Дек 31

В настоящий момент у нанотехнологии остро ощущается нехватка инструментов для эффективного построения и измерения наноструктур. Для решения этих задач требуются механические системы, оперирующие в диапазоне нескольких миллиметров с субнанометрической точностью.Совсем недавно французы разработали систему 2D нанопозиционирования, которая может удовлетворять указанным требованиям. Кроме того, новый инструмент, основанный на интерференционном датчике и оптоэлектронике, может применяться также в стандартных атомных микроскопах и литографии.

Многие современные инструменты работают в миллиметровом диапазоне с нано разрешением, но их воспроизводимость и точность по-прежнему превышают десятки нанометров по причине собственных механических дефектов, а лучшее на данный момент устройство имеет точность около 100 нм.

Эта проблема в скором будущем может стать очень серьезным препятствием в развитии нанотехнологий.

Читать далее »

Дек 29

нанотрубкаАлександр Ярин с коллегами из Чикагского университета в Иллинойсе разработали метод для заполнения углеродных нанотрубок водными растворами.

Такое решение может найти применение в медицине, так как нанотрубки диаметром до 100 нм могут служить для транспортировки лекарственных препаратов непосредственно к месту их применения, например, в опухоль.

Ранее разработанные методы наполнения нанотрубок использовали высокие температуры и давления, что не позволяет их применение к биомедицинским веществам. Также вероятно использование нового метода в катализе, суперхладагентах, оптоэлектронике и датчиках.

Дек 29

Нанобиоэлектроника является новой быстро развивающейся дисциплиной, интегрирующей достижения наноэлектроники и молекулярной биологии. В основе нанобиоэлектроники лежит использование процессов переноса заряда в биомакромолекулах и созданных на их основе молекулярных структурах нанометрового размера. Объединение наноэлектронных устройств со сложными биологическими структурами, такими как клетка, перебрасывает мостик между нанобиоэлектроникой и биотехнологией.Объединение биоматериалов с металлическими или полупроводниковыми частицами, фуллеренами или углеродными нанотрубками порождает новый класс материалов для создания уникальных электронных или оптических систем. Основные направления нанобиоэлетроники включают создание на основе таких гибридных систем биосенсоров, сложных наноэлектронных схем на основе ДНК, конструирование нанобиотранзисторов, диодов, наномоторов, нанотранспортеров и т.д.

Одним из самых значимых разделов нанотехнологии является наноэлектроника, которая предполагает использование элементов нанометрового диапазона и даже отдельных молекул. Фундаментальной задачей наноэлектроники является создание электронных устройств и проводников молекулярных размеров. Решение этой задачи позволило бы конструировать сверхбыстрые и сверхкомпактые компьютеры, использующие принципиально новые квантовые алгоритмы.

Гигантская активность в этой области связана с попытками использования для наноэлектроники фуллеренов и нанотрубок. Несмотря на уникальные свойства углеродных нанотрубок, их применение в нанотехнологических целях существенно осложнено проблемами управляемого манипулирования ими, использованием в конкретной технологической цепочке, дороговизной и широким разбросом индивидуальных свойств (от диэлектриков до полупроводников и проводников).

Читать далее »

Дек 28

Сейчас в ноутбуках, iPod, видео камерах, сотовых телефонах и многих других устройствах применяются аккумуляторы литиево-ионного типа. Электрическая емкость этих аккумуляторов ограничена количеством лития, которое может находиться в аноде батареи, обычно изготавливаемом из углерода. Если применять кремний вместо углерода, то объем лития будет больше, но кремний имеет неприятное свойство расширяться и сжиматься при каждом цикле зарядки-разрядки, что в конечном итоге ухудшает работу аккумулятора и срок его службы (из-за разрушения его структуры).

Исследователи Стэнфордского университета нашли способ использовать кремний и решить проблему изменения объема с помощью нановолокон. Теперь скажем ноутбук с таким аккумулятором сможет работать не два часа, а 20!

Новый анод представляет собой лес из нановолокон кремния, выращенный на стальной подложке, которая обеспечивает отличную электропроводность.

Применение нано-аккумуляторов не ограничено только мобильными устройствами: их повышенная емкость расширяет диапазон использования за счет автомобильных и бытовых приборов. Перспективность их производства также обусловлена хорошо развитыми промышленными мощностями по работе с кремнием.

Читать далее »

Дек 25

Объектом нанотехнологий являются устройства или их компоненты для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и частицами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров, а также макроскопические объекты, атомарная структура которых контролируемо создаётся с разрешением на уровне отдельных атомов.

Примечание: 1 нанометр равен 10−9 метра.

В качестве наноматериалов используются наночастицы (нанопорошки), нановолокна (нанотрубки) и нанопленки. Целесообразность их применения обусловлена тем, что при таких размерах объектов вещество обладает рядом ценных свойств, не наблюдаемых у макроколичеств того же вещества. Так например, в Австралии была предложена идея бронежилета из материалов на основе углеродных пулеотталкивающих нанотрубок, которые под воздействием пули прогибаются, а затем восстанавливают форму с отдачей энергии.

Rambler's Top100