Современные исследования в области нанотехнологий все чаще требуют дополнения физического эксперимента «численным» - компьютерным моделированием атомарной структуры и эволюции нанообъекта, основанным на базовых физических законах. При условии доступности вычислительных ресурсов достаточной мощности моделирование даёт исследователю то, что часто невозможно в эксперименте: возможность проследить и понять, какие именно фундаментальные факторы обусловливают те или иные особенности поведения системы.
Исследовано влияние состава дисперсионной среды на структуру и свойства гидратированных силикатных материалов. Показано, что добавление веществ, генерирующих активные свободные радикалы, приводит к увеличению прочности.
Небольшой, но очень полезный аналитический обзор Е.А.Левашова, доктора технических наук, профессора, заведующего кафедрой порошковой металлургии и функциональных покрытий, директора Научно-учебного центра СВС МИСиС-ИСМАН, Государственный технологический университет «Московский институт стали и сплавов»
Электронная микроскопия, как динамично развивающаяся отрасль современной науки и технологии, включает в себя не только анализ веществ, материалов и биологических объектов. Значительные усилия ученых направлены на разработку и усовершенствование электронных и других корпускулярных микроскопов (например, протонного) и приставок к ним, методов пробоподготовки, изучение механизмов формирования изображения при взаимодействии образца с электронами, способов сбора и обработки информации, которую можно получить с помощью микроскопа.
С образованием и уничтожением экситонов связывают особенности оптических спектров наноструктур, в которых резкие линейчатые компоненты, нехарактерные для макроскопических тел, наблюдаются вплоть до комнатных температур. Установлено, что величина энергии связи экситона зависит от размера наночастицы, если размер частицы сопоставим или меньше радиуса экситона. Поэтому, получая монодисперсные коллоидные растворы наночастиц различных размеров, можно управлять энергиями экситонных переходов в широком диапазоне оптического спектра.
История фракталов началась с геометрических фракталов, которые исследовались математиками в XIX веке. Фракталы этого класса – самые наглядные, потому что в них сразу видно самоподобие. Примерами таких фракталов служат: кривые Коха, Леви, Минковского, треугольник Серпиньского, губка Менгера, дерево Пифагора (Рис.1) и др. С математической точки зрения, фрактал - это, прежде всего, множество с дробной (промежуточной, «не целой») размерностью.
Что будет, если постепенно уменьшать толщину стержня, станет ли он еще более хрупким? Именно такой вопрос задал себе в 1920 г. сотрудник Авиационного исследовательского центра в Фарнборо А.А. Гриффитс и нашел на него ответ, проведя эксперименты со стеклянными стержнями. Он обнаружив неочевидную, с первого взгляда, закономерность: при уменьшении диаметра стержня его удельная механическая прочность возрастала, причем значительно...
С древних времен человечество пытается принять однозначную систему «единиц измерения». Этим вопросом занимались правители и ученые в Древнем Китае, Греции, Персии, Риме, Англии, Феодальной Европе и на Руси. В то время эталоны единиц измерения были нехитрые: размеры органов тела королей, любимых музыкальных инструментов императоров и пр. Развитие науки, торговли и мореплавания требовало постоянных пересчетов одних мер в другие, только в Европе в XVII в. использовалось около 100 различных фунтов и 50 различных миль...
Продолжение дискуссии о вторичной структуре кристаллов – теории и её приложений в химии, физике, механике твёрдого тела (файл в приложении)... Развита теория вторичной структуры кристаллов (ВСК). реализующая новые принципы и подходы в химии, физике, механике твердого тела. С позиций теории ВСК рассмотрены механизмы образования и роста кристаллов.
Попытка немецкого профессора в русском переводе очаровать российского читателя перспективами нанотехнологий на до боли известных примерах. Размытое чтение с редкими интересными мыслями и фактами, но шестнадцатью полезными страницами в конце. Рецензия на книгу У. Хартманн, "Очарование Нанотехнологии", М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.
Интернет принес нам практически неограниченную информационную свободу. Но, как известно, за все надо платить. Мы платим колоссальным возрастанием информационного шума, однако есть в жизни справедливость и свободные источники технической информации. Один из них - патентная база данных США (www.uspto.gov).
Их изучают как подопытных кроликов, на них будут зарабатывають миллионы. Наномашины. Одни предсказывают для них великое будущее, другие сулят гибель человечеству. Какими свойствами обладает самая совершенная наномашина? Кто способен создать подобное устройство? И что может случиться, если это произойдет?
Что такое биотопливо. Биотопливо прошлого. Вредные выбросы биотоплива. Сравнение биотоплива и топлива из нефтепродуктов. Преимущества биотоплива. Основные виды биотоплива
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.
Исследователи из США и Австралии впервые продемонстрировали метод резонансной рентгеновской дифракционной микроскопии для визуализации наноструктуры материала в объеме.
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.
Увеличение плотности записи информации за последнее десятилетие сделало гигантский скачок вперед за счет новых магнитных материалов. Стоит отметить, что полученные величины существенно превосходят соответствующие плотности записи, достигаемые при использовании широко известных полупроводниковых материалов.
Изучение молекулярных наномагнитов показывает, что для этих материалов возможны времена релаксации бОльшие, чем предполагалось ранее. Это делает возможным использование молекулярных магнитов для хранения квантовой информации.
В последнее время все чаще и чаще появляются исследования, в которых в качестве конструкционного материала при создании наноразмерных устройств используются природные макромолекулы, например, ДНК
Магнитные биосенсоры следующего поколения будут способны определять ничтожные концентрации белков и других биомолекул в маленьких пробах всего за несколько минут.
Определение специфических последовательностей ДНК при помощи гибридизации с комплементарным меченым зондом весьма распространено в биодиагностике. Значение метода сложно переоценить, и поэтому его усовершенствование занимает умы многих исследователей. Ученые из Великобритании предложили использовать олигонуклеотидные зонды, сшитые с золотыми наночастицами.
В какой-то степени развитие нанотехнологий определяется нашей (то есть всех членов общества и «Нанотехнологического сообщества», в частности) верой в них. В какой-то мере мысль материальна, поэтому возникает идея это развитие (и наше будущее) формировать и формировать, все же, на принципах оптимистического реализма. Верю – значит существую..
Рассмотрены известные экспериментальные данные о зависимости свойств кристаллических веществ от размера кристалла. Показано, что вид этой зависимости одинаков для разных свойств и различных кристаллических веществ. Величина свойства при уменьшении размера кристалла сохраняется постоянной вплоть до размера 10-5 – 10-6 см, кристалл меньшего размера существенно изменяет свои свойства. Показано, что известные в настоящее время экспериментальные данные являются необходимым и достаточным основанием для введения понятия "Элементарная единица кристаллического твёрдого тела" ("квант кристалла"). Элементарная единица кристалла рассматривается как основа вторичной структуры (макроструктуры) твёрдого тела и и элементарный носитель его "кристаллических" свойств. Это понятие даёт возможность рассматривать обширный и разнообразный экспериментальный материал о реальной структуре и свойствах твёрдого тела с единой точки зрения.
Ученые из США смогли значительно улучшить быстродействие сканирующего туннельного микроскопа. Теперь получение изображения требует в 100 раз меньше времени, чем раньше.
Локальный поверхностный плазмонный резонанс (Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR) был примене для исследования образования макроскопического подвижного защищенного липидного бислоя на золотых и серебряных пленках, содержащего нанодыры, заполненные SiOx. Сравнение сенсорных темплатов, основанных на пленках золота и серебра, показывает бОльшуюую чувствительность темплатов, основанных на пленках золота в соответствии с изменением как для объемных, так и для граничных показателей преломления в водном растворе.
Ученым удалось получить суперлиофобные поверхности с различными структурами, способные переходить в гидрофильное состояние и обратно при приложении электрического напряжения.
Обратимая ассоциация и диссоциация наночастиц при действии ферментов осуществлена группой ученых из США. Исследователи синтезировали суперпарамагнитные наночастицы на основе оксида железа, покрытого декстраном, и модифицировали их белковыми доменами, которые способны связываться друг с другом; это связывание контролируется ферментами. За процессом ассоциации можно следить, используя визуализацию методом ЯМР.
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.
Ученые из Калифорнии продемонстрировали использование пленок оксида кремния в процессах оптического детектирования трансмембранного ионного транспорта в фосфолипидах.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров
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.
