Нанотехнологии: правда и вымысел

Нанотехнологии – одно из самых перспективных направлений в современной науке. В мире появилось много самых удивительных изобретений в этой сфере.

Наноэлектроника. Исследователи из Японии и Швейцарии продемонстрировали возможность связывания между собой отдельных молекул с помощью проводящих ток молекулярных нанопроводов. Это открытие является важным шагом к созданию мономолекулярной электроники, что позволит во много раз уменьшить размеры привычных нам электронным устройств.

Плащ-невидимка из графена. Ученые из США изобрели плащ-невидимку, использовав известное природное явление – мираж. Новый материал, созданный на базе графена, обладает свойствами, сходными с раскаленным песком в пустыне, что позволяет "отводить глаз" от предмета, делая его невидимым. При этом невидимость можно включать и выключать, пуская по наноматериалу электрический ток.

Наногенератор. Вскоре достаточно будет просто носить гаджет в кармане и он подзарядится от движений – с таким заявлением выступили создатели плоских «наногенераторов», которые при сжатии, сгибании или тряске вырабатывают то же напряжение, что и обычная батарейка. Ученые разработали два типа наногенераторов, помещенных в полимер. Каждый из них представляет собой стопку тонких листков, соединенных нанопроводами из пьезоэлектрического оксида цинка, толщиной в несколько сотен нанометров.

Наномедицина и профилактика. Ученым из США удалось с помощью наночастиц пролить свет на сложные процессы, происходящие внутри элементов живой клетки. Американцы выделили и исследовали несколько типов базовых перемещений, происходящих во внутриклеточных наномашинах. С помощью микроскопии по методу интерференционного контраста ученые смогли замерить и смоделировать на компьютере полную трехмерную картину происходящих в клетке перемещений. Результаты их исследований могут помочь в лечении различных тяжелых заболеваний, таких, как болезнь Альцгеймера, а также продвинуть исследования в области искусственного моделирования внутриклеточных процессов.

Наносенсор. Ученые из Стенфордского университета разработали инновационный чип-биосенсор, позволяющий диагностировать рак на ранних стадиях. Сенсор, основан на технологии магнитного детектирования и способен обнаруживать заданный протеин-биомаркер рака при концентрации один к ста миллиардам. Такой сенсор почти в тысячу раз чувствительнее, чем применяющиеся в настоящее время технологии диагностики начальных стадий развития опухолей.

Нанобот. Корейские ученые заявили о разработке новой технологии управления медицинскими микророботами в теле человека. О перспективах микроботов писали многие, как ученые, так и фантасты. Перемещаясь с током крови, микромашины могли бы выполнять сложнейшую работу, доставлять лекарственные препараты, убивать раковые клетки и бактерии, разрушать тромбы и другие образования, до которых невозможно добраться никаким другим способом.

Создание нейропротезов является непростой задачей, поскольку биологические ткани обычно плохо совмещаются с электроникой и могут оказывать негативное влияние на работу нервных клеток. Решением проблемы искусственной сетчатки стали гибкие полупроводники: ученые засеяли поверхность светочувствительного полупроводникового полимера нервными клетками, которые выросли и сформировали сложные разветвленные нейронные сети. В ходе экспериментов выяснилось, что покрытый нейронами полимер можно использовать в качестве электрода в светоуправляемой электролитической ячейке, при этом он обладает пространственной избирательностью. Кроме того, его можно настроить так, чтобы он реагировал только на световые волны определённой длины, благодаря чему становятся возможными разработки систем лечения поврежденной сетчатки так, что восстановится цветное зрение.

Российские ученые продолжают активно открывать новые горизонты в области нанотехнологий, и их достижения не перестают удивлять.

Нобелевскую премию по физике получили ученые из России Александр Гейм и Константин Новоселов. Им удалось создать графен — самый тонкий в мире материал, толщиной всего один атом углерода, то есть в 300 тыс. раз тоньше листа бумаги. Применять его планируется в микроэлектронике (обладает такой же структурой, как и полупроводники, но при этом сам проводит ток), медицине и аэрокосмической области.

Ученые Свердловской области нашлиновый метод синтеза нанопокрытий для авиадвигателей с помощью газоразрядного устройства. Технология, разработанная специалистами, позволяет влиять на характеристики получаемых нанокомпозитных покрытий на основе титана, кремния, углерода и азота. Не требует высоких температур, дополнительных установок или материалов и относительно проста в реализации.

В Курганской области построят завод по производству железобетона. Новый завод будет построен в Варгашинском индустриальном парке. Он будет выпускать сетку для габионов (покрытые цинком, полимером, сплавом цинка с алюминием, мишметаллом и полимером и пр.), а также габионные конструкции различных типов (коробчатые, матрацно-тюфячные, цилиндрические и пр.).

Уже сейчас нанотехнологии используются в различных отраслях - электронике, энергетике, медицине, машиностроении, строительстве и других.

Еще больше интересных фактов по теме можно узнать из книг и журналов зала Патентно-технической литературы Юговки.

Любовь Войтова

«Нескучно о научном: Машина, дарующая свободу»

3 июня 2024

​Новый выпуск рубрики «Нескучно о научном». Сотовый мир

3 апреля 2024

«Нескучно о научном». Домашние роботы

19 декабря 2023