Существует мнение, что практически все устройства из разряда Интернета Вещей (Internet of Things, IoT) следующих поколений будут сами снабжать себя требующейся для их работы энергией. Однако, тонкая "струйка" тепловой энергии, энергии света, радиоволн и даже энергии метаболизма колоний бактерий не сможет обеспечить электрический потенциал, необходимый для работы электронных транзисторов. Решением этой проблемы может быть полный отказ от использования транзисторов и замена их наноразмерными быстродействующими электромеханическими переключателями (nanoelectromechanical (NEM) relay).

Графен известен как условно двухмерный материал, листы которого имеют одноатомную толщину. Но для того, чтобы этот материал можно было использовать на практике, в большинстве случаев требуется придание ему более сложных трехмерных форм. Укладка нескольких листов графена друг на друга не решает эту проблему, материал тут же теряет свою механическую прочность и ряд других уникальных физических, химических, оптических и электрических свойств, ведь в этом случае он превращается в очень тонкий слой самого обычного графита. Частичным решением вышеописанной проблемы является новая технология трехмерной печати, разработанная исследователями из Политехнического института и университета Вирджинии (Virginia Tech). Эта технология позволяет печатать объемные объекты любой сложности с самой высокой на сегодняшний день точностью, а в качестве материала для печати используется очень легкий графеновый аэрогель.

Хамелеоны являются весьма удивительными созданиями, за счет использования сложных наномеханизмов их кожа способна менять свой цвет в достаточно широких пределах. Группа исследователей из Северо-Западного университета, взяв за основу принципы, отшлифованные природой за миллионы лет эволюции, создала нанолазер, который, как хамелеон, способен менять цвет излучаемого им света. Данное достижение открывает путь к разработке гибких прозрачных дисплеев, миниатюрных фотоэлектрических приборов, сверхвысокочувствительных датчиков и многого другого.

Известно, что основой практически всех известных форм жизни являются молекулярные машины. Эти крошечные двигатели различных типов, которые находятся внутри каждой живой клетки, преобразовывают химическую энергию в работу, обеспечивая, тем самым, функционирование отдельных клеток и организмов в целом. Изобретение синтетических молекулярных машин, которые могут приводить в действие различные наномеханизмы, является одной из самых "горячих" тем в современной нанонауке. А подтверждением этому является то, что самые выдающиеся ученые в этой области стали в свое время лауреатами Нобелевской премии в области химии.

Тепло, выделяющееся при работе различных механизмов и электронных устройств можно преобразовывать в электричество при помощи нанопроводников, имеющих атомарную толщину. Высокая эффективность такого преобразования, согласно результатам исследований, проведенных учеными из университетов Уорика, Кембриджа и Бирмингема, превышает эффективность любых других подобных технологий. И это делает новую технологию достаточно жизнеспособным методом получения дополнительной электрической энергии.

На страницах нашего сайта мы достаточно много рассказывали об углеродных нанотрубках, о достаточно удивительном материале, более прочном, чем сталь и более токопроводящем, чем медь. Нанотрубки уже достаточно давно рассматриваются в качестве перспективного материала для изготовления электроники следующих поколений, солнечных, аккумуляторных батарей и многого другого. Но практическому использованию нанотрубок во всех перечисленных областях препятствует один фактор - высокая стоимость производства этого материала.

Группа шведских исследователей, использовавших источник рентгеновского излучения DESY PETRA III, создала новый вид биоматериала, который является самым прочным материалом биологической природы на сегодняшний день. Прочность этому материалу обеспечивают тончайшие целлюлозные волокна, превосходящие по своим характеристикам даже паучий шелк, который до этого момента считался самым прочным биоматериалом на свете.

Группа ученых из Национальной лаборатории Аргона объединила крошечные наноалмазы с частичками условно двухмерного материала, дисульфида молибдена и получила новый вид сухой смазки, обеспечивающей крайне низкое значение коэффициента трения. Молибденит под воздействием давления расщепляется на молибден и серу, которая вступает в реакцию с наноалмазами, в результате чего получаются напоминающие луковицу алмазные частицы, покрытые несколькими слоями графита, которые и являются основным компонентом сухой смазки.

Для того, чтобы продемонстрировать возможности новой роботизированной системы нанопроизводства uRobotex, исследователи из института Femto-ST, Франция, "построили" крошечный домик, который был возведен на торце оптического волокна. Система uRobotex использует ионную пушку с автоматическим управлением, газовый инжектор, которые установлены внутри вакуумной камеры, и которые способны с очень высокой точностью создавать различные микроструктуры на основании из оптического волокна или кремния.

В обычных аккумуляторных батареях анод и катод (два электрода батареи) физически размещены в различных местах и соединены друг с другом слоем электролита. Такая конструкция имеет свои преимущества и недостатки, главным из которых является достаточно длинный путь, который ионы лития должны пройти от одного электрода к другом во время зарядки или разряда батареи. Из-за этого аккумуляторные батареи заряжаются достаточно долго и они не способны быстро отдавать накопленный в них заряд. Решением этой проблемы может стать новая наногибридная аккумуляторная батарея, разработанная исследователями из Корнуэльского университета. Уникальная трехмерная структура этой батареи позволит производить ее полную зарядку буквально за считанные секунды.

Исследовательская группа из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) разработала первый в своем роде управляемый источник света, основой которого является наноразмерный кристалл алмаза. Проведенные эксперименты показали, что наличие кристаллика алмаза практически удваивает интенсивность излучаемого таким источником света и позволяет управлять им без необходимости использования дополнительных наностурктур. Ключом ко всему этому являются искусственно созданные дефекты в кристаллической структуре алмаза, а данная технология может быть использована при создании будущих квантовых компьютеров и коммуникационных оптических сетей.

Ученые из Уорикского университета (University of Warwick) сообщили об обнаружении ими совершенно нового вида фотогальванического эффекта, который получил название "flexo-photovoltaics". Для создания этого эффекта необходимо взять достаточно обычный кристалл кремния и поразить поверхность этого материала чем-нибудь необычайно твердым и острым. А дальнейшие исследования этой разновидности эффекта откроет путь к созданию нового метода преобразования энергии, который может лечь в основу высокоэффективных солнечных батарей, к примеру.

Одной из проблем, которая препятствует широкому внедрению использования графена в электронике и других областях, является отсутствие подходящей технологии, позволяющей производить материал высокой чистоты в промышленных (рулонных) масштабах. Но недавно исследователям из Массачусетского технологического института удалось найти решение описанной выше проблемы. Разработанная ими технология уже позволяет производить заказные графеновые мембраны для установок опреснения воды, очищения воды от биологических примесей и т.п. А при должной доработке эта технология позволит производить листы высококачественного графена, из которых будут делаться транзисторы и другие элементы электронных чипов следующих поколений.

Технологии записи информации, применяемые в оптических и жестких дисках, становятся совершенней буквально с каждым днем. Тем не менее, в этих технологиях продолжает использоваться метод записи, работающий в двух пространственных измерениях. Третье пространственное измерение может использоваться устройствами голографической записи, и недавно группе ученых из Китая удалось разработать пленку со специальными наночастицами, способную выступать в роли голографического хранилища информации. Новый метод обеспечивает высокий показатель плотности записи информации, высокое значение скорости записи, считывания и обеспечивает стабильность хранения при резких перепадах условий окружающей среды.

Медики уже достаточно давно используют радиацию для лечения рака и других онкологических заболеваний. Но, несмотря на достаточную эффективность такого метода, он имеет и свои отрицательные стороны, ведь интенсивная радиация разрушающе действует и на здоровые ткани. Не так давно ученые из Чикагского университета разработали и начали испытания нового метода, в котором используются специальные металлоорганические наночастицы в форме цветов. Эти "наноцветы" усиливают в несколько раз эффект влияния радиации на злокачественные ткани и одновременно стимулируют иммунную систему организма, которая способна обнаружить и начать борьбу с опухолями, которые даже не попали в зону радиационного облучения.