментальных животных к введению летальных доз опухолевых клеток.
В сжатой и систематизированной форме авторы дают представление о наиболее перспективных достижениях в области применения наноструктурированных материалов в устройствах хранения и превращения энергии и намечают тенденции развития в этой области
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) создана самой природой для хранения информации. Неудивительно, что и ученых привлекает ДНК как носитель информации, например, записанной в двоичном коде. Для такой записи проще всего поставить в соответствие одному нуклеотиду один символ – ноль или единицу. Однако группа исследователей из США считает, что определение нуклеотидной последовательности ДНК, которое в таком случае необходимо для расшифровки – это слишком дорого и слишком неудобно. Они же предлагают использовать метод шифрования, при котором важен не состав, а размер фрагментов ДНК.
Китайские исследователи предложили в качестве анодного материала литий-ионных источников тока использовать полые углеродные сферы, на внутренней стенке которых расположены наночастицы олова.
Микробные топливные ячейки позволяют перерабатывать в электричество органические соединения, в том числе отходы, при помощи бактерий. Мощность микробной топливной ячейки зависит прежде всего от анода, непосредственно на котором размещаются микроорганизмы. Ученые из Сингапура создали композитный анод из мезопористого оксида титана, модифицированного полианилином, благодаря чему мощность бактериальных топливных ячеек повысилась вдвое.
Исследователи из США и Австралии впервые продемонстрировали метод резонансной рентгеновской дифракционной микроскопии для визуализации наноструктуры материала в объеме.
Полевые транзисторы на основе углеродных нанотрубок являются очень перспективными для применения в микроустройствах, в качестве предельного, лимитированного квантовыми эффектами элемента. В частности, для баллистических транзисторов была предсказана область работы в субтерагерцовом диапазоне, что на порядок выше, чем для обычных полупроводниковых транзисторов. Экспериментально это пока не достижимо, однако частоты порядка 8-10 Ггц были получены при использовании многозатворного транзистора на основе одной углеродной нанотрубки.
Теплопроводнсть графенового монослоя была изучена методом конфокальной микро-рамановской спектроскопии. Чрезвычайно высокая теплопроводность при комнатной температуре, ~ 5000 Вт/мK, делает графен перспективным материалом для применений в микроэлектронике.
Платина обладает сочетанием необычных физических и химических свойств, благодаря чему находится под пристальным вниманием уже очень давно. У неё есть целый ряд применений в технике: химические сенсоры, биосенсоры, катализаторы для получения водорода из метана, электрокатализаторы в полимерных электродных мембранах топливных батарей и т.д. Все эти свойства в существенной степени зависят от формы и размера частиц платины. Поэтому синтез частиц разной морфологии представляет практический интерес. Группа учёных из Квебека создала очень простой способ получения "наноцветков" платины без использования трудоёмких темплатных методик.
Солнечные батареи на основе полимеров привлекают огромное внимание благодаря своим полезным характеристикам, таким как прочность, низкая стоимость, гибкость и т.д. Однако эффективность таких батарей по сравнению с батареями из неорганических материалов остаётся на низком уровне. Американские учёные из Лос-Анжелесского университета попытались решить эту проблему.
Синтезированы гексабензакоронены различными заместителями и симметрией. Показана зависимость от симметрии температуры перехода в изотропную фазу и самоупорядочения на границе, что делает возможным применение соединений этого ряда в полевых странзисторах.
Нанопроволока – это монокристалл, в кристаллической решётке которого практически отсутствуют дефекты (дислокации). Кроме того, поверхность нанопроволоки, имеющая чрезвычайно малый радиус кривизны (около 10 нм), сильно сжата и поэтому препятствует движению дислокации наружу, т.е. образованию микротрещины. Всё это приводит к тому, что у нанопроволок почти отсутствует пластическая деформации, а предел прочности в десятки раз выше, чем у обычных образцов.
Исследователи из Pennsylvania State University смогли разработать методику, позволяющую собрать упорядоченный массив из 2000 нанопроволочных резонаторов.
сследователи Georgia Institute of Technology предложили простой и недорогой способ генерации электрического тока при помощи пьезоэлектрических нанопроводов из оксида цинка, выращенных на текстильных волокнах. Одежда из такого материала будет вырабатывать электричество за счет трения, возникающего при ходьбе.
Разработан двухфазный метод синтеза, позволяющий получать стабильные суспензии наночастиц Mn3O4 с заданными размером и формой в неполярном растворителе.
Исследователи из Австралии и Китая синтезировали органо-кремнеземные мезопористые частицы, содержащие суперпарамагнитные нанокристаллы магнетита. Материал характеризуется малым размером частиц, большим количеством пор и большой намагниченностью насыщения.
Китайские исследователи изготовили бумагу из ориентированных углеродных нанотрубок. В последнее время такая бумага вызывает определенный интерес, т.к. свойства нанотрубок могут быть реализованы в удобном для использования материале. Возможными областями применения являются катализ, фильтрация, конденсаторы, электроды, отвод тепла и др..
Японские ученые из Научно-Исследовательского Центра Современных Углеродных Материалов (Research Center for Advanced Carbon Materials, Japan) синтезировали самые маленькие одностенные углеродные нанотрубки.
Группа ученых из США показала, что сочетание подходов нанотехнологии и генной терапии дает возможность одновременной доставки к клеткам наночастиц и генов. Это открывает возможности для разработки более изощренных подходов в борьбе со многими заболеваниями.
Материалы на основе кремния очень важны для таких областей знания как микроэлектроника и фотоника. Многие кремниевые устройства основаны на планарной технологии, так как методы получения частиц сферической формы ещё не достаточно развиты. Группа учёных из Мадрида получила сферические частицы поликристаллического кремния и исследовала их свойства.
В номере журнала Nature от 10 января опубликованы сразу две работы, в которых сообщается о повышенных термоэлектрических свойствах кремниевых нанопроводов.
Исследователи из университета Северной Каролины (США) нашли способ, как уничтожить коварную синегнойную палочку при помощи оксида азота (II), заключенного в наночастицы диоксида кремния.
Перст-дайджест В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Мембраны из углеродных нанотрубок для гемодиализа. Графен в японском стиле. Оптические гребёнки: теперь на интегральных микросхемах. Ледовая пахота или снова о том, почему лед скользкий.
Обложка февральского выпуска Journal of Applied Physics Редакция научного журнала Journal of Applied Physics выбрала в качестве иллюстрации обложки февральского выпуска изображение доменной структуры гексагонального (h-)ErMnO3, полученного группой пользователей NT-MDT с факультета материаловедения и инженерии Норвежского университета науки и технологии (NTNU)
Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.
ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…
Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!
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.
