Нанотехнологии

Ученые из Университета ИТМО в сотрудничестве с Санкт-Петербургской Городской Мариинской больницей разработали уникальный препарат для лечения тромбоза. Согласно результатам экспериментов, раствор нового препарата на основе наночастиц, локализованный на тромбе с помощью магнита, сможет расщеплять образовавшиеся кровяные сгустки со скоростью до 4000 раз большей, чем существующие отечественные и зарубежные тромболитики. Попутный положительный эффект состоит в снижении дозы лекарства в десятки раз и исключения в этой связи множества побочных эффектов, часть из которых приводит к необратимым изменениям организма.

Исследователи из Университета Твенте в Энсхеде, Нидерланды (University of Twente, Enschede), задались вопросом: можно ли некий бесформенный наноразмерный объект запрограммировать для выполнения математических операций?
Таким объектом была выбрана «клякса» (blob) из золотых наночастичек 20 нм в диаметре, помещенных на 8 золотых электродов методом диэлектрофореза.

Сейчас существуют определенные трудности дальнейшего масштабирования технологии полупроводников, а также связанная с этим проблема повышения производительности процессора без увеличения тактовой частоты.

Исследователи из Калифорнийского технологического института считают, что они смогут решить существующую проблему, вернувшись к очень старой технологии. Электронные лампы, по словам исследователя Акселя Шерера, могут стать ключом к повышению производительности транзисторов и снижению потребляемой мощности.

Этот материал — тот самый Vantablack 2, который не поддаётся измерению спектрометром



Еще два года назад компания Surrey NanoSystems создала из нанотрубок самый черный материал на Земле, который получил название Vantablack (Vertically Aligned NanoTube Arrays). У этого материала был зафиксирован самый низкий коэффициент отражения среди всех прочих известных темных материалов — всего 0,036%. Для демонстрации свойств Vantablack его создатели сняли ролик с лазерной указкой. Пятно света, которое проходит по поверхности этого материала, просто пропадает. Все это похоже на черную дыру в миниатюре.

Уже в этом году специалисты той же компании представили новую версию Vantablack, Vantablack 2. Его коэффициент отражения пока не сообщается — просто потому, что чувствительность современных спектрометров слишком мала. В итоге коэффициент отражения остается неизвестным — нулю он не равен, это невозможно, но стремится к нему.

Случайно в потоке новостей и информации наткнулся на статью в Nature Scientific Reports. В ней представлены данные опроса 1500 учёных, посвящённого воспроизводимости результатов научных исследований. Если ранее данная проблема поднималась для биологических и медицинских исследований, где она с одной стороны объяснима (ложные корреляции, общая сложность исследуемых систем, иногда даже научный софт обвиняют), с другой стороны имеет феноменологический характер (например, мыши склонны вести себя по разному с учёными разных полов (1 и 2)).

Однако не всё гладко и с более естественнонаучными дисциплинами, такими как физика и инженерные науки, химия, экология. Казалось бы, именно эти дисциплины зиждутся на «абсолютно» воспроизводимых экспериментах, проведённых в максимально контролируемых условиях, увы, потрясающий – во всех смыслах этого слова – результат опроса: до 70% исследователей сталкивались с НЕвоспроизводимыми экспериментами и результатми, полученными не только другими группами учёных, НО и самим авторами/соавторами опубликованных научных работ!

Исследователи из Института физики микроструктур Макса Планка и Технологического университета Дортмунда, Германия, разработали уникальную технологию съемки, позволяющую получить четкое трехмерное голографическое изображение внутренних сегментов сложных молекулярных структур с уровнем детализации до отдельных атомов. Все существующие и широко распространенные до этого момента методы съемки, включая сканирующую туннельную микроскопию, позволяли получать картинку, детализированную до уровня поверхности молекул. Расширение практических возможностей съемки с настолько высокой степенью детализации открывает беспрецедентные возможности для изучения химических и физических свойств, как существующих, так и перспективных материалов.

Объединенная группа российских физиков разработала концептуально новую платформу на основе гибридных металло-диэлектрических наноантенн, открывающую возможность для эффективного управления светом и сверхплотной записи информации. Новая технология открывает возможности изготовления наночипов для оптических компьютеров следующего поколения и позволяет создавать широкий спектр оптических наноустройств, локализующих, усиливающих и управляющих фотонами света.

Не так давно Мильнер и Хокинг нашумели анонсом своего проекта Breakthrough Starshot. Проект стоит $100 млн, которые будут потрачены на исследование технической возможности полета до Альфы Центавра. Инженерная и исследовательская фаза продлятся некоторое количество лет, после чего разработка самой миссии полета к Альфе Центавра потребует бюджета крупнейшего на сегодня научного эксперимента.

Итак, что же известно на данный момент от разработчиков проекта?


Концепт системы, включая лазерный излучатель и световой парус

Проект Breakthrough Starshot, по словам авторов, — это попытка подойти к космическим путешествиям со стороны Кремниевой Долины.

Он предполагает постройку массива лазеров в высокогорных районах Земли, и создание специальных нанокрафтов — массива космических фемтоспутников, которые разгоняются излучением этих лазеров.

Многие насекомые, птицы, рыбы и земноводные способны излучать свет для коммуникации друг с другом. Наиболее эффективным образом это делают светляки — семейство жуков, ведущих ночной образ жизни. Орган свечения светляка образован крупными фотогенными клетками и располагается под прозрачной кутикулой. Как и другие животные, с помощью световых сигналов светляки общаются, в основном, с противоположным полом: это поисковые сигналы самцов, сигналы «согласия» или «отказа» самок и т.д.

В отличие от искусственных светодиодов, поверхность органа свечения у светляка не гладкая, а покрыта асимметричной иерархической кутикулой из наклонных элементов необычной формы (см. ниже).

Исключительная эффективность такого органа свечения привлекла внимание исследователей из Корейского института науки и технологий. Следуя принципам бионики, они сконструировали органические светодиоды (OLED) по образцу кутикулы, предварительно изучив её оптические свойства. Это первое научное исследование такого рода.

Физики-экспериментаторы из Майнцского университета создали нанодвигатель, способный преобразовывать тепловую энергию в механическую. При этом размер двигателя чуть больше атома, а эффективность сравнима с эффективностью двигателя внутреннего сгорания в автомобиле.

Более того, двигатель, спаренный с одиночным атомом и заключённый в конус электромагнитного излучения и работает по принципу классических ДВС – четырёхтактный цикл, во время которого происходят расширение и охлаждение, сжатие и нагревание, как объясняет руководитель эксперимента Иоганн Росснагель [Johannes Roßnagel].

Росснагель был тем, кто впервые предложил теоретическую основу для подобного двигателя в 2014 году. Сначала отдельный атом попадает в ловушку в виде конуса электромагнитного излучения, из которой он не может вырваться. Причём подойдёт практически любой атом – в конкретном эксперименте был использован кальций-40.

Приветствуем вас на страницах блога iCover! Технология программного кода «Cello», разработанная совместной группой ученых Массачусетского технологического института (MIT), Бостонского университета и Национального института стандартов и технологий позволяет прописывать в ДНК клеток бактерий требуемый набор свойств и создавать биологические схемы с нужными логическими параметрами, работающие прямо внутри живой клетки.

Управляющий директор венчурного фонда DFT Aurora Александра Джонсон наверное любит готовить. На днях она, как заправский шеф-повар, приготовила экзотическое конференционное блюдо под названием «Global Technology Symposium». Его рецепт выглядит так:

1. Возьмем пару американских венчурных капиталистов из старой гвардии Silicon Valley
2. Добавим VC среднего возраста, VC-женщин и пару юношей из новомодных seed фондов и акселераторов
3. Пригласим представителя Silicon Valley Bank, известного работой с VC. А также представителя Wilson Sonsini Goodrich & Rosati, самой крупной юридической компании Silicon Valley
4. Приведем пару российских консулов, торгпредов России и Татарстана, и президента отделения РОСНАНО в США
5. Введем для баланса российского парламентария-оппозиционера Илью Пономарева, который до конференции ужинал с оппозиционером Яшиным
6. Наймем для лекций/презентаций нескольких ученых, изобретателей и маркетинг гуру, которых реально, без дураков, интересно послушать
7. Привезем несколько физтехов из 2-го общежития Долгопрудного, с их шокирующим изобретением передачи электроэнергии на (относительно) дальние расстояния без проводов
8. Поместим в середину программы привлекательную девушку-сирийку из Лос-Анжелеса, с рассказом о благотворительном путешествии по Сирии, в которое ее боялись отпускать папа с мамой
9. Добавим другие интернациональные оттенки — промоутера стартапной экосистемы Гонконга, инвесторов из Франции и Норвегии, интернет-предпринимателя из Никарагуа
10. Поместим все эту компанию в яхт-клуб в нереально красивом кусочке Сан-Франциско с видом на тюремный остров Алькатрац и Мост Золотых Ворот, и поставим вариться на два дня

Что получилось:

Теперь процессоры будут делать по циклу «процесс-архитектура-оптимизация»

Как публичная компания с более 10 млн $ в активах, акциями которой владеют более 500 акционеров, Intel предоставила Комиссии по ценным бумагам и биржам США ежегодный отчёт по форме 10-K. Особенный интерес в 150-страничном документе представляет страница 14, на которой Intel признаёт, что отказывается от стратегии «тик-так» в пользу новой концепции «процесс-архитектура-оптимизация».

Приветствуем вас на страницах блога iCover! Как известно, некоторые виды микроорганизмов перемещаются благодаря своим быстро вращающимся жгутикам, источник и механизм движения которых давно не давал покоя научному миру. Но уяснить и, тем более, визуализировать скрытые механизмы такого перемещения до настоящего момента ученым не удавалось. Настоящим прорывом, позволившим заполнить информационный вакуум и прояснившим главные особенности строения биологического двигателя бактерий стало исследование группы специалистов Имперского колледжа в Лондоне под руководством Моргана Биби (Morgan Beeby). Используя технологию 3D-электронной криотомографии (electron cryotomography) ученые смогли получить качественные снимки естественных биодвигателей микроорганизмов, определить аналогии и различия с двигателями, изобретенными человеком, проанализировать и поставить в соответствие особенности белковой структуры биодвигателей и функций, выполняемые отдельными элементами их конструкции.

Приветствуем наших уважаемых читателей на страницах блога iCover! С большой долей вероятности можно сказать, что монополия кремниевых чипов в ближайшее время вряд ли будет оспорена. Будучи вторым по распространенности после кислорода элементом на Земле, сегодня он рассматривается как неотъемлемая составляющая нашей земной цивилизации. Вместе с тем, дальнейшая миниатюризация кремниевых транзисторов, как основы существующих вычислительных устройств, связана с рядом технологических проблем, что заставляет ученых искать альтернативу этому, казалось бы, незаменимому материалу. О том, в каких направлениях ведется поиск и насколько успешны предпринятые шаги мы расскажем в нашей статье.

Группа учёных из университета Суррея (Великобритания) заявила о создании 2D-материала с рекордными показателями. Многослойная графеновая плёнка с ректеновой структурой поглощает свет в 99% диапазона от среднего инфракрасного до ультрафиолета. Если такую плёнку использовать в солнечных батареях, то можно генерировать электричество даже в рассеянном свете, отражённом от стен или от свечения домашних бытовых приборов. То есть солнечные батареи будут работать внутри помещений. Это даже нельзя назвать «батареями», когда плёнка наносится на поверхность стен и других объектов. (Другой вопрос, что комната тогда останется почти в кромешной темноте даже в солнечный день)

Вместо словосочетания «солнечная батарея» в данном случае лучше говорить о «светопоглощающей поверхности».

«Возможность проектирования тонких двумерных поверхностей для поглощения света в широком диапазоне является ключевой в большом и постоянно растущем количестве приложений, включая энергетику, оптоэлектронику и спектроскопию, — пишут разработчики материала в реферате своей научной работы. — Хотя поглощение света в широком диапазоне возможно в высоких структурах из углеродных нанотрубок высотой около миллиметра, но достичь такого результата в нанометровых структурах до сих пор не удавалось».

Привет всем любителям новостей науки и технологий!

Сегодня мы поговори о плазмонном хамелеоне, о реальном можно почерпнуть тут.

Любой металл – это прежде всего массив свободно движущихся электронов, своеобразный резервуар с электронным газом. А металл, находящийся в наноразмерном состоянии, обладает одним удивительным свойством – плазмонным резонансом. Группа китайских учёных совместно с американскими коллегами использовала эту особенность наночастиц при создании плазмонного камуфляжа.

О том, что же это такое и с чем это едят, Вы узнаете под катом.

В февральском номере авторитетнейшего научного журнала Nature Physics вышла статья нашего ведущего ученого Константина Борисовича Ефетова. Онлайн версия статьи Specular interband Andreev reflections at van der Waals interfaces between graphene and NbSe2
В данной статье отражены результаты изучения свойств контактов между сверхпроводниками и графеном, проведенный эксперимент доказал возможность изготовления высококачественных контактов между графеном и сверхпроводниками, что в свою очередь приблизит исследователей к созданию новых электронных приборов и, возможно, квантового компьютера. Конечно, эта цель в большой перспективе, но исследователям уже удалось наблюдать интересный фундаментальный эффект – зеркальное андреевское отражение.

Отражение электронов от границы между нормальным металлом и сверхпроводником называется «андреевским» в честь выдающегося советского физика Александра Андреева, предсказавшего такое поведение электрона между обычным металлом и сверхпроводником.

Примечательно то, что сам эксперимент был проведен Дмитрием Ефетовым, сыном Константина Борисовича.

Константин Борисович уже писал для нашего блога экспертное мнение по высокотемпературной сверхпроводимости, где в достаточно популярном формате был описан данный эффект, эта публикация вызвала активную дискуссию и одобрение со стороны сообщества. И в этот раз мы также попросили Константина Ефетова написать для нас пресс-релиз по опубликованной статье.

Константин Борисович Ефетов является Научным руководителем проекта «Коллективные явления в квантовой материи» НИТУ «МИСиС» в рамках гранта для поддержки научных исследований программы ТОП 5-100. К.Б. Ефетов – выдающийся рецензент «Американского Физического Общества”, Директор Института теоретической физики III Рурского университета Бохума в Германии, почетный член Американского физического общества, ведущий исследователь трех проектов, финансируемых Немецким министерством научных исследований, автор более 170 публикаций, обладатель французской премии Блеза Паскаля учреждённой французским правительством и Исследовательской Премии Landau-Weizman, учреждённой Институтом Вейцмана в Израиле. Константин Ефетов — “выдающийся рецензент американского Физического Общества”. Эта Премия даётся за заметный вклад в рецензировании статей в таких журналах как Physical Review Letters, Physical Review, Reviews of Modern Physics и других.