Существует два основных класса углеродных нанотрубок: одностенные и многостенные (коаксиальные одностенные нанотрубки вставлены одна в другую). Оба типа могут быть получены с помощью самых различных методик (например, дуговой разряд, лазерная абляция, CVD). С точки зрения синтеза одностенных УНТ наиболее важной методикой является CVD с применением переходных металлов в качестве катализатора. Однако механизм образования УНТ до недавнего времени был не совсем ясен. Учёные из Китая и США предложили метод синтеза, который позволяет исследовать процесс формирования нанотрубок.
В связи с истощением запасов природных ресурсов сегодня перед человечеством встаёт очень важная проблема: какой источник энергии в будущем заменит традиционные виды топлива? Давайте посмотрим вокруг нас: топливо, которое мы сжигаем каждый день в баках автомобилей и которое используется для обогрева нашего жилья, вода, которую мы пьём, полимеры, которые нас окружают, содержат водород, во всех живых существах так же содержится огромное количество водорода, звёзды состоят в основном из водорода и гелия. H2 – самый распространённый элемент во вселенной (до 92% всех атомов во Вселенной).
Создание экологически чистого водородного транспорта сопряжено с решением проблемы безопасного хранения и транспортировки водорода. Выделяется ряд базовых принципов хранения водорода – в сжатом виде под давлением, в виде жидкости, в химически связанном виде (металлогидриды), впитанным в пористые материалы. Хранение газа с использованием углеродных нанотрубок привлекло очень большое внимание после эксперимента, в ходе которого, используя высокотемпературное статическое давление аргона, обнаружили аргон в закрытых нанотрубках, извлеченных после охлаждения и снятия давления. В настоящее время продолжаются интенсивные поиски путей повышения водород-углеродного отношения при аккумулировании до практически приемлемого уровня, для применения в топливных элементах для транспортных средств или большой и малой стационарной энергетики.
Исчерпывающее обеспечение нужд человечества энергией с сохранением полного экологического равновесия, при котором возможно долгосрочное устойчивое развитие человеческого общества в гармонии с окружающей средой, можно достичь только при использовании неисчерпаемой энергии окружающей среды. В статье рассмотрен лишь один аспект использования наноматериалов – для генерации «альтернативной» электроэнергии, что является только частью колоссального потенциала нанотехнологии по развитию экологически чистой энергетики. Но ведь произвести тепло и электричество – это только начало. Дальше требуется эффективно передавать, хранить, экономно потреблять энергию. Во всех этих процессах именно достижения нанонауки способны обеспечить принципиально качественные изменения.
Израильскими учеными предложен способ роста одностенных углеродных нанотрубок на ориентированной кварцевой подложке с образованием упорядоченной структуры в форме серпантина.
Газовые сенсоры на основе нитей ZnO, обладающие высокой чувствительностью и селективностью, способны работать в широком диапазоне концентраций и при различных значениях температуры и влажности. Такие устройства могут найти широкое практическое применение в экологическом мониторинге и определении повышенных концентраций вредных газов в быту и на производстве.
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.
Благодаря своему строению, исключительной механической прочности и уникальным электрическим характеристикам, углеродные нанотрубки (УНТ) являются перспективным материалом для формирования наноэлектрических схем и наноэлектромеханических систем, а также для наноробототехники. В настоящей работе рассмотрены основные достижения в разработках наноробототехники на основе УНТ.
Исследователи из университета Гамбурга предложили метод синтеза наночастиц CdSe, позволяющий контролировать форму наночастиц и прикреплять их к углеродным нанотрубкам (УНТ)
Золь-гель метод с применением эпоксидов довольно новый метод синтеза металлов главных и побочных подгрупп. Монолит аэрогеля оксида цинка был получен золь-гель методом из спиртового раствора нитрата цинка и пропилен-оксида в качестве инициатора гелеобразования.
Прямые эксперименты, позволяющие получить ответ на вопрос об эмиссионной способности боковой поверхности нанотрубки, были поставлены недавно в Univ. of Central Florida, Orlando (США).
Ученые из Израиля предложили новый метод получения многостенных углеродных нанотрубок со сферическим медным окончанием с помощью каталитической смеси Cu-Fe.
Продемонстрирована теоретическая способность квазиметаллических нанотрубок к излучению терагерцового излучения при приложении напряжения. Показано, что зависимость спонтанного спектра излучения от приложенного напряжения и от частоты универсальна, что позволяет использовать описанный эффект в высокочастотных наноэлектронных устройствах.
С 15 по 19 октября 2007 г. в Отрансе (пригород г. Гренобля, Франция ) состоялась международная конференция общества GDR-E NANO-E “Наука и применение нанотрубок” (Nan'Autrans 07, GDR-I NANO-I Annual Meeting on Sceince and Application of nanotubes), посвященная развитию исследований в области углеродных нанотрубок и увеличению международного обмена между молодыми исследователями.
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.
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).
Группа сотрудников Исследовательского Центра Тулузы (Франция)обнаружили существенную зависимость характера пропускания микроволнового излучения материала, содержащего двухслойные нанотрубки, от содержания примесей в атмосфере.
Недавно в одной из лабораторий Шанхая (Китай) благодаря хорошему химическому сопряжению при содержании углеродных нанотрубок в полимере менее одной десятой процента было получено почти двукратное увеличение прочности ряда полимерных материалов.
Исследователи из Университета Пекина показали, что лампы накаливания на основе нити из углеродных нанотрубок во многих отношениях превосходят стандартные лампы на основе вольфрамовых нитей и могут послужить повышению конкурентоспособности ламп рассматриваемого класса.
Ученые из Политехнического Института Вирджинии обнаружили, что луч лазера определенной частоты эффективно и быстро удаляет аморфный углерод, не повреждая при этом сами нанотрубки.
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.
Сотрудники химического факультета Техасского университета в Далласе (США) разработали процедуру получения пряжи и тканей на основе углеродных нанотрубок.
Группа сотрудников одного из канадских университетов (Université de Sherbrooke)использовала для получения в макроскопическом количестве из мелкодисперсного углерода нанотрубок термическую плазму высокочастотного плазмотрона.
Третья часть фоторепортажа о закрытии Интернет-олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в Будущее", знакомящая с неформальным чаепитием и, заодно, с факультетом наук о материалах (чаепитие происходило на химическом факультете МГУ в комнате секретаря академика Ю.Д.Третьякова). Все фотографии "скачиваемые".
Второй фоторепотраж из серии "Церемония закрытия Интернет-олимпиады". На этот раз - персоналии участников и фотографии награждения победителей и призеров лично Ректором МГУ им.М.В.Ломоносова академиком РАН В.А.Садовничим. Фотографии "скачиваемые".
Благодаря усилиям, предпринятым в одном из научных институтов Швейцарии, достигнут определенный прогресс на пути создания серийного производства наноподшипников с использованием углеродных нанотрубок.
Исследователи из Китая (Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences) совсем недавно применили углеродные нанотрубки, внутри которых были добавлены наночастицы родия (Rh), как реактор для превращения газовой смеси монооксида углерода и водорода в этанол.
Как известно, углеродные нанотрубки (УНТ) обладают рекордной прочностью, которая характеризуется величиной модуля Юнга, достигающей терапаскалей. Практическое использование этого замечательного свойства УНТ в области создания сверхпрочных материалов затруднено в силу чрезвычайно малых размеров, а также весьма высокой стоимости получения УНТ. Наиболее эффективный путь к решению данной проблемы связан с созданием нанокомпозитов, т. е. полимерных материалов, содержащих некоторое, весьма небольшое количество УНТ.
Эффективный способ повышения прочности нитей, состоящих из большого числа индивидуальных однослойных УНТ, разработан недавно в одном из университетов Тайваня, где использование методики скручивания толстых нитей из УНТ привело к многократному увеличению модуля Юнга.
Университетское образование, университетский дух - это свобода мысли и открытость. Поэтому мы публикуем здесь в открытом доступе задания первой Интернет - олимпиады по нанотехнологиям. Все задачи - авторские, разной сложности, практически все из них - комплексные и междисциплинарные. Да и как может быть иначе? Нанотехнологии не могут принадлежать какой-то одной касте ученых, технологов или политиков. Они призваны оказать большое влияние на все человеческое сообщество. Именно поэтому все, кто будет решать задачи, будет решать их на свой вкус и по своим способностям. Мы не расчитываем, что кто-либо решит все задачи. Это очень трудно. Мы хотим найти талантливых людей, для которых это интересно. Мы надеемся, что таких участников будет очень много и все они получат удовольствие и от своего участия в Олимпиаде и от своей победы - большой ли, или маленькой, но все равно - победы, которая будет... Над задачами, над собой и над коллегами по соревнованию. Удачи! Да, решать задания можно только после регистрации в качестве участника Олимпиады...
Раздел, в котором собраны ссылки на интересные события и публикации ВНУТРИ "Нанометра". Фактически, каталог избранных оригинальных публикаций сайта Нанометр для быстрой навигации внутри архивных материалов. Конкурсы, популярные статьи, студенческие рефераты, интернет-олимпиады, дистанционные курсы, опросы, интервью, критика...
Ученые из нескольких японских университетов обнаружили эффект полимеризации фуллеренов, находящихся внутри УНТ в результате воздействия внешнего давления.
Интервью Лионидаса Бачаса (Leonidas Bachas) журналу Materials Chemistry о достижениях его группы в области использования нанотрубок для создания мембран имитирующих белковые клеточные каналы
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.
