10 Нетрадиційних використання нанотехнології

Р

Важко уявити майбутнє без нанотехнології. маніпуляція матерії на атомних і субмолекулярних рівнях, покладено шлях до основних проривів у хімії, біології та медицини. Тим не менш, використання нанотехнологій іноді перевершує навіть найвибагливіші фантазії і реалії.

Хлопець І Його Atom: Найменший фільм світу Ви дізнаєтесь про фільм, який тримає рекорди світового рекорду для фільму «Сучасні рекорди світу» (див. як це було зроблено у вас.be/xA4QWwaweWA). Уміння перемістити одинарні атоми — найменші частинки будь-якого елемента у Всесвіті — критично важливі для вивчення IBM в галузі атомної пам'яті. Але навіть нанофізики повинні мати трохи задоволення. У цьому дусі дослідники IBM використовували скануючий тунельний мікроскоп для переміщення тисяч вуглецевих монооксидних молекул (дві атоми, що укладаються на вершині один одного), всі, виходячи з того, щоб зробити фільм настільки малим, його можна побачити тільки при погніченні його 100 млн разів. Фільм з атомами. Дізнатися більше про атомну пам'ять, зберігання даних та великі дані на www.ibm.com/madewithatoms



Без винаходу скануючий тунельний мікроскоп (СТМ) у 1980-х роках поле нанотехнологій може залишалася наукова фантастика. З атомною точністю фізики STM змогли вивчити структуру таким чином, що звичайні оптичні мікроскопи не змогли.

Дивовижний потенціал STM продемонстрував науковці IBM, коли вони створили The Boy і His Atom, найменший анімаційний фільм світу. Створено шляхом переміщення індивідуальних атомів на поверхні міді.

90-другий фільм зображує хлопчика з молекул вуглецевого оксиду, що грають з м'ячем, танцями та стрибками на трамвайній лінії. Створено з 202 кадрів, анімація розгортається на площі, що дорівнює 1/1000 розміру одного людського волосся. Щоб зробити фільм, вчені використовували унікальну функцію STM: електрично заряджений і дуже гострий стилус з одним атомом в ролі наконечника. Стилус може визначити точну позицію вуглецевих молекул на поверхні анімації (у цьому випадку на аркуші міді). Також можна використовувати для молекул зображень і перемістити їх на нові позиції.

Виробництво нафти



За останні десять років глобальні витрати на нафторозвідувальні роботи збільшилися Проте ефективність виробництва нафти залишається серйозною проблемою. Коли нафтопродукти закривають свердловини, менше половини олії видобуто. Решта залишається забитою в скелі, оскільки вона буде занадто дорогою до шахти. На щастя, завдяки нанотехнології, китайські вчені знайшли спосіб навколо цього.

Розчин було вдосконалення існуючого бурового методу. Оригінальний метод передбачає введення води в пори скеля, в яких знаходиться масло. Це зміщує масло і витягує її. Однак цей метод має обмеження. На деякий момент вода починає виходити замість олії.

Щоб запобігти цьому, китайські дослідники Peng і Ming Yuan Li придумали ідею інфузійної води з наночастиками, які закриють переходи між породами породи. Вода вибере найвужчі доріжки в пори, що містять масло і відштовхують її назовні. Доведено успішні випробування в Китаї, цей метод підвищив ефективність виробництва нафти, набуваючи до 50% нафти, що інше не було досягнуто.

Види високої роздільної здатності



Зображення на екранах комп'ютера представлені за допомогою крихітних точок – пікселів. Незалежно від їх розміру і форми, кількість пікселів на екрані залишається визначальним фактором у якості зображення. Тим не менш, у випадку звичайних дисплеїв більша кількість пікселів означає більші і об'ємні екрани – які не дуже зручно.

У той час як компанії зайняті продаж гігантських екранів для споживачів, вчені в Університеті Оксфорда виявили спосіб створення пікселів декількох сотень нанометрів по всьому світу. Це може бути досягнуто за допомогою властивостей фазомінного матеріалу, що називається GST. У експерименті вчені використовували набір семинанометрових шарів ГСТ, сендвічованих між прозорими електродами. Кожен шар — всього 300 нанометрами 300 — діє як піксель, який можна вимкнути і вимкнути електрично. Проходячи електричний струм через шар, вчені змогли отримати картину з високою якістю і контрастом.

Нанопікселі будуть служити різноманіттям цілей, коли традиційні пікселі стають непрактичною. Наприклад, їх крихітний розмір і товщина зроблять їх чудовим вибором для таких технологій, як смарт окуляри, складні екрани та штучна сіточка. Ще однією перевагою нанопікселів є їх низька споживана потужність. На відміну від існуючих дисплеїв, які постійно оновлюють всі пікселі, щоб сформувати зображення, шар GST оновлюється тільки частина дисплея, яка фактично економить енергію.

Фарба для зміни кольору



Під час експериментів з філаментами наночастинок золота, вчені з університету Каліфорнія привели до дивовижної речі. Вони помітили, що колір золота змінюється, коли нитка простягається або скорочується, змінюється від яскраво-синього до фіолетового, а потім червоний. Експеримент надихнув вчених створювати датчики з наночастинок золота, які змінюють колір при натисканні на них.

Для виготовлення таких датчиків додаються золоті наночастинки. Коли плівка піддається тиску, вона розтягує і викликає колір частинок для зміни. Легкий прес перетворює датчик в фіолетовий, і сильний в червоний. Вчені помітили, що ця цікава властивість не тільки в золотих частинок, але і в срібних частинок, які змінюють їх колір на жовтий при розтягуванні.

Ці датчики можуть служити різним призначенням. Наприклад, вони можуть бути включені в меблі, дивани або ліжка, щоб визначити, чи є особа сидячи або сну. Незважаючи на те, що датчик виготовлений з золота, його невеликий розмір допомагає подолати проблему вартості.

Зарядні телефони



Чи є iPhone, Samsung або інший телефон, кожен смартфон, залишаючи виробничу лінію, має два основних недоліки: термін служби батареї і час зарядки. І поки перша проблема залишається пресуванням, вчені з Рамата Гана, Ізраїль, змогли вирішити другу проблему, створивши акумулятор, який заряджає 30 секунд.

Цей прорив тісно пов'язаний з науково-дослідним проектом Alzeigmer від вчених Тель-Авівського університету. Вчені виявили, що молекули пептиду, які утруднюють нейрони головного мозку і викликають хворобу, мають високу ємність (можливість збереження електричної зарядки). Відкриття надійшло на підбори StoreDot, компанія, яка намагається перетворити нанотехнології на цільові споживчі продукти. За допомогою науковців компанія StoreDot розробила NanoDots, технологію, яка використовує можливість пептидів для поліпшення автономного життя смартфонів. Компанія представила свою технологію на заході Microsoft ThinkNext. На прикладі телефону Samsung Galaxy S3 акумулятор заряджається від нуля до максимуму менше хвилини.

Постачання препарату



Лікування захворювань, таких як рак може бути занадто дорогою і в деяких випадках занадто пізно. На щастя, деякі медичні компанії по всьому світу вивчають дешеві та ефективні способи лікування цих захворювань. Серед них — Іммусофт, компанія, яка планує перетворювати доставку ліків в наші органи.

На відміну від витрат мільярдів доларів на лікарські засоби та лікувальні програми, Immusoft вважає, що наші органи можуть зробити лікарські засоби, які вони потребують. За допомогою імунної системи клітини пацієнта можуть бути змінені і забезпечені новою генетичною інформацією, яка дозволить їм виробляти власні препарати. Генетична інформація може бути доставлена за допомогою нанорозмірних капсул, введених в організм.

Новий метод ще не тестується у людини. Проте, Immusoft та інші установи повідомили про успішні експерименти на мишей. Якщо метод доведений ефективний у людини, він істотно знизить час лікування і вартість лікування серцево-судинних захворювань та інших захворювань.

Молекулярна комунікація



У певних умовах електромагнітні хвилі, душа глобального спілкування, стають непридатними. Розуміння електромагнітного імпульсу, який може відключити супутник зв'язку, а потім будь-яку форму технології, яка залежить від нього, буде без використання. Ми дуже знайомі з цим сценарієм від апокаліптичних фільмів. Вчені з університету Warwick у Великобританії та Університеті Йорка в Канаді вивчали проблему протягом багатьох років до приходу до несподіваного рішення.

Вчені спостерігали, як деякі види тварин, особливо комахи, використовують феромони для спілкування на довгих відстанях. Після збору даних вчені розробили метод зв'язку, в якому повідомлення закодовані молекулами випаровування спирту. Вони успішно продемонстрували новий метод, використовуючи спирт як хімічні сигнали, і відправили перше повідомлення, яке стояв на "Ох Канада".

Метод, який бере участь у використанні двох пристроїв, передавача та ресивера, які закодовані та відправлені та отримали сигнал відповідно. Ви можете ввести текстове повідомлення на передавачі за допомогою Arduino One (відкритий джерело мікроконтролера). Контролер потім перетворює текст в бінарний код, який прочитаний електронним атомайзером з спиртом. Після читання коду обприскувач замінює «1» з ін'єкційними, а листя «0» як простір. У повітрі спирт захоплюється ресивером в повітрі, який містить хімічний датчик і мікроконтролер. Потім дані переведені в текст.

Повідомлення було відправлено кілька метрів у відкритому просторі. Цей метод може бути корисним у середовищі, таких як підземні тунелі або трубопроводи, де електромагнітні хвилі стають без використання.

Зберігання даних



За останні кілька десятиліть комп'ютери мають значний потенціал зростання обчислювальної потужності та ємності зберігання. Цей феномен був точно прогнозований James Moore понад 50 років тому і пізніше став відомий як Закон Мура. Тим не менш, багато вчених — в тому числі фізика Michio Kaku — вірити, що закон Мура буде одним днем, коли він працює. Це тому, що обчислювальна потужність комп’ютерів не може зберігати темпи, доцільно з існуючими технологіями виробництва.

Незважаючи на те, що Kaku зосередилася на обчислювальній потужності, те ж саме відноситься до потужності. На щастя, це не над. Команда вчених з RMIT University в Мельбурні шукає альтернативи. Під керівництвом Шарата Срирама, команда знаходиться на застібці створення пристроїв зберігання, які мітують спосіб інформації про мозок людини. Першим кроком було створення нанофільму, яка хімічно запрограмована для зберігання електричних зарядів в «на» та «включати» стан. Плівка, яка в 10000 разів тонше, ніж людське волосся, може бути кутовимстоном для розробки пристроїв пам'яті, які імітують нейромережі мозку.

Наноарт



Промісний розвиток нанотехнологій захоплює наукову спільноту. Однак не обмежуються лікарськими засобами, біологіями, інженерією. Наноарт - це поле, що дозволяє нам бачити крихітний світ під мікроскопом з усього нового раку.

Як випливає з назви, наноарт – це поєднання мистецтва та наноки, що практикується невеликою кількістю вчених та митців. Серед них — Джон Харт, інженер-механік Університету Мічигана, який створив нанопортрет президента. Нанобама був створений для Президента, коли він став кандидатом у президентські вибори 2008 року. Кожна особа портрета менше половини міліметра, а весь портрет виготовлений з 150 нанотрубок. Це лише справа часу до такого портрета можна друкувати.

Нові записи



Mankind завжди прагнув створити речі міцніше, швидше і більше. Але коли мова йде про найменші речі, нанотехнології вступає в гру. Серед найменших речей, створених за допомогою нанотехнологій, є книга під назвою Teeny Ted від Turnip, яка в даний час вважається найменшою друкованою книгою світу. Книга становить лише 70 на 100 мікрометрів у розмірах і заповнюється літерами, що виводяться на 30 сторінок кристалічного кремнію. Однак ця книга коштує багато - понад 15 тис. дол. Крім того, для його читання вам знадобиться електронний мікроскоп, теж задоволення недешево.

На основі listverse.com

Джерело: hi-news.ru