Мы все чаще слышим слова нанонаука, нанотехнология, наноструктурированные материалы и объекты. Отчасти они уже вошли в повседневную жизнь, ими обозначают приоритетные направления научно-технической политики в развитых странах. Так, в США действует программа “Национальная нанотехнологическая инициатива” (в 2001 г. ее бюджет был 485 млн долл., что сопоставимо с годовым бюджетом всей Российской академии наук). Евросоюз недавно принял шестую рамочную программу развития науки, в которой нанотехнологии занимают главенствующие позиции. Минпромнауки РФ и РАН также имеют перечни приоритетных, прорывных технологий с приставкой “нано-”. По оценкам специалистов в области стратегического планирования, сложившаяся сейчас ситуация во многом аналогична той, что предшествовала тотальной компьютерной революции, однако последствия нанотехнологической революции будут еще обширнее и глубже. Да, собственно, она уже началась и взрывообразно захватывает все новые и новые области. В журнале “Природа” были опубликованы статьи, посвященные отдельным направлениям нанонауки; теперь постараемся бросить взгляд на нее как на единое целое.
Современное материаловедение - многоплановая область знаний, где одновременно с сохранением основных существующих и востребованных материаловедческих направлений развиваются качественно новые идеи, прежде всего связанные с созданием наноматериалов различной природы и наносистем на их основе.
Ученые из Университета Вирджинии (Virginia Commonwealth University) открыли новую биологическую функцию фуллеренов – ингибировать воспалительный процесс при аллергических реакциях.
Ученые из группы, занимающейся наноуглеродными материалами (Kenji Hata, Tatsuki Hiraoka) в исследовательском центре передовых углеродных материалов Национального института AIST (Advanced Industrial Science and Technology) и корпорация Zeon совместно разработали новую технологию синтеза одностенных углреродных нанотрубок в препаративных количествах на большой площади металлических субстратов.
Карстен Рудольф с коллегами из Университета Людвига-Максимилманса предложили смешивать лекарства с магнитными наночастицами, или наномагнетозолями, в микрокаплях воды, чтобы затем направить их к пораженным участкам с помощью магнитного поля.
Профессор Ренсслеровского Физического Факультета Сарож Наяк с группой ученых, провели исследование зависимости электрических свойств графена от его длины и ширины. Оказалось, что электрические свойства напрямую зависят от длины элементов, варьируя которую можно менять ширину запрещенной зоны материала.
Кости птиц и стволы деревьев совершенствовались эволюцией в течение миллионов лет, поэтому они достигли идеального баланса между жёсткостью и плотностью. Однако исследователи из Sandia National Laboratories и University of New Mexico (UNM) совместно с исследователями из Case Western Reserve и Princeton Universities опубликовали статью в Nature Materials, в которой показали, что при определённых условиях самособирающиеся наноматериалы могут превзойти свои природные аналоги.
Ученые Ренсслеровского Политехнического института предложили новый метод пункции клеток: тонкий луч лазера в ближней ИК-области спектра, пульсирующий с частотой 1 фемтосекунду, использовался для создания поры – отверстия в клеточной мембране.
Химики из США сообщают, что благодаря механическим напряжениям были получены «полосатые» наностержени, содержащие равномерно распределённые квантовые точки.
Американские учёные разработали новый способ управления формой нанокристаллов металлов — путём использования наночастиц другого металла в качестве «зёрен» и изменения условий в реакционной среде.
Ученые из Университета Массачусетса успешно использовали наночастицы золота, функционализированные тетраэтиленгликолем, для того, чтобы искусственно стабилизировать белок в альфа-спираль.
Я считаю, что тенденция к мощному финансированию Правительством РФ научных разработок в области нанотехнологий более чем похвальна и заслуживает уважения. Хотя я не помню подобных программ в других странах с точки зрения скорости развития процесса и масштабов единоразового вложения столь больших денег.
Москиты ходят по воде лучше, чем водяные пауки, держатся на гладком потолке не хуже гекконов и крепко зацепляются за кожу своей жертвы. Команда исследователей из Dalian University (Китай) и Simon Fraser University (Канада) выяснила, как этим насекомым удаётся чувствовать себя так комфортно на таких разных поверхностях.
Ученые из Сеульского Национального Университета (Seoul National University) создали диод белого излучения, покрыв синий диод квантовыми точками из наночастиц (2-6 нм) (CdSe)ZnSe.
Детальное исследование сорбционной способности УНТ по отношению к свинцу и кадмию, а также к дихлоробензолу, присутствие которых в сточных водах представляет значительную экологическую угрозу, выполнено недавно группой исследователей из Ноттингемского университета (Англия) и Академии наук Китая.
Японская компания Pentel, производитель канцтоваров и письменных принадлежностей, разработала новый тип ароматического карандашного грифеля, объединив возможности нанотехнологий и знания экспертов в области ароматерапии. Отличаясь стойким запахом, который разработан для улучшения умственной деятельности, карандашный грифель – названный «Ain supplio» - недавно выиграл престижную награду - Stationery of the Year Award (2007).
Ученые из США создали полупроводниковые мембраны, аналоги клеточных мембран, состоящие из двух пространственно разделенных слоев допированного кремния с проводимостью n и p типа.
сследователи из Georgia Institute of Technology и NIST составили подробную карту электронной интерференции в графене, чтобы понять, как дефекты в этом двумерном углеродном кристалле влияют на распространение заряда.
Ученые из Тайерского Инженерного Колледжа (Thayer School of Engineering,), совместно с сотрудниками Дартмундского Медицинского Колледжа (Dartmouth Medical School) получили наночастицы железа, покрытые тонкой оксидной пленкой для использования их для гипертермии
Индийские исследователи обнаружили, что наночастицы оксидов и нитридов металлов могут проявлять ферромагнитные свойства при комнатной температуре, даже если для объемного материала такое поведение нехарактерно.
Сотрудники химического факультета Техасского университета в Далласе (США) разработали процедуру получения пряжи и тканей на основе углеродных нанотрубок.
Коллектив ученых из Китая успешно синтезировал и подробно исследовал функциональные свойства однородных ZnO монокристаллов. Микростуктуры были получены простой методикой при умеренных условиях проведения синтеза. Микрокристаллы ZnO составленные из двух ориентированных шестиугольных призм были названны авторами как "Dumbbell-like ZnO Microcrystals" (гантельки, "болванчики").
Показана значительная интенсивность люминесценции в УФ-области данных структур и перспективная потенциальная применимость в различных светоизлучающих устройствах.
Новый класс созданных специальным образом наночастиц, которые находят, показывают и уничтожают опухоль может быть мощным оружием против рака. Данные наночастицы, полученные Джеймсом Бейкером (James Baker) с коллегами (University of Michigan) представляют собой наночастицы золота, на поверхности которых находятся разветвленные полимеры – дендримеры. Дендримеры могут нести различные молекулы – находящие раковые опухоли, флуоресцирующие, и, соответственно показывающие их, а также лекарства, способные убивать клетки.
Ученые из Центра по Определению Характеристик Наноструктур (Center for Nanostructure Characterization, Georgia Tech) во главе с профессором Джонг Лин Вангом (Zhong Lin Wang) разработали технологию, в основе которой лежит использование сдвоенных пьезоэлектрических и полупроводящих вискеров, например из оксида цинка, для преобразования механической энергии (гидравлической энергии человеческого тела, энергии вибраций, движения и т.д.) в электричество.
Ученые из Университета Иллинойса в Чикаго (University of Illinois, Chicago) синтезировали с помощью реакций циклического присоединения наноразмерные пропеллеры двух типов, состоящие из углеродных нанотрубок.
Группа европейских ученых доказала, что углеродные нанотрубки могут напрямую стимулировать активность нервных клеток. Они создали интегрированную систему из одностенных углеродных нанотрубок и изъятых из организма мыши нервных клеток: сетка из нанотрубок использовалась в качестве подложки для культивирования нейронов.
Я был очень рад, когда услышал о создании Российской нанокорпорации (РНК). Появилась надежда на спасение российской науки, в первую очередь, РАН, было бы очень жалко этот шанс упустить. Но после начальной эйфории захотелось разобраться в том, что предлагается внимательнее. Действительно ли создаваемая РНК поможет нам опередить всех в мире в развитии нанотехнологий и захватить большой кусок триллионного мирового рынка? Я утверждаю, что это нереально.
Ученые из Саарландского Университета в Саарбрюкене (Saarland University, Saarbruecken), Михаэль Коблишка (Michael Koblischka) и его коллеги, обнаружили наноразмерные полосообразные структуры в сверхпроводнике SmBaCuO, причем они наблюдаются в кристаллах, выращенных как методом высокоскоростного вытягивания, так и кристаллизацией расплава. Полосы могут идти параллельно на протяжении нескольких микрон, а могут образовывать волны.
Исследования, проведенные учеными-физиками из университета Нью Хэмпшира (University of New Hampshire), доказали существование нового типа электронной волны на поверхности металлов – акустического поверхностного плазмона. Такой тип волны уже давно был предсказан теоретически, однако доказать этот факт экспериментально оказалось крайне сложно: если поверхность металла была недостаточно хорошо подготовлена или детекторы были недостаточно точно настроены, то эксперимент ничего не показывал.
Lydia Sohn, доцент Калифорнийского университета Беркли, на прошлой неделе провела презентацию своего портативного наноцитометра во время «научной ярмарки», которая проводилась для членов Конгресса и Национального научного фонда (National Science Foundation).
Продолжающаяся миниатюризация привела к переходу полупроводниковой промышленности к производству на наноуровне. Ускорение исследований в области наноэлектроники требует подъёма во многих сопутствующих областях, таких как моделирование.
Физики из Калифорнийского университета в Беркли показали, что с помощью света можно управлять даже самыми крошечными машинами. Облучая ультрафиолетовым лазером молекулы азобензола на золотой подложке, учёные «заставили» молекулу менять её форму. Такую молекулу можно включить в состав наномашины в качестве дистанционного переключателя, поршня или какого-либо другого подвижного элемента.
Ученые из калифорнийского университета в Риверсдэйле получили суспензию наночастиц оксида железа Fe3O4 в воде, цвет которой можно варьировать с помощью внешнего магнитного поля. Изменение силы магнитного поля приводит к реорганизации сферических наночастиц оксида железа в растворе, и соответственно, к изменению манеры прохождения света через него.
Группа сотрудников одного из канадских университетов (Université de Sherbrooke)использовала для получения в макроскопическом количестве из мелкодисперсного углерода нанотрубок термическую плазму высокочастотного плазмотрона.
Ученые Исследовательского Института Производственных Разработок и Прикладных Материалов им. Фраунгофера в Ганау (Fraunhofer Institut Fertigungstechnik Materialforschung, сокращенно IFAM) разработали клей с наночастицами оксида железа, который способен приобретать и терять свои клеящие свойства.
Согласно исследованиям, проведённым в Ренсселеровском политехническом институте, способность углеродных нанотрубок выдерживать неоднократные нагрузки и при этом сохранять свою структуру и механическую целостность аналогична поведению мягких тканей, таких как мышцы плеч и стенка желудка.
Представьте себе механического Пеле или Дэвида Бекхэма размерами в 6 раз меньше амёбы, который играет «футбольным мячом» не толще человеческого волоса на поле, которое с лёгкостью умещается на зёрнышке риса. Думаете это фантастика? Уже нет!
Команда исследователей из Osaka University (Япония) объединили порфириновый комплекс молибдена и полиоксометаллат вольфрама в структуру, названную порфириновым гамбургером.
Методика, разработанная компанией Roar Particles, позволит правоохранительным органам определять контакт подозреваемого со взрывчаткой или кокаином по оставленным отпечаткам пальцев. Эта методика сочетает в себе использование наночастиц и методов масс-спектрометрии.
Исследователи из Университета Калифорнии (University of California, Santa Barbara) обнаружили, что прикрепление полимерных наночастиц к поверхности красных кровяных телец значительно увеличивает время жизни этих частиц в живом организме, что может быть использовано для доставки лекарств.
Ученые из национальной лаборатории Лоуренса Берлея в Калифорнии, Пейдонг Янг (Peidong Yang) и его коллеги, синтезировали вискеры из ниобата калия, KNbO3, имеющие необычные нелинейные оптические свойства.
Сотрудники МГУ и Технического университета г. Аахен (Германия) разработали метод, позволяющий получать на поверхности кремниевой подложки системы из упорядоченных наноколонн. В отличие от большинства подходов, широко применяемых в полупроводниковой индустрии, данный метод является относительно дешевым и позволяет за один технологический цикл покрыть наноколоннами подложку весьма большой площади (десятки квадратных сантиметров).
Применив новую технологию одновременного возбуждения электронных и ядерных переходов в условиях пониженной температуры и сильного магнитного поля, было достигнуто усиление динамической ядерной поляризации ядра азота в 15N@C60 более чем в 1000 раз. Эта методика позволит внедрять ядерные кубиты в устройства квантовой обработки информации.
Перст-дайджест В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Наноалмазы помогут в борьбе с вредными биоплёнками в полости рта. Одежда-оборотень из металл-диэлектрических композитов. Фуллерины – новые углеродные каркасы. По щелчку пальцев: физические аспекты знакомого явления.
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.
Академик Е.Н. Каблов: «Для освоения космоса нужны новые материалы»
Янина Хужина В этом году весь мир отмечает 60-летие первого полета человека в космос. Успех миссии Юрия Гагарина стал возможен благодаря слаженной работе многих людей: физиков, математиков, конструкторов, инженеров-проектировщиков и, конечно, материаловедов. «Научная Россия» обсудила с академиком РАН Евгением Кабловым основные вехи в развитии космического и авиационного материаловедения.
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
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.
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.
