Новое исследование в области под названием плазмоника породило надежды для всех видов, казалось бы, неправдоподобных изобретений вроде убивающих рак нанотрубок и мобильных телефонов, распечатанных на футболках. Это еще один прорыв, который могут записать на своей счет углеродные нанотрубки и их братский материал графен, позволивший исследователям воспроизвести функции лазера в гораздо меньших масштабах, чем мог позволить старый скучный свет.
Графен уже давно называют самым удивительным материалом современности. Он может изменить путь развития электроники. До недавнего времени производство графена было связано с определенными трудностями. Однако южнокорейская технологическая компания Samsung смогла решить эту проблему.
Солнечный свет с добавлением титанового пигмента поможет очистить воду, загрязненную лекарственными препаратами, пестицидами и другими потенциально опасными для здоровья человека веществами. Ученые объединили несколько высокотехнологичных компонентов, чтобы облегчить очистку воды. Новая технология предполагает использование неисчерпаемого источника энергии для получения чистой питьевой воды в проблемных регионах планеты.
Новое исследование из Университета штата Арканзас показало, что наночастицы платины автоматически ограничивают собственный размер и организуются в конкретные модели, когда связываются со свободным графеном.
Графен является по-настоящему одним из самых удивительных материалов 21 века. Его невероятные физические, химические и электрические свойства позволяют ему найти свое применение практически в любой сфере, начиная от производства ячеек солнечных батарей и заканчивая производством крошечных антенн. Тем не менее группа европейских исследовательских институтов объединила усилия для создания искусственного графена, который может оказаться еще более эффективным материалом.
2013 год принес нам много интересных и многообещающих достижений во всех сферах техники. Перед вами самые, на мой взгляд, интересные моменты, идеи и продукты, которым мы уделили внимание за прошедший год.
«Когда я начинал в NASA 18 лет назад», — пишет Мейа Мейаппан, ведущий ученый-исследователь NASA, — «моей основной задачей было понять различные потребности агентства с критической точки зрения, чтобы оценить пробелы в технологиях и выяснить, как их можно было бы заполнить. После разговора со многими ветеранами и инженерами NASA и прочтения многочисленных отчетов, я пришел к удивительным выводам: NASA запускает невероятно дорогую программу! Каждый фунт, поднятый на орбиту Земли (в том числе и астронавты) обходится в 10 000 долларов, а каждый фунт, отправленный к далекой планете — 100 000 долларов.
В настоящее время в современных процессорах насчитывается более миллиарда транзисторов, которые подключаются к контуру через медные соединения. При таком количестве транзисторов приходится создавать довольно большое количество медных соединений, которые не всегда рационально использовать.
Графен — материал, который является формой углерода, имеет множество областей применения в современной науке. Теперь к его свойствам можно добавить возможность работать в качестве радиопередатчика. Исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке продемонстрировали микроскопическое устройство, созданное на основе полосы графеновой пленки, которое может выполнять передачу сигнала в FM-диапазоне. Таким образом такое устройство является самым маленьким радиопередатчиком в мире.
Группа экспертов из Техасского университета в Остине объявила о том, что разработан новый метод производства больших кристаллов графена, которые по размеру примерно в 10 тысяч раз больше, чем те, что ученые могли создать 4 года назад. Благодаря новому методу теперь имеется возможность создавать кристаллы размером до одного сантиметра, а в некоторых случаях и еще больше.
Научные сотрудники из Университета Райса, используя компьютерное моделирование выяснили, что карбин, состоящий из расположенных параллельно друг другу цепочек атомов углерода, в два раза прочнее углеродных нанотрубок и в три раза тверже, чем алмаз. Если их исследования действительно верны и в будущем люди смогут справиться с проблемами производства этого материала, то карбин может оказаться невероятно полезным элементом для очень широкого спектра применения.
Почти десять лет назад голландско-британский физик русского происхождения Андрей Гейм наткнулся на вещество, которое должно произвести революции в нашем понимании материи. Вместе с коллегой Костей Новоселовым они получили Нобелевскую премию по физике за 2010 год. Этим веществом был графен — одноатомный слой углерода. Профессор физики в Манчестерском университете дал интересное интервью CNN и рассказал, как открыл первый в истории двумерный материал.
Графен — это лист атомов углерода, выстроенных в сотовую структуру, в один атом толщиной. Известно, что графен может стать лучшим полупроводником, нежели кремний — если мы сможем сделать ленту шириной в 20-50 атомов. Возможно, нам поможет ДНК.
Как вы, возможно, знаете, мобильные телефоны требуют небольшого количества редкоземельных элементов: галлия, индия и мышьяка, которые одновременно являются дефицитными и дорогими. Но что, если бы можно было делать телефоны из наиболее распространенных элементов, вроде углерода. Ведь этот химический элемент не перестает нас удивлять.
Ученые опубликовали детальное описание свойств карбина. Этот суперматериал прочнее алмаза и графена. Он может быть синтезирован при комнатной температуре и сохраняет свою структуру в этих условиях. У данного материала богатый потенциал. Ему могут найти применение в различных сферах наномеханических систем и электромеханических устройствах. Напомним, что графен собираются использовать вместо платины в солнечных элементах.
На пути солнечной энергетики много преград, в том числе и экономических. В производстве солнечных ячеек используется один из самых дорогих металлов нашей планеты: платина. Даже небольшое его количество делает солнечные ячейки весьма дорогими. Ведь всего за одну унцию (~28,35 грамм) этого серебристого металла приходится платить 1 тысячу 500 долларов США. Но, похоже, ученые нашли наконец-то способ заменить драгоценную платину дешевым трехмерным графеном. Да, современной науке приходится думать не только над тем, как создать провода, выдерживающие сверхнизкие температуры, но и о том, как сделать свои разработки недорогими и несложными для внедрения.
В лабораторных условиях суперконденсаторы на основе графена в сравнении с обычными традиционными уже доказали свою состоятельность. Однако ученые из австралийского Университета Монаша (Мельбурн) заявляют, что разработали новый и эффективный с экономической точки зрения метод производства суперконденсаторов на основе графена, который делает их еще на один шаг ближе к возможности коммерческого применения.
Ученые всего мира неустанно думают о том, как усилить самое слабое место современных девайсов: их аккумуляторы. Например, для электромобилей разрабатываются серные батареи. На днях поступило новое сообщение: японская фирма Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd разработала новый материал, получивший название «эскарбон» («Escarbon»), предназначенный в том числе и для батарей. В работе над эскарбоном принимал участие почетный профессор Института молекулярных наук (Institute for Molecular Science) Нобуюки Ниши (Nobuyuki Nishi). Эскарбон представляет собою пористый углерод, обладающий способностью впитывать газ. В настоящее время уже существуют реальные образцы этого нового японского материала.
Специально для тех, кто стесняется носить цифровые очки Google Glass, исследователи разрабатывают альтернативу в виде контактных линз. Именно они смогут однажды заменить экраны смартфонов. Научные работники нескольких институтов, включая две исследовательские лаборатории Samsung, разработали электронные контактные линзы на основе наноматериалов. Новые материалы помогут сделать надеваемые на глаза дисплеи более практичными, уверены ученые.
Что ни день, то новая графеновая революция. На сей раз подходящее применение легендарному материалу нашли на рынке фото- и видеокамер. Суть в том, что ученые из Наньянского технологического университета (Китай) нашли способ использования графена при создании оптических сенсоров для камер.