Нанотехнологии

Вы наверняка не раз слышали как кто-то где-то сделал самый большой торт в мире или самую большую пиццу или самый большой бургер. Эти рекорды забавные, порой очень смешные, а в случае вышеперечисленных вариантов еще и вкусные. Но они не несут пользы. Ученый мир тоже любит ставить рекорды в размерах чего-то, но последнее время диаметрально противоположные. Исследователи со всего мира стараются использовать самые малые объекты на благо человечества и технологий. Сегодня мы поговорим о перспективе использования доменных стенок и скирмионов внутри ферримагнита для хранения и передачи информации. Сказать, что эти «носители» малы, значит сильно преувеличить. Что и как работает, какие перспективы у сего исследования и почему именно ферримагниты? Ответы будем искать в докладе исследовательской группы. Поехали.

Дьявол в мелочах. Этой фразой можно очень коротко и точно описать процесс поисков новых строительных кирпичиков современных технологий. Ведь даже ядерное оружие со всей его разрушающей мощью создано на основе процессов протекающих на атомарном уровне. Сегодня мы будем с вами знакомиться с исследованием, также затрагивающим атомы, но не для применения их для разрушения, а для созидания. А именно об управлении электронами и их поведением, что поможет развитию технологий квантовых вычислений и искусственных нейронных сетей. Как ученым удалось, так сказать, посадить электрон на поводок и выгуливать его по заданному пути мы узнаем из их доклада. Поехали.

Функциональность устройств можно будет поменять, просто меняя наноматериалы и не влияя на процесс

Квантовые точки (красные), углеродные нанотрубки (серые) и нанолисты дисульфида молибдена (серо-белые) – соответственно, представители наноматериалов классов 0D, 1D и 2D, которые можно собирать в крупных масштабах при помощи метода размещения, основанного на графене с вспомогательным электрическим полем.

Четыре года назад компания IBM объявила, что за последующие пять лет она собирается инвестировать $3 млрд в будущее наноэлектроники в рамках обширного проекта «7 нм и за их пределами» [7nm and Beyond]. По крайней мере, один из крупных производителей чипов, GlobalFoundries упёрся в стену 7нм-процесса, а IBM стремится пройти дальше, используя графен для размещения наноматериалов в определённых местах без химического загрязнения.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, описано, как учёные из IBM впервые наэлектризовали графен таким образом, что он помог расположить наноматериалы с 97% точностью.

Всем привет, я снова выхожу на связь и посмотрите с чем! На фото — очень редкий (на 1989г. было выпущено 56 штук) сканирующий электронный микроскоп производства компании TESLA, выставленный в техническом музее г. Брно. Сверхвысоковакуумная колонна, катод с холодной полевой эмиссией позволили достичь гарантированного разрешения в 5нм и увеличения 500000x.



Мне удалось заполучить в свой гараж точно такой же микроскоп, пролежавший с 1990 года в нераспакованном виде. Обзор и все подробности процесса распаковки — под катом.

Одной из самых злободневных проблем современности является энергия, а точнее ее нехватка. Природные ресурсы земли истощаются по мере роста числа населения. Посему люди обратились к восстанавливаемым источникам энергии, использование которых сможет разрешить неминуемый энергетический кризис. Геотермальная, солнечная, гидроэнергия — все это источники восстанавливаемой, практически безграничной (в масштабах жизни человека) энергии. Но есть еще один источник, который называют актуальным скорее писатели-фантасты, нежели ученые. Это сам человек. Но подключать кучу проводов к телу человека и засовывать его в капсулы с «желе» никто не собирается. Теория, о которой сегодня и пойдет речь, основана на эксплуатации трибоэлектрического эффекта, что позволит человеку стать источником энергии для носимых устройств (часы, телефоны и прочее). Давайте же попробуем разобраться в чем суть данного исследования. Поехали.

С какими вещами у вас ассоциируется современный мир с точки зрения технологий? Компьютеры, роботы, космические аппараты, искусственные органы, клонирование и т.д. Открытия и исследования в этих и других областях словно яркие вспышки фейерверка — мы их видим, слышим и дружно удивляемся, произнося что-то вроде «вау» или «ух ты, как круто». И да, когда читаешь о том, что через 5 лет планируют сделать пересадку искусственных легких человеку, то понимаешь, что мы живем в дивном мире, где все ранее невозможное становится реальным. Однако сегодня мы поговорим о технологии, чей вклад в нашу жизнь стал огромен, правда сейчас мы принимаем ее за должное. Речь пойдет об искусственных полимерах. Точнее сказать об спонтанном синтезе гомогенной термореактивной полимерной сетке. Кому-то покажется, что это очередное трудно воспринимаемое научное сквернословие, однако тут не все так сложно и куда более интересно. Давайте же разберемся как ученым удалось создать новый вид полимеров и что в них особенного. Поехали.

Мир вокруг нас работает по законам естественных наук с самого своего возникновения. Любое, практически, явление мы можем объяснить, опираясь на те самые законы. И вот мы уже знаем, что молнии это не ярость Зевса, цунами это не чих Нептуна, Земля не плоская, а огромных черепах, держащих на себе целые миры, не существует. Правда в последние утверждения еще верят некоторые особенно упрямые представители нашей расы. Но сегодня мы поговорим о науке, которая любит перевернуть все с ног на голову, о квантовой механике.

Если точнее, то об исследовании, которое экспериментальным путем демонстрирует факт того, что далеко не всегда мы имеем одно единственное состояние чего-либо. Применив знания из квантовой механики, ученым удалось добиться неопределенного причинного порядка в квантовом переключателе. Что это такое и как это работает мы узнаем из их доклада. Поехали.

Мы создаем отчетливые, ясные, измеряемые требования и говорим: «Нам наплевать откуда ты и что ты когда-либо делал, если ты решишь эту проблему и победишь».
— Питер Диамандис

В 2010 году в Сан-Франциско прошла конференция, где одни из самых влиятельных ИТишников, инвесторов, специалистов по сверхинтеллекту и нанотехнологов (соратников Дрекслера) мозгоштурмили над проектами, которые могут позитивно повлиять на все Человечество и как будет выглядеть будущее с внедрением самых смелых и радикальных технологий.

Мы подготовили 4 перевода (из 10). Да, это устаревшая информация и в докладах много общих слов, но как отправная точка для дискуссии, думаю, сойдет. Пишите в комментах свое мнение, ссылки на проекты и технологии, которые считаете важными и полезными в масштабах человечества.

Питер Тиль

PayPal, Palantir, первый инвестор Facebook



Я хочу поблагодарить все замечательные организации за то, что пришли. Я хочу поблагодарить всех вас за то, что благодаря вам состоялся этот вечер. Я бы хотел подвести итог обсудив три отчасти связанные между собой мысли о передовых технологиях.

Углеродные нанотрубки стали неотъемлемой частью современных технологий. Послужили этому их механические и электронные свойства, а также нанометровые размеры. Применяется данный материал в очень многих областях: от элементов питания до дисплеев. Качество нанотрубок, по большей степени, зависит от показателя хиральности (когда нет симметрии между правой и левой сторонами). Чем меньше этот показатель, тем лучше будет нанотрубка. Вариантов создания нанотрубок существует уже несколько, и они все работают. Но это не значит, что какие-то энтузиасты не попытаются придумать свой новый способ, который будет лучше предшественников. Именно об этом и пойдет речь в исследовании, в котором мы будем с вами разбираться. Поехали.

В мире все подчиняется определенным законам. Многие вещи, что нас окружают, мы не можем представить иначе. Для нас всегда вода мокрая, огонь горячий, шар шарообразный, а куб кубический, как бы по-детски это не звучало. Но так ли это всегда? К слову, форма любого объекта обусловлена как химическими законами, так и физическими. Но человек всегда будет стремиться подстроить под себя окружающий мир, даже если придется играть с законами естественных наук. Большое внимание в наши дни уделяется минимизации устройств и их отдельных элементов, при этом сохранив или повысив их производительность и снизив энергопотребление. Однако есть и те, кто мыслит чуть шире. Сегодня мы с вами будем знакомиться с исследованием материала, способного менять свою форму по программе, заложенной в него учеными. Что это за материал, какие факторы влияют на его метаморфозы и насколько это важно для будущего технологий — об этом мы узнаем из доклада исследовательской группы. Поехали.

Хотя нанотехнологию обычно описывают как недавнее изобретение человека, в природе вообще-то можно встретить полно архитектур наномасштаба. Они лежат в основе жизненно важных функций различных форм жизни, от бактерий до ягод, от ос до китов. Использование нанотехнологий в природе можно отследить до природных структур, существовавших 500 млн лет назад. Приведём только лишь пять источников вдохновения, которые учёные могли бы использовать для создания технологий нового поколения:

Ученые современности, как и сто или триста лет назад, находятся в постоянном поиске чего-то нового. Каждый раз, когда открывается новое свойство какого-либо вещества, явления или процесса, великие умы ищут этому практическое применение. Сегодняшнее исследование не исключение. С каждым днем объем данных в мире неустанно растет. Потому разработка новых способов хранить информацию находится сейчас на волне популярности, как и квантовые компьютеры, устройства на базе микроорганизмов и т.д. В качестве основы возможных носителей будущего могут быть самые разные вещи, от скирмионов до фотонов. Сегодня мы рассмотрим исследование столь знакомого нам физического процесса как теплообмен, но под новым углом. Ультрабыстрый теплообмен в нанометровых многослойных металлических структурах может послужить основой новой технологии, говорят ученые. Почему именно этот процесс вызвал у них столь большой интерес, и действительно ли их громогласное утверждение можно считать пророческим? Понять это нам поможет доклад ученых, в котором мы сейчас и покопаемся. Поехали.

Международная научная группа, состоящая из ученых НИТУ «МИСиС» и Политехнического университета Турина, разработала модель нового метаматериала, который позволит повысить точность работы наносенсоров в оптике и биомедицине за счет маскировки их от внешнего излучения. Статья о результатах исследования опубликована в журнале Scientific Reports.

Разработка модели нового метаматериала, маскирующего наносенсоры, проводится в рамках российско-итальянского проекта ANASTASIA (Advanced Non-radiating Architectures Scattering Tenuously And Sustaining Invisible Anapoles), цель которого – смоделировать, а затем и воссоздать такой метаматериал, который бы позволил делать объекты невидимыми на наноуровне во всех волновых диапазонах.

Современные технологии кажутся нам обыденными и привычными. Однако одни только мысли о подобных вещах лет 50 назад казались чем-то нереальным и футуристическим. В наши дни подобные эпитеты сохранили свою популярность, ибо ученые продолжают расширять границы нашего понимания мира.

Будущее информационных технологий зависит не только от совершенствования имеющихся составляющих этой неотъемлемой части жизни человека, но и от поиска новых материалов, техник, методик и прочего. Сегодня мы с вами будем разбираться в одном весьма любопытном исследовании магнитных скирмионов и антискирмионов. Что это, зачем оно и как может усовершенствовать ИТ в будущем? За ответами погрузимся в доклад ученых. Поехали.

В одной из предыдущих статей мы уже знакомились с одним из исследований в области нейроморфных систем. Сегодня мы снова затронем эту тему, но речь пойдет не о создании искусственной нервной клетки, а о том как эти клетки объединить в одну рабочую сеть. Ведь мозг человека это как самая сложная паутина в мире, состоящая из миллиардов пересечений и соединений нейронов. Исследователи предположили, что использование света вместо электричества сильно упростит процесс создания искусственной нейронной сети, сопоставимой по сложности с мозгом человека. Помимо громких слов, сложных расчетов и далеко не одного опыта, ученые предоставили рабочую демо-версию своего устройства. Как оно работает, в чем его особенности и что оно несет для будущего нейроморфных технологий? Ответы на все вопросы сокрыты в отчете исследователей. Осталось их найти. Поехали.

С точки зрения науки наш прекрасный мир, окружающий нас, это нескончаемый поток данных. Каждый твит, каждый комментарий под видео на YouTube, переписка с родными посредством мессенджеров, кино, игры, цифровые книги и т.д. и т.п. Все это формирует так называемое информационное поле Земли. Концентрация данных в нем с каждым годом растет. Так к 2025 году общий объем данных в мире составит 163 зеттабайта (по данным forbes). Для примера, у меня есть внешний накопитель объемом 1 Тб, что по современным меркам не так и много. 163 зеттабайта это эквивалентно 163 миллиардам моих HDD. Площадь такого скопища носителей составила бы примерно 1,47 Тм² (1 Тм = 10¹² м), не говоря уже про массу в 26 080 000 тонн.

Это все забавные цифры, но проблема хранения большого объема данных существует, и ее пытаются решить многие ученые в мире. Сегодняшние наши герои смогли усовершенствовать собственное изобретение, использующее технологию атомной памяти. Как они это реализовали и как скоро подобная технология станет общедоступной мы узнаем из их доклада. Поехали.

Источник

«Теории ничего не доказывают, зато позволяют выиграть время и отдохнуть, если ты вконец запутался, стараясь найти то, что найти невозможно»
Марк Твен

На наших глазах IoNT уже выходит из концептуальной стадии развития и становится предметом исследовательской деятельности во многих лабораториях мира. Эти исследования идут широким фронтом от создания саморегулируемых наносетей и их наноэлементов до реальных приложений в самых разных областях жизнедеятельности нашей цивилизации. Закономерно все это поднимает и много нетехнических вопросов, главным из которых является как всегда – а куда, собственно идем?

Сетевая архитектура IoNT

Независимо от областей применения, сети для IoNT будут состоять из набора следующих компонентов.

Рутений (Ru) — четвертый элемент с ферромагнитными свойствами при комнатной температуре



С таблицей Менделеева мы знакомы еще со школьной скамьи. С годами исследований и поисков в ней появляются новые элементы. Но и те, что уже давно заняли свое почетное место в таблице могут продемонстрировать нечто новое. Исследователям из университета Миннесоты удалось доказать, что химический элемент под номером 44 — рутений — обладает весьма примечательными магнитными свойствами. Насколько это открытие важно для мира науки и технологий? Как удалось обнаружить скрытые свойства уже известного элемента? И зачем были организованы эти поиски изначально? На эти вопросы мы и попробуем найти ответы. Поехали.

Начальное событие

4 июня 2018 года на встрече с резидентами технопарка ДВФУ директор технопарка и ректор университета озвучили полпреду сумму на проектирование и строительство «Технопарк Русский» на о. Русский это 0,3 и 5,7 млрд. рублей соответственно. Планируется, что площадь технопарка будет 80 000 кв.м. Мотивируется такая необходимость тем, что в концепции развития ДВФУ заложено строительство технопарка, а также то, что 2000 кв. м помещений, которые университет выделил под технопарк должны, по словам руководства ДВФУ, к осени 2018 года закончится. Деньги на проектирование и строительство планируется выделить из фонда развития Дальнего Востока[1].

Что это? Очередные глобальные предвыборные обещания? Или просто PR перед массовой подачей документов абитуриентами?
Для того, чтобы хоть как-то ответить на этот вопрос необходимо погрузиться в историю инноваций в ДВФУ, посмотреть практику в РФ и не в РФ, выявить потребности и посмотреть возможности.

Источник

«Будущее создается тобой, но не для тебя».
(Братья Стругацкие «Гадкие лебеди»)

Еще недавно многим казалась странной концепция Интернета вещей (IoT – Internet of Things), а сегодня лучшие представители цивилизации заговорили уже об Интернете нановещей (IoNT – Internet of NanoThings). В самом деле, если можно превратить в сетевой элемент любую «вещь» от холодильника до человека, то почему бы не двинуться вглубь холодильника или даже человека? А что там, к примеру, с продуктами? – Ничего не протухло? Как и их более «крупные» товарищи, нановещи объединяются в наносети, среди которых выделяются не только электромагнитные, но и молекулярные.

Два Интернета

Есть такая примета – чем больше ягод на рябине, тем суровее зима. Пару лет назад в нашем саду на рябине совсем не было ягод, а, к примеру, обычный лук практически совсем был без кожуры (еще одна народная примета). И зимы практически не было. Казалось бы, такой простой вопрос – откуда рябина и лук это знают? Если поразмышлять над ним, то окажется, что вопрос-то не такой простой. Не исключено, что раскрыть рябиново-луковую загадку можно, проникнув внутрь этих растений на наноуровне. И это, возможно, совсем скоро станет реальностью.