Наверняка вы видели во многих фильмах сцену, как после укуса змеи человеку приходится отсасывать змеиный яд из места укуса для того, чтобы остаться в живых. Но это было бы намного проще, будь у человека нечто, называемое нано-губками, разработанными учеными из Калифорнийского университета, возглавляемыми профессором Лиэнгфэнгом Зангом (Liangfang Zhang). Эти нано-губки представляют собой особые наночастицы, которые подражают эритроцитам крови человека и, попав внутрь кровеносной системы, впитывают в себя смертельные токсины, включая токсины змеиного яда или вырабатываемые некоторыми видами бактерий.
Вихревые образования могут быть разными, от огромных и смертельных торнадо до маленьких и безопасных вихрей, которые нельзя увидеть невооруженных взглядом. И если от больших вихрей и торнадо необходимо спасаться, то крошечные вихри можно заставить работать на пользу науки. Именно из такого крошечного вихря, созданного с помощью ультразвуковых волн, ученые создали своего рода звуковое лассо, ловушку, в которую можно поймать и с помощью которой можно перемещать микроскопические объекты различного рода.
Координатором нового проекта, начатого европейским Консультационным советом по инициативам в направлении наноэлектроники (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council, ENIAC), стала компания STMicroelectronics (ST), являющаяся известным производителем полупроводников и чипов мирового уровня. Уже сейчас компания ST начала исследовательские работы по проектированию и созданию экспериментальной линии, на которой могут производиться микроэлектромеханические устройства (MEMS) следующего поколения, изготавливаемые с помощью самых передовых технологий и с использованием новых типов материалов.
Создание трехмерных изображений на мобильных устройствах, просмотр которого не требует использования специальных очков, является достаточно старой технологией. Еще в 2010 году компания Nintendo презентовала игровую консоль 3DS, которая была в состоянии воспроизводить трехмерное изображение, в 2011 году компанией Global Wave была разработана пленка Pic3D, нанесение которой на экран мобильного устройства превращало его в трехмерный дисплей. С того времени технологии создания трехмерных изображений только совершенствовались и об одном из таких усовершенствований и пойдет сейчас речь.
Ученые и инженеры, разрабатывающие высокоэффективные бронежилеты и другие средства защиты, достаточно часто обращают свое внимание на нанотехнологии и на материалы, изготовленные на основе нанотехнологий. Согласно ученым из Калифорнийского университета в Сан-Диего, очень большую перспективу в этом направлении имеет разработанный ими материал, специально изготовленная нанопена, которая может использоваться не только в бронежилетах, но и для защиты зданий и техники от близких взрывов, попаданий пуль и артиллерийских снарядов.
В современных малогабаритных и мобильных электронных устройствах для снабжения энергией в большинстве случаев используются батареи и аккумуляторные батареи, основанные на химическом методе хранения электрической энергии. Несмотря на то, что технологии батарей все время совершенствуются, принципы, заложенные в их основе, остаются неизменными в течение многих десятилетий. Но, исследовательские группы различных научных учреждений работают над созданием новых технологий аккумулирования и хранения электрической энергии, которые в недалеком будущем должны устроить буквально переворот в этой области. И к одной из таких групп можно отнести группу исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которые разработали структуру и технологию изготовления графеновых суперконденсаторов.
В недалеком будущем с помощью новой технологии беспроводной связи можно будет загрузить на смартфон или планшетный компьютер сотни фильмов всего за несколько секунд времени. Такое фантастическое обещание может стать реальностью благодаря исследователям из Технологического университета Джорджии (Georgia Tech), которые создали новую антенну для беспроводных сетей, изготовленную из графена, тонкой углеродной пленки, толщиной в один атом. Использование таких антенн позволит получить терабитную скорость обмена информацией, правда на близком расстоянии.
Мощные устройства аккумулирования энергии будущего могут получить свое начало от разработки исследователей, которые приготовили "нано-шашлыки" из сульфида германия, одного из видов полупроводниковых материалов. Но в отличие от нанизанных на шампура кусков мяса, которые все из нас любят жарить на природе или на даче, "нано-шашлыки" являются первыми в истории объемными структурами, состоящими из листов полупроводникового материала, нанизанных на нанопроводники. И длина одного такого нанопроводника составляет всего 100 нанометров. Исследователи, создавшие такие необычные наноструктуры полагают, что их использование является многообещающим в устройствах аккумулирования энергии, таких, как литий-ионные аккумуляторы большой емкости и суперконденсаторы следующего поколения.
Специалисты компании Nanoscribe GmbH, являющейся дочерним предприятием Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), разработали новый трехмерный принтер, способный печатать трехмерные микро- и нанобъекты. Помимо высокой разрешающей способности новый трехмерный принтер является самым быстрым в мире среди подобных принтеров на сегодняшний день. Благодаря использованию нового метода лазерной литографии с помощью нового принтера можно делать трехмерные объекты сколь угодно сложной формы, размеры которых не превышают диаметра человеческого волоса с минимальными затратами времени и энергии.
Ученые-физики из Нью-Йоркского университета разработали метод, позволяющий заставить перемещаться крошечные частицы коллоидного раствора под воздействием синего света. И эти движущиеся частицы начали собираться в группы, демонстрирующие поведение, присущее скоплениям живых существ, к примеру, стаям птиц. Данная работа, проделанная учеными, направлена на поиск ответа к одному из фундаментальных вопросов природы - что заставляет живых существ формировать скопления и перемещаться особым способом? Стаи рыб, колонии микроорганизмов, рои насекомых и стаи птиц - примеры того, как это все происходит в живой природе.
Несмотря на многочисленные уникальные свойства графена, свойства этого материала комкаться, склеиваться и трудно поддаваться выравниванию делают невероятно трудной работу с этим перспективным материалом и сужают его область применения. Но инженеры из университета Дюка (Duke University) придумали как использовать во благо некоторые отрицательные стороны графена. Если графен, предварительно его "скомкав", прикрепить к пленке из эластичного полимерного материала, то полученный материал приобретает свойства удлиняться и сокращаться под воздействием некоторых внешних факторов. Такую особенность полученного материала можно использовать для создания искусственных мускулов и во множестве других областей.
Специалисты IBM Research и сингапурского Института биоинженерии и нанотехнологий (Institute of Bioengineering and Nanotechnology, IBM) объявили о том, что их совместные усилия привели к созданию антимикробиологического материала, гидрогеля, способного проникнуть сквозь любую биологическую мембрану и при контакте уничтожить микроорганизмы, стойкие к антибиотикам и другим видам сильнодействующих лекарственных препаратов. Интересен тот факт, что разработка данного материала стала побочным эффектом от разработки новых технологий производства полупроводников, выполняемой специалистами компании IBM Research.
Ученые из лаборатории Беркли (Berkeley Lab) и Национального университета Сингапура (National University of Singapore) разработали способ управлять отдельными наночастицами, используя луч электронов. Они использовали луч от просвечивающего электронного микроскопа для создания своеобразной ловушки и захвата в эту ловушку золотых наночастиц. Затем, перемещая луч, они смогли управлять движением наночастиц и сформировать из наночастиц достаточно сложные структуры. Помимо передвижения крошечных частичек золота электронный луч использовался и по своему прямому назначению - для проведения съемки. Таким образом ученые обладали возможностью наблюдать за всем происходящим в режиме реального времени.
Исследователи из университета Буффало изготовили сферические кремниевые наночастицы, которые в случае контакта с обычной водой становятся источником водорода, являющегося топливом для водородных топливных элементов, вырабатывающих электрическую энергию. Когда кремний входит в контакт с водой, начинается химическая реакция, не требующая света и подвода внешней энергии, в ходе которой получается газообразный водород и кремниевая кислота, являющаяся нетоксичным побочным продуктом. Проведенные эксперименты показали, что получаемый таким способом водород достаточно чист и даже небольшого количества кремния достаточно для приведения в действие топливного элемента, питающего двигатель небольшого вентилятора.
Углеродные нанотрубки, с момента их открытия в 1991 году, считаются весьма перспективными для применения в самых различных областях, благодаря их высокой электропроводности, прочности, в 100 раз превышающей прочность стали, и прочим уникальным свойствам. Но по сей день применение углеродных нанотрубок ограничено лишь стенами исследовательских лабораторий, в которых проводятся работы с устройствами и объектами микроскопического масштаба. Но постепенно углеродные нанотрубки начинают пробиваться и на более высокий уровень, на уровень вещей обычного масштаба, которые можно "увидеть глазами и пощупать руками". И к таким вещам можно смело отнести новое волокно, сотканное из углеродных нанотрубок, которое проводит тепло и электрический ток как металлический проводник, которое прочно как углеродистое волокно и которое гибко, как обычная текстильная пряжа.