Создан новый материал для получения эластичных проводников

Исследователи из Университета Северной Каролины (США) разработали новый метод создания эластичных проводников на основе углеродных нанотрубок. Учёные надеются, что их технология позволит производить этот материал в количестве, необходимом для нового поколения эластичной электроники.

Очевидное преимущество продуктов на основе эластичных проводников — их способность принимать практически любую желаемую форму. Это вполне может найти применение в медицинских имплантатах, в интегрированных в одежду цифровых гаджетах, а также в сенсорах, способных буквально опоясывать беспилотные летательные аппараты.

Первым шагом в развитии этого типа электроники как раз являются проводники, могущие с лёгкостью принимать нужную форму, сохраняя при этом свою проводимость.

Рис. 1. Изогнутые нанотрубки напоминают волны на гладкой поверхности. (Здесь и ниже фото Dr. Yong Zhu / North Carolina State University).

Углеродные нанотрубки были выбраны в качестве основы эластичного проводника не просто так. Они прочны, стабильны, являются отличными проводниками и легко могут быть оформлены в виде параллельных нитей.

Чтобы сделать проводящий материал более эластичным, можно намеренно выгибать его в форме волны. Новый пр ... Читать дальше »

Предсказаны новые фазы льда высокого давления

Сотрудники кафедры химии и химической биологии Корнеллского университета (США) отыскали несколько новых фаз водяного льда.

Поскольку учёных интересовало сверхвысокое давление в диапазоне от одного до пяти терапаскалей (от 10 до 50 миллионов атмосфер), работа носила чисто теоретический характер. Никакой возможности наблюдать последовательность предсказанных стабильных и метастабильных структур льда нет, хотя они вполне могли бы существовать в недрах экзопланет или внешних планет Солнечной системы, Урана и Нептуна.

Рис. 1. Последовательность структур водного льда (иллюстрация авторов работы).

Рис. 2. Расчётное соотношение между давлением и объёмом для некоторых новых фаз (иллюстрация авторов работы).

Проводя моделирование, американцы отметили, как уже известная структура Pbcm (здесь и далее указываются обозначения кристаллографических групп) при давлении в 930 ГПа сменяется новой фазой Pmc21, а затем, по достижении 1,3 ТПа, трансформируется в P21.

Последняя фаза стабильна в широком интервале давлений, верхняя граница которого находится на уровне 4,8 ТПа.

... Читать дальше »

Биотехнологи создали из ДНК гибрид мотора и вычислительного устройства

Британские и японские ученые собрали микроскопический «мотор» из нескольких молекул ДНК, который может не только передвигаться в произвольном направлении, но и считывать новые инструкции, корректируя свой курс в соответствии с ними, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

За последнее десятилетие биотехнологи разработали множество миниатюрных био-устройств, повторяющих функции их «неживых» аналогов.

В частности, существует уже несколько десятков ДНК-компьютеров, полноценное вычислительное устройство и дисплей из колоний кишечной палочки.

Хироси Сугияма (Hiroshi Sugiyama) из Киотского университета (Япония) и его коллеги использовали короткие последовательности ДНК для создания устройства, которое можно считать первым примитивнейшим ДНК-роботом.

Их детище умеет передвигаться в пространстве согласно инструкциям, которые он получает в режиме реального времени или считывает из своей внутренней памяти.

Ученые объединили одноцепочечные короткие последовательности ДНК в единую длинную цепь, отдельный участок которой выделен под «память» устройства. Такой «мотор» предназначен для передвижения по дорожке из цепочки ДНК:

... Читать дальше »

Учёные охладили полупроводник светом

Парадоксальное охлаждение за счёт нагревания продемонстрировали специалисты из института Нильса Бора. Авторы опыта считают, что эта технология пригодится для создания высокочувствительных механических и электрических датчиков, а также компонентов квантовых компьютеров.

Физики провели эксперимент в области оптомеханики, изучающей взаимодействие света с подвижными объектами. В качестве испытательного образца выступила пластинка из арсенида галлия.

При толщине всего 160 нанометров её размеры превышали 1 х 1 миллиметр, сообщает институт.

Эту наномембрану учёные поместили в специальном держателе в вакуумную камеру и направили на неё лазерный луч мощностью 50 микроватт. Отражённый свет попадал на зеркало и возвращался к пластине полупроводника.

Рис. 1. Усами за установкой в институте Нильса Бора (фотографии Ola J. Joensen).

Дальше начиналось самое интересное. Часть света пластинка поглощала, и это приводило к появлению свободных электронов, чуть-чуть разогревавших материал. Разогрев приводил к периодическому термическому расширению, из-за которого менялось расстояние между поверхностью мембраны и зеркала, создавая колебания. А они на ходу изменяли и параметры резон ... Читать дальше »

Химики создали микроракеты на водородных пузырьках

Американские исследователи представили новый тип микромотора, который работает в кислой среде, не требуя топлива извне. Учёные говорят, что двигатели такого типа в будущем смогут «путешествовать» в теле человека.

«Это первый пример самоходной микроракеты с химическим питанием, которая обходится без внешних источников топлива, таких, например, как перекись водорода, – заявил один из авторов новой работы профессор Джозеф Ван (Joseph Wang) из университета Калифорнии в Сан-Диего.

• Такие микроракеты с кислотным питанием могли бы значительно расширить сферу применения нано- и микродвигателей в экстремальных условиях, например в человеческом желудке, и таким образом привести к созданию разнообразных новых биомедицинских приложений, начиная от целенаправленной доставки лекарств в организме или наноотображения для мониторинга происходящих в теле процессов».

Рис. 1. Хотя микроракеты движутся автономно,
исследователи также показали, что могут ими
управлять, контролируя направление движения и
заставляя их брать груз (b), перевозить в заданную
точку © и там отпускать (d). Делается это путём
нанесения магнитного слоя (титан + никель) на
поверхность ракеты и, соответс ... Читать дальше »