Размеры, прочность и электрические свойства углеродных нанотрубок сделают их в самом ближайшем будущем обязательным компонентом в электронике, медицинских устройствах и в других областях. Однако, использование обычных технологий производства углеродных нанотрубок в промышленном масштабе может привести к тому, что в атмосферу будут выбрасываться ежегодно сотни тонн различных химикатов и углекислого газа. Все современные технологии производства нанотрубок основаны на использовании нагретой до высоких температур смеси водорода с природным газом, метаном. Углерод, входящий в состав метана, осаждается в виде нанотрубок на поверхности металлического или никелевого катализатора, а все побочные продукты химических реакций, среди которых бывают достаточно вредные вещества, просто выбрасываются в атмосферу.

Профессор Андрей Гейм из Манчестерского университета, лауреат Нобелевской премии этого года в области физики, и его команда разработали новый материал, флуорографен (fluorographene), универсальность которого делает возможным его применение в тысячах различных областей, включая электронику, где он с успехом может заменить тефлон или фторопласта. Флуорографен представляет собой графеновую пленку, в которой некоторые из атомов углерода заменены атомами фтора. Свойства нового материала, имеющего плоскую двухмерную структуру, практически повторят свойства тефлона, включая химическую инертность, термическую устойчивость и механическую прочность.

Новая двигательная система, использующая электрохимические эффекты, заставляет двигаться микро- и нанообъекты, разрушая объект с одной стороны и восстанавливая его с обратного конца. Самое примечательное, что такая двигательная система для своей работы не требует наличия внутреннего источника энергии, она действует только за счет электрического потенциала, прикладываемого к объекту извне. Такой своеобразный двигатель может передвигать крошечные объекты или части нано- или микроустройств, а по завершению работы этот двигатель просто может полностью исчезнуть.

Уличное освещение является очень важной частью городской инфраструктуры. Уличные фонари освещают окружающую среду и делают дорогу домой более безопасной в вечернее и ночное время. Теперь представьте себе уличные фонари, не нуждающиеся в электричестве. Звучит достаточно заманчиво, и, самое главное, что это уже становится реальной вещью, благодаря исследованиям, проведенным группой Тайваньских ученых. Ученые обнаружили, что золотые наночастицы, помещенные внутрь живых листьев некоторых видов деревьев, начинают излучать яркий свет красноватого света. Так и возникла идея использовать деревья для замены уличных фонарей, идея, внедрение которой позволит снизить затраты электроэнергии, уменьшить выбросы углекислого газа в окружающую среду и уровень светового "загрязнения" в больших городах.

Графен является материалом, который в последнее время упоминается все чаще и чаще. Главным образом этому способствуют его уникальные свойства, благодаря которым он может быть использован в самых различных областях. К сожалению, в оригинальном виде графен, обладающий высокой электрической проводимостью, не может использоваться в качестве транзистора, основного ключевого элемента современной цифровой электроники. Несмотря на то, что уже были созданы образцы первых графеновых транзисторов, они, эти транзисторы, еще далеки от совершенства и технологичности, что делает в настоящее время невозможным их практическое применение. Но разные коллективы ученых продолжают работать в этом направлении и изобретают различные варианты графеновых транзисторов.

Ученые-астрономы в ходе исследований не раз натыкались в космосе на следы различных наночастиц. На этот раз, данные, полученные с помощью космического телескопа НАСА Spitzer, позволили ученым обнаружить четкие следы специфичных наночастиц, так называемых бакиболлов (buckyballs). Скопление бакиболлов было обнаружено в Маленьком Магеллановом Облаке, галактике, являющейся спутником нашей галактики, Млечного Пути. Эти наночастицы, бакиболлы, интересны тем, что они состоят исключительно из углерода, а форма их напоминает футбольный мяч. В некоторых случаях в полости этого "мяча" может быть заключены частицы или молекулы других веществ, именно этот факт стал основой теории о том, что бакиболлы занесли на Землю химические элементы и соединения, сыгравшие ключевую роль в процессе зарождения жизни.

Исследователи из Китая и США разработали миниатюрный топливный элемент, способный вырабатывать электричество из любой жидкости биологического происхождения, начиная от крови и заканчивая арбузным соком. Основная часть исследований проводилась в лабораториях Университета Цинхуа (Tsinghua University) в Пекине, где ученые создали нанопроводник, изготовленный и специального полимерного материала, способный проводить в одном направлении свободные протоны. Этот проводник закреплен на металлических электродах, через которые осуществляется отбор энергии, а на его поверхность нанесены с разных сторон слои из окислительного и восстановительного ферментов.

Углеродные нанотрубки, несмотря на все технические достижения, сделанные с их помощью, выглядят достаточно уныло и однообразно, рассматривая их под микроскопом можно увидеть только темные трубы различной длины. Ученые Мичиганского университета, разработали новый процесс выращивания нанотрубок, названный "капиллярным формированием", используя который можно вырастить углеродные нанотрубки различной формы, напоминающие закрученные шпили, концентрические кольца и изогнутые лепестки. И дело здесь заключается совсем не в эстетике, хотя формы таких нанотрубок выглядят немного фантастически, все дело состоит в том, что нанотрубки, имеющие сложную трехмерную форму могут стать огромным прорывом в области разработки микроустройств и наноматериалов.

Разработка разнообразных электрических и электромеханических устройств микро- и наноуровня в последнее время благодаря использованию новейших технологий приобретает лавинообразных характер. Но, представьте себе миниатюрное устройство скрытого наблюдения, размером с муху, которое для функционирования требует наличия часовой аккумуляторной батареи, согласитесь, такое устройство имеет очень мало шансов на успешное будущее. Именно поэтому Управление перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA финансирует научно-исследовательский проект, конечной целью которого является разработка крошечной аккумуляторной батареи, имеющей существенную электрическую емкость и по размерам не превышающую крупицу мелкой соли.

Согласно информации, опубликованной в онлайн-издании Nano Letters, южнокорейские ученые из научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций в Тэджоне, создали новый вид энергонезависимой памяти на основе мемристоров, при этом процесс изготовления и структура элементов таких мемристоров позволяю наносить их на гибкую подложку. Только, в отличие от предыдущих подобных образцов гибкой памяти на основе мемристоров, мемристоры новой памяти изготовлены не из оксида титана, а из пленки оксида графена. Использование мемристоров в качестве ячеек хранения информации позволит разработать новые устройства хранения информации, с большей плотностью записи, более дешевые и потребляющее незначительное количество энергии, а гибкость новых устройств позволит использовать их в составе электронных устройств, являющихся частью бытовых предметов или одежды.

Micronium является самым миниатюрным музыкальным инструментом в настоящее время, его размеры настолько малы, что лилипуты из "Путешествия Гулливера" тоже не смогли бы взять этот инструмент в свои крошечные руки. Этот музыкальный инструмент состоит из микроскопических струн, которые, активизируясь специальными гребнями, могут воспроизвести звук слышимого диапазона. Один мини-чип содержит шесть звуковых систем, способных воспроизводить определенную тональность, а сотни таких мини-чипов, объединенные на одном кремниевом кристалле, могут воспроизводить звук в диапазоне, воспроизводимом целым оркестром музыкальных инструментов.

Израильские ученые создали миниатюрные оптические гироскопы, которые по размеру являются самыми маленькими из гироскопов, когда-либо создаваемых людьми. Помимо того, что размер этих устройств сопоставим с размерами песчинки, их точность в сотни раз выше, чем точность твердотельных полупроводниковых гироскопов, установленных в некоторых моделях мобильных телефонов, в частности iPhone. Оптические гироскопы - понятие не новое, они уже достаточно широко используются в навигации судов, самолетов и космических аппаратов. Благодаря использованию принципа инерционной навигации, измеряя вращение, скорость и линейное ускорение движущегося объекта с помощью оптического гироскопа, системы инерционной навигации способны очень точно определить текущее положение объекта независимо от наличия внешних точек привязки, таких как спутники GPS. Но, современные оптические гироскопы достаточно громоздки, весят порядка 1-1.5 кг. и потребляют относительно большое количество энергии.

Андрей Гейм и Константин Новоселов, бывшие российские, а ныне английские ученые, стали лауреатами Нобелевской премии в области физики, присужденной им за открытие графена, материала, представляющего собой особую форму углерода с кристаллической решеткой, толщиной всего в один атом. Такая кристаллическая структура вполне распространенного материала, которым является углерод, придает ему ряд уникальных физических, химических и электрических свойств, о которых мы уже неоднократно рассказывали на страницах нашего сайта.

Ученым из Университета Мэриленда в Колледж-Парке (University of Maryland at College Park) с помощью лазера удалось заставить вращаться плавающие в вакууме крошечные частицы графена. При этом, измеренная скорость вращения составила невероятное значение - 60 миллионов оборотов в минуту, это самая быстрая скорость вращения макроскопических объектов, когда-либо измеренная учеными. Принимая во внимание высокую прочность графена, ученые рассчитали, что достигнутая скорость вращения составляет всего тысячную часть от максимальной скорости, с которой можно заставить вращаться графеновые частицы, не разрушив их при этом центробежными силами.

Охотникам за ураганами, ищущим следующий объект для изучения, торнадо, вероятно, придется покинуть долину Tornado Alley и выдвинуться в направлении ближайшего электронного микроскопа. Ведь команде ученых из Антверпенского университета (University of Antwerpen) и Венского технического университета (TU Vienna) удалось получить миниатюрный квантовый торнадо, заставив вращаться луч электронов, подобный лучу, используемому в электронных микроскопах. Подробные результаты этих исследований были опубликованы в последнем выпуске журнала Nature.