Создан метаматериал с рекордным показателем преломления

Инженеры из Южной Кореи создали гибкий метаматериал с рекордно высоким показателем преломления, который доходит до 38,6.

Показатель преломления n равен отношению фазовых скоростей света в вакууме и в заданном веществе и определяет угол, на который отклоняется излучение, падающее на поверхность среды из вакуума. Обычно величина n в оптическом диапазоне не поднимается выше 3, но у некоторых материалов (к примеру, у кремния) она приближается к четырём.

Метаматериалы структурируются так, чтобы задать не встречающиеся в природе величины n, причём наибольший интерес вызывают отрицательные показатели, которые проявляются при отрицательных значениях магнитной (μ) и диэлектрической (ε) проницаемостей. Такие метаматериалы используются для создания маскирующих устройств и «суперлинз».

Однако у новой разработки показатель преломления положителен. Основой метаматериала служит полимерная плёнка, в которую включены тонкие золотые или алюминиевые структуры в форме буквы «Н», повторяющиеся через каждые 60 мкм. По длине и ширине они чуть недотягивают до 60 мкм, а потому не касаются друг друга. Максимальный показатель n был продемонстрирован в опыте с алюминиевыми включениями на частоте около 0,3 ТГц.

... Читать дальше »

Магнитные наночастицы против рака

Магнитные наночастицы.

Радиационная терапия – мощное оружие в борьбе с раковыми опухолями. Однако она обладает рядом серьезных недостатков, главный из которых – неизбирательность: наряду с клетками злокачественного образования гибнут и здоровые ткани. Группа ученых под руководством Исраэля Ганнота, профессора факультета биомедицины Тель-Авивского университета, разработала новый метод борьбы с раковыми опухолями, обладающий гораздо меньшими побочными эффектами и наносящий минимальный ущерб окружающей здоровой ткани.

В основе нового метода лежит изготовление специальных наночастиц, снаряженных антителами к специфическим биомаркерам, характерным только для злокачественных клеток. Наночастицы сосредоточиваются в поврежденной раком ткани. После этого наночастицы нагревают внешним магнитным полем, убивая таким образом и клетки злокачественной опухоли. Использование магнитного поля позволяет легко регулировать как температуру нагрева наночастиц, так и границы области, в которой наночастицы активны.

Разработанная техника лечения оказалась весьма эффективной при борьбе с раком эпителия. Процессы использования положительной обратной связи, также получившие развитие в лаборатории профессора Ганнота, позволяют оптимизировать л ... Читать дальше »

Создано металлическое стекло с необыкновенной стойкостью к повреждениям

Материаловеды из Калифорнийского технологического института и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли получили металлическое стекло с необычайно высокой стойкостью к повреждениям.

Как известно, стёкла, в отличие от металлов, не имеют кристаллической структуры; их аморфная структура никак не защищена от распространения трещин, что объясняет их хрупкость. Та же проблема и у металлических стёкол, которые также довольно легко разрушаются путём образования так называемых сдвиговых полос, перерастающих в трещины. Однако при появлении большого количества этих полос можно достичь обратного эффекта: получить высокое сопротивление развитию трещин и дать материалу возможность изгибаться, не разрушаясь.

Именно такой материал, для которого энергия образования сдвиговых полос будет много меньше энергии, необходимой для их превращения в трещины, и пытались создать авторы. Перепробовав множество вариантов, они остановились на сплаве палладия, фосфора, кремния и германия, позволявшем получить стеклянные стержни диаметром около 1 мм. При добавлении серебра (результирующая формула имеет вид Pd₇₉Ag_3,5P₆Si_9,5Ge₂) диаметр удалось увеличить до 6 мм; размер образцов, зам ... Читать дальше »

Новый наноматериал увеличивает производительность микробных топливных элементов

Пористые композитные ткани из углеродных нанотрубок и полимерных волокон могут быть встроены в новый тип электродов, которые могут повысить производительность микробных топливных элементов (MFC), согласно исследованиям, проведенным в Университете Стэнфорда.

MFC, которые созданы пока только в виде пилотных установок, являются электрохимическими устройствами, которыми управляют бактерии, способные очищать сточные воды, которые содержат органические вещества. Микробы используют органические соединения в качестве топлива для генерирования энергии посредством извлечения электрической энергии из контролируемых химических реакций. Изучение показывает процедуру подготовки материалов для построения клеток, которые превосходят коммерчески доступные.

Рис. 1. Новый композитный текстильный материал способствует микробной колонизации как видно при малом увеличении – биопленка оборачивает каждое волокно (слева). Большое увеличение (справа) показывает, что микробы тес ... Читать дальше »

Введение ионов меди в гексагональные каналы материалов со структурой апатита

Ключевые слова:  гидроксилапатит

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич