Ученые из калифорнийского университета исследовали оптические свойства гетероструктур на основе частиц ZnO, покрытых оболочками ZnS и ZnTe. Использование в качестве оболочек для ZnO таких полупроводников позволяет существенно уменьшить ширину запрещенной зоны оксида цинка, и, следовательно, использовать в устройствах для превращения энергии на основе гетероструктур солнечный свет.
Ученые из университета Техаса разработали простой и эффективный химический метод синтеза SmCo5/Fex (x=0–2.9) композитов с увеличенной намагниченностью и контролируемой коэрцитивной силой. При комнатной температуре нанокомпозиты являются ферромагнетиками, магнитные свойства материалов зависят от процентного содержания железа.
Идея использовать биологические молекулы и их способность к самосборке весьма заманчива. На этот раз в поле зрения ученых попали молекулярные шаперонИны – белки, в пространственной структуре которых имеется полость диаметром 3 нм. В такую полость можно поместить, например, квантовую точку. Однако фиксированный размер полости ограничивает возможности применения шаперонинов. Исправить это досадное недоразумение решила группа исследователей из США.
Сотрудники Philips Research Laboratories (Эйндховен, Голландия) неожиданно обнаружили, что скорость роста НП GaP резко возрастает при уменьшении расстояния между наночастицами Au от 3 мкм до 0.8 мкм. Сами авторы полагают, что это связано с каталитическим воздействием Au-Ga на разложение паров Ga(CH3)3. Такой рост НП они называют "синергетическим".
Группа ученых из Великобритании задумалась над тем, как заставить мезенхимальные стволовые клетки человека дифференцироваться в клетки костной ткани без применения химических воздействий. Известно, что процесс дифференцировки зависит от особенностей подложки, на которой растут клетки, однако прежде у разных исследователей получались противоречивые результаты. В целом считается, что более шероховатая подложка способствует лучшей дифференцировке клеток костной ткани, однако в некоторых случаях бывает и наоборот. Британские ученые предположили, что все дело в наноразмерных особенностях шероховатой поверхности.
Полиядерные ароматические соединения являются перспективными материалами для электролюминесцентных устройств, солнечных батареек и полевых транзисторов. Их способность к образованию стеков и связывание стеков между собой, как и растворимость, можно контролировать введением различных заместителей. Отжиг полученных на их основе пленок приводит к образованию нового упорядоченного углеродного соединения – «альтернативных нанотрубок».
Ученые из Калифорнии продемонстрировали использование пленок оксида кремния в процессах оптического детектирования трансмембранного ионного транспорта в фосфолипидах.
Как известно, углеродные нанотрубки (УНТ) обладают внутренней полостью диаметром порядка нанометра, которая может быть заполнена атомами или молекулами различного типа. В последние годы в число подобных объектов вошли, так называемые, «стручки» (УНТ, заполненные молекулами фуллеренов).
Недавно группе исследователей из Университета Нагои (Япония) удалось получить новую разновидность стручка: двустенную нанотрубку, заполненную молекулами фуллеренов С60 либо С70.
Дисульфиды металлов со слоистой структурой, такие как MoS2, представляют огромный интерес. Эти материалы обладают уникальными каталитическими и фотогальваническими свойствами, а также могут быть использованы в качестве смазок. Группа учёных из Сингапура провела обширное исследование свойств нанослойных плёнок дисульфида молибдена, связанное как с теоретическим моделированием, так и с экспериментальными исследованиями.
Современные нанотехнологии предлагают пути получения новых синтетических материалов, расширяя тем самым функциональность устройств в химии, физике и биологии. Для быстрого получения больших площадей хорошо упорядоченных темплатов Detlev Gruetzmacher с коллегами предлагают использовать интерференционную литографию жестким ультрафиолетом (EUV-IL) на длине волны 13,5 нм. Было показано, что степень упорядочения полученной таким образом структуры и узость разброса размеров квантовых точек превосходит таковые для полученных на сегодняшний день структур.
Очередное применение для одностенных углеродных нанотрубок придумали исследователи из Нью-Йорка. Они создали биосенсор, способный определять присутствие аденовирусов в среде.
Для обнаружения пьезоэлектрических свойств нанонитей титаната бария к монокристаллу образца прикладывали прямое растягивающее напряжение. При периодическом изменении механического напряжения, генерируемого с помощью прецизионной аппаратуры, наблюдалось периодическая генерация электрического напряжения.
При увеличении чувствительности любого детектора конечная цель состоит в том, чтобы достичь "предела чувствительности", то есть научиться регистрировать отдельные кванты (заряда, излучения и т.д. – в зависимости от назначения детектора). Для химических датчиков таким квантом является одна молекула. Задача определения мизерной концентрации различных газов очень важна как для экологии, так и для промышленности, не говоря уж о борьбе с терроризмом и других приложениях в области обороны. Чувствительность современных твердотельных датчиков ограничена флуктуациями, обусловленными тепловым движением зарядов и дефектов, в результате чего уровень шума на много порядков превышает сигнал от отдельной молекулы. Но ученым из России (Институт микроэлектронных технологий, Черноголовка), Великобритании (University of Manchester) и Голландии (University of Nijmegen) все же удалось добиться предельного уровня разрешения.
Внутренние состояния нейтральных атомов, находящихся в узлах оптической решетки при температуре ~ 10 мкК, предполагается использовать в качестве логических состояний квантовых битов (кубитов) для проведения квантовых вычислений.
Синтез наноструктур, позволяющий контролировать морфологию, является важной задачей, поскольку их химические и физические свойства часто в существенной степени зависят от размера и формы таких структур. Одни из интересных объектов для такого синтеза – платиновые наночастицы, известные своей выдающейся каталитической активностью. G. Surendran и др. представили "мягкий" темплатный метод синтеза пористых платиновых наношариков, образующихся путем агрегации платиновых нанопрутьев.
Исследователи из Голландии предложили создать для каждой молекулы фермента персональный маленький реактор, проницаемый для субстратов, кофакторов и продуктов энзиматической реакции. Такой подход позволяет изучать свойства фермента на уровне индивидуальных молекул. В качестве нанореактора ученые решили использовать внутреннюю полость вирусного капсида.
Технология визуализации поверхности, известная как метод зонда Кельвина, в сочетании с методом dip-pen нанолитографии дает возможность успешного использования ДНК-наночипов.
Представлен трехступенчатый метод ковалентного осаждения молекул 5,10,15,20-тетракис(гидроксифенил)порфирина на подложку (100) кремния. Метод включает в себя модификацию поверхности кремния путем осаждения метилового эфира длинноцепочечной карбоновой кислоты, затем гидролиз эфира и, наконец, ковалентное присоединение тетракис(гидроксифенил)порфирина.
Группа ученых из Калифорнии, используя бактериофаг MS2 в качестве биомолекулярной основы, осуществила синтез наноразмерных контрастирующих агентов с высокой молекулярной релаксацией.
В настоящее время ведётся активный поиск материалов для солнечных батарей, которые в будущем могут стать основой энергетики. Используемые сейчас солнечные батареи на основе кремния достаточно дороги, а, следовательно, необходима замена столь же эффективными, сколько и недорогими солнечными батареями. Американская группа учёных из Northwestern University предложила использовать солнечные батареи на красителях с использованием нанотрубок из оксида цинка.
Несмотря на широкое развитие нанотехнологии, синтез наночастиц размером менее 10 нм все еще остается скорее искусством, особенно для семейства перовскитов. Однако недавно был представлен новый метод синтеза наночастиц титаната бария, благодаря которому удается синтезировать его частицы, не превосходящие по размерам 5 нм! Этот метод основан на использовании биомассы грибов. Метод, названный «био-помолом», получил развитие в применении к манганиту висмута, когда химически синтезированные частицы размером около 150-200 нм превращались в наночастицы размером менее 10 нм, сохраняя свою кристаллическую структуру и фазовый состав.
Исследователи из University of Wisconsin-Madison (США) смогли синтезировать замечательные структуры, состоящие из ветвистых нанопроволок PbS и PbSe, методом CVD.
Сенсорные нейроны были осаждены на нанонитях фосфида галлия, вертикально выращенных на поверхности GaP. Подложки, покрытые нитями длиной 2.5 микрон и шириной 50 нм, стимулировали адгезию клеток и вертикальный рост аксонов. Показано, что стабильность клеток на нанонитях выше, чем на планарной подложке.
Фоточувствительный материал, представляющий собой матрицу из оксида алюминия или полимера с раствором красителя в нанополостях, может быть использован в качестве эффективного носителя информации или оптического переключателя. Материал изменяет цвет при облучении ультрафиолетом.
Создание катодов на основе углеродных нанотрубок (УНТ) открыло новые возможности для разработки портативных источников рентгеновского излучения. Это связано со способностью УНТ, благодаря тому, что их длина значительно больше поперечных размеров, многократно усиливать напряженность электрического поля в окрестности наконечника, что позволяет создавать миниатюрные рентгеновские трубки, не прибегая к громоздким генераторам напряжения. Один из приборов подобного типа, создан недавно в Институте передовых технологий (Корея).
Занимаясь поиском лекарства от рака, Джон Канзиус решил попробовать опреснять воду. Опресняя воду, он обнаружил, что под действием радиоволн из соленой воды выделяется водород, который можно сжигать, получая температуру более 1600 градусов Цельсия. После того как Канзиус продемонстрировал миру свой аппарат, мнения разделились: одни считают, что ловкий мистификатор пытается продать вечный двигатель, другие - что наконец-то найдено альтернативное топливо.
Группа учённых из Университета города Гамбурга синтезировала суперпарамагнитные наночастицы феррита марганца и установила, что частицы, помещённые внутрь липидной мембраны, гораздо более контрастны на изображении, получаемом с помощью метода магнитного резонанса, чем наночастицы феррита марганца без какой либо модификации поверхности.
Ученые из Брауновского Университета (Brown University) во главе с Томасом Вебстером (Thomas Webster) покрыли поверхность титана углеродными нанотрубками. Этот материал может сильно повысить процент успешных имплантаций.
Исследования японских ученых показывают, что двухслойные мембраны, образованные водорастворимыми производными фуллеренов, обладает свойствами, кардинально отличающимися от свойств обычных липидных двухслойных мембран, как, например, клеточных.
Системы нейтральных атомов, охлажденных до низких температур и находящихся в узлах оптической решетки (которая образуется при интерференции лазерных пучков), считаются перспективными кандидатами для хранения квантовой информации из-за их очень слабого взаимодействия с внешним окружением и, следовательно, большого времени декогерентизации.
Для изучения динамики нанообъектов в режиме реального времени необходимо сочетание строго синхронизированных ультракоротких импульсов излучения с очень высоким пространственным разрешением.
Группа сотрудников Исследовательского Центра Тулузы (Франция)обнаружили существенную зависимость характера пропускания микроволнового излучения материала, содержащего двухслойные нанотрубки, от содержания примесей в атмосфере.
Еще со школьной скамьи мы знаем, что пространственное разрешение любого оптического метода ограничено дифракцией. Для видимого света, который и дарит нам привычную гамму цветов, предел разрешения составляет около 200 нм. Это та граница на шкале размеров, которая, словно река Лета, отделяет макро- и микромир ярких красок, от бесцветного наномира, в котором само понятие естественного спектра, казалось бы, теряет смысл. Так было раньше, но развитие современных методов исследования позволило шагнуть далеко за предел дифракции. Сегодня оптические свойства вещества в видимом диапазоне длин волн можно изучать с пространственным разрешением в десятки нанометров. Рассмотрим только два подхода, которые стали возможны благодаря развитию сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ).
Перст-дайджест В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Механизмы механо-бактерицидного действия наноструктурных поверхностей. Кубан и кубаноиды. Оптический гетеродин для измерения времени сверхкоротких импульсов. Трещать по швам правильно: однонаправленный разрыв метаматериала.
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.
