Исследователи из центра Carnegie Science создали совершенно новый вид сверхтвердого алмазного стекла. Этот материал состоит не из привычного кристаллического алмаза, его основу составляют полностью "разбитые" молекулы фуллерена C60, напоминающие футбольный мяч и называемые еще бакиболами. И, помимо высокой твердости, новое алмазное стекло обладает великолепной теплопроводностью, что может обеспечить его применение в электронике и некоторых других областях.
Квантовая запутанность, явление, которое Альберт Эйнштейн называл "призрачным действием на расстоянии", заключается во взаимосвязи двух или большего количества квантовых частиц. Несмотря на разделяющее эти частицы расстояние, которое может быть сколь угодно большим, изменение состояния одной из частиц моментально отражается изменением состояния других запутанных частиц. И когда в квантовой запутанности задействованы фотоны света, появляется масса интересных дополнительных возможностей, включая запутывание не только поляризации фотонов, но также и их частот, что можно использовать для расширения полосы пропускания.
Метаповерхности - это поверхность определенного типа материала, на которой созданные упорядоченные решетки из наноструктур, за счет чего такие поверхности могут взаимодействовать со светом весьма необычными способами. В настоящее время в большинстве случаев на поверхности размещаются наноструктуры в виде столбиков различной толщины и высоты, что позволяет фокусировать, преломлять и контролировать свет другими способами. Было замечено, что большая высота наностолбиков может дать метаповерхности в целом больший уровень контроля над светом. Однако увеличивать высоту наностолбиков выше определенных пределов не предоставляется возможным, некоторые из них искривляются и цепляют соседние элементы наноструктуры, а другие и вообще падают на поверхность.
Устройства, имеющие встроенные солнечные батареи и работающие от энергии света являются в наше время достаточно распространенным явлением. Но группе шведских ученых из Технологического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) удалось создать нечто другое - крошечные "мета-транспортные средства", которые управляются и приводятся в действие только потоками падающего на них света.
Крошечные магниты, состоящие всего из единственной молекулы, имеют огромный потенциал для их использования в технологиях записи и хранения информации, ведь возможность записи одного бита информации в одну молекулу позволит кардинально увеличить емкость хранилищ наших компьютеров. И недавно ученым из университета Оттавы, Канада, удалось синтезировать молекулу-магнит, точнее целую сложную молекулярную систему, обладающую рекордным значением показателя магнитной жесткости, что делает эту молекулу самым стабильным молекулярным магнитом на сегодняшний день. А основой этой молекулы являются атомы некоторых редкоземельных металлов и весьма своеобразные молекулярные "мосты" на базе атомов азота.
Исследователи из университета Базеля (University of Basel) объявили о том, что им удалось оборудовать сверхтонкий полупроводниковый элемент контактами из сверхпроводящего материала. Все использованные материалы имеют толщину всего лишь в несколько атомов, за счет чего им присущи совершенно новые электронные и оптические свойства. И такое объединение полу- и сверхпроводников должно послужить причиной возникновения совершенно новых квантовых явлений, которые, без сомнения, найдут применение в квантовых технологиях.
Группа ученых из Кембриджского университета (University of Cambridge), занимающаяся изучением свойств одного из самых удивительных материалов на свете, графена, совершила открытие, которое можно назвать не то, что шагом, а длинным прыжком вперед в области хранения данных. Это открытие, реализованное в новой структуре пластин жестких дисков, позволяет использовать более высокие температуры в процессе записи информации, что, в свою очередь, позволит получить плотность записи информации в десять раз превышающую аналогичный показатель современных жестких дисков.
Группа европейских исследователей получила совершенно новую форму углерода, плоский материал одноатомной толщины, который имеет множество общих черт с небезызвестным графеном. Однако, у нового материала имеется и ряд существенных отличий от графена, он обладает некоторыми электрическими свойствами, которыми не обладает ни одна из других известных на сегодняшний день форм углерода. И эти уникальные электрические свойства открывают новые возможности при использовании материала в электронике, в технологиях хранения энергии и т.п.
Если перед вами встает необходимость создания наноразмерного полнофункционального робота, то вам необходимо включить в его конструкцию сложные электронные схемы, антенны, оптические и другие типы датчиков. Но самым главным является то, что вам необходимо каким-то образом обеспечить возможность передвижения робота, иначе вся эта затея имеет очень мало смысла. И не так давно исследователи из Корнуэлльского университета разработали микронные приводы на основе материалов, обладающих "памятью формы". Такие приводы могут быть интегрированы в конструкцию микророботов, изготовленных из условно двумерных материалов, и они могут заставить микроробота изгибаться и совершать другие движения, способствующие его перемещению. А в качестве демонстрации возможностей новых микронных приводов исследователи создали самое маленькое в мире оригами, которое может самостоятельно сворачиваться в заданную или возвращаться в исходную форму.
Исследователи из Упсальского университета, Швеция, и компании Element Six, Великобритания, впервые продемонстрировали возможность электрического управления валлитронными токами в 3D-полевых транзисторах с двойным затвором, изготовленными из алмаза. Напомним, что валлитроника (Valleytronics) - это перспективная технология передачи и обработки информации, в которой информация переносится в виде поляризации электронов, а не их электрического заряда, как это делается в современной электронике.
Напомним нашим читателям, что основным "стандартным" блоком квантового компьютера является квантовый бит, кубит, способный одновременно и хранить и обрабатывать содержащуюся в нем квантовую информацию. Однако, в силу пагубного влияния ряда факторов окружающей среды и массы других причин кубиты могут терять хрупкое состояние суперпозиции - записанную в них информацию и способность к выполнению квантовых логических операций. Решением этой проблемы могут стать кубиты нового типа, разработанные и проверенные учеными из университета Базеля (University of Basel) и Технического университета Эйндховена (TU Eindhoven). А главным отличием новых кубитов от традиционных является возможность их переключения электрическим способом из "медленного", но стабильного, режима хранения в режим проведения быстрых вычислений.
Исследователи из корейского Института науки и передовых технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) синтезировали "пакеты" из наночастиц, известных под названием углеродных точек, наночастиц, способных излучать свет сразу с несколькими различными длинами волн. Более того, исследователи обнаружили, что показатель дисперсии (расстояние между ближайшими углеродными точками) влияет на интенсивность и цвет излучаемого света. Это открытие, в свою очередь, позволит ученым разработать технологии управления углеродными точками и создать на их базе высококачественные дисплеи следующего поколения, осветительные приборы, датчики и т.п.
Группа исследователей из Токийского университета спроектировала и изготовила новый линейный нанодвигатель, направлением и скоростью движения которого управляют при помощи света. Отметим, что создание подобного наноустройства, размер которого меньше размеров единственной бактерии, является весьма сложным делом. И теперь, с появлением этого нового двигателя, открываются совершенно новые перспективы в области микрогидродинамики, включая создание сложнейших лабораторий-на-чипе, снабженных двигателями, насосами и клапанами, приводимыми в действие светом.
В настоящий момент времени множество отраслей промышленности, включая оптику, электронику, медицину, технологии очистки воды и др., испытывают нужду в высококачественных углеродных нанотрубках, трубок из атомов углерода, стенки которых имеют толщину в один атом. Характеристики углеродных нанотрубок, такие, как малый вес, огромная механическая прочность, максимальные значения электрической и тепловой проводимости, химическая стабильность ставят этот материал на первое место по отношению ко многим другим альтернативным материалам. Однако, чтобы удовлетворять возрастающие потребности промышленности, технологии изготовления углеродных нанотрубок должны постоянно совершенствоваться, увеличивая количество и качество конечного продукта.
Исследователи из Лейденского университета, Нидерланды, изготовили то, что без сомнений можно назвать самым маленьким корабликом в мире. Длина этого микро-судна составляет всего 30 микронов, и он без любых проблем умещается на торце человеческого волоса, диаметр которого может колебаться в пределах от 100 до 150 микронов. А изготовлена эта фигурка была при помощи технологий микроскопической трехмерной печати в рамках проекта, конечной целью которого является создание "микро-пловцов", объектов сложной формы, которые могут плавать внутри человеческого организма, к примеру, выполняя целевую доставку лекарственных препаратов.