10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Достаточно мудрено предположить будущее без нанотехнологий. Манипуляции материей на атомном и субмолекулярном уровнях проложили путь для больших прорывов в химии, биологии и медицине. Все же уже ныне применение нанотехнологий время от времени превышает даже самые любознательные наши фантазии и реалии.

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Содержание

    • 1 Киноленты
    • 2 Нефтедобыча
    • 3 Мониторы с высоченным разрешением
    • 4 Краска, меняющая цвет
    • 5 Зарядка смартфонов
    • 6 Хитроумная доставка фармацевтических средств
    • 7 Молекулярная коммуникация
    • 8 Накопитель заданных
    • 9 Наноискусство
    • 10 Новейшие рекорды

    Киноленты

    Без изобретения сканирующего туннельного микроскопа (STM) в 1980-х годах, область нанотехнологий могла остаться научной фантастикой. С атомарной точностью STM физики сумели учить структуру таким макаром, каким и не удавалось с стандартными оптическими микроскопами.

    Умопомрачительный потенциал STM был продемонстрирован учеными IBM, когда они сделали «Мальчик и его атом», самый мелкий во всем мире анимированный кинофильм. Он был сотворен методом перемещения отдельных атомов на поверхности меди.

    90-секундный кинофильм изображает мальчугана из молекул окиси углерода, играющего с мячом, танцующего и прыгающего на батуте. Сделанная из 202 кадров анимация разворачивается на площади, равной 1/1000 объема единого людского волоса. Дабы предпринять кинофильм, ученые приименяли неповторимую индивидуальность STM: электрически заряженный и максимально острый стилус с одним атомом в участия наконечника. Стилус может измерять четкое местоположение молекул углерода на поверхности анимации (в этом случае — на листе меди). А также его можно применять для сотворения изображений молекул и перемещения них на новейшие позиции.

    Нефтедобыча

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Глобальные расходы на разведку месторождений нефти подросли в геометрической прогрессии за крайние десять лет. Все же эффективность добычи нефти останется нешуточной неувязкой. Когда нефтяные предприятия закрывают скважины, из их извлекается наименее половины нефти. Остальная останется в западне в горе, так как ее будет очень дороговато добывать. К счастью, благодаря нанотехнологиям ученые Китая отыскали метод обойти это же.

    Решение существовало в улучшении имеющегося способа бурения. Уникальная методика подразумевает введение жидкости в поры породы, в какой присутствует нефть. Это же теснит нефть и выводит ее наружу. Все же у сего способа существуют свои ограничения. В конкретный момент заместо нефти начинает вынянчить вода.

    Дабы предупредить это же, китайские исследователи Пэн и Мин Юань Ли пришли к идее вливать влагу с микрочастицами, кои будут закрывать переходы меж порами породы. Вода будет выбирать самые узенькие пути в порах, содержащих нефть, и выталкивать ее наружу. Удачно показав себя в испытаниях в Китае, этот способ повысил эффективность нефтедобычи, доставая перед началом 50% нефти, которая в ином случае существовала вне досягаемости.

    Мониторы с высоченным разрешением

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Изображения на экранах компов представлены при помощи крохотных точек — пикселей. Независимо от них объемов и форм, количество пикселей на дисплее останется определяющим фактором свойства изображения. Но, в случае с стандартными мониторами, большее число пикселей значит заглавные и массивные экраны — что и не вконец комфортно.

    Пока что предприятия заняты продажей циклопических экранов потребителям, ученые из Оксфордского вуза нашли метод сотворения пикселей в несколько сотен нанометров в диаметре. Сего можно достигнуть, используя характеристики материала, изменяющего фазу, под заглавием GST. В опыте ученые приименяли комплект семинанометровых слоев GST, пережатых меж прозрачными электродами. Каждый слой — всего 300 на 300 нанометров — выступает как только пиксель, который можно включать и выключать электромагнитным методом. Пропуская электронный ток сквозь слой, ученые сумели получить картину с высоченным качеством и контрастностью.

    Нанопиксели будут служить для разнообразных намерений, когда классические пиксели предстанут непрактичными. Например, них крохотные размеры и толщина проделают них хорошим выбором для этаких технологий, как только мозговитые очки, раскладные экраны и искусственная сетчатка. Очередным привилегией нанопиксельных мониторов является них малорослое энергопотребление. В отличие от имеющихся мониторов, кои всегда обновляют все пиксели для формирования изображений, слой на базе GST обновляет лишь часть монитора, что на самом деле сберегает энергию.

    Краска, меняющая цвет

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Во время тестов с нитями микрочастиц золота ученые из Калифорнийского вуза натолкнулись на изумительную вещь. Они увидели, что цвет золота изменяется, когда нитка вытягивается либо сжимается, переходя из ярко-синего в темно-фиолетовый и потом в темно-красный. Опыт вдохновил ученых на производство датчиков из микрочастиц золота, кои обменивают цвет, когда на их оказывается давление.

    Для изготовления этаких датчиков микрочастицы золота добавлялись к гибкой полиуретановой пленке. Когда пленка подвергается давлению, она вытягивается и вызывает изменение оттенки частиц. Легкое нажатие превращает датчик в темно-фиолетовый, а уж мощное — в темно-красный. Ученые увидели это же увлекательное свойство не совсем только у частиц золота, да и у частиц серебра, кои обменивают собственный цвет на темно-желтый при растяжении.

    Этакие датчики умеют служить для различных намерений. Например, них можно включать в мебель, диваны либо кроватки, дабы обусловить, посиживает человек либо кемарит. Невзирая на то, что датчик изготовлен из золота, его минимальный объем помогает преодолеть неурядицу цене.

    Зарядка смартфонов

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Будь то iPhone, Самсунг либо альтернативный смартфон, каждый телефон, покидающий производственную линию, владеет двумя обстоятельными дефектами: время жизни аккумуляторы и время ее зарядки. И хотя первая неполадка останется насущной, ученые из городка Рамат-Ган в Израиле сумели решить вторую неурядицу, создав батарея, который заряжается за 30 секунд.

    Этот прорыв был плотно сплетен с проектом по исследованию заболевания Альцейгмера силами ученых из Вуза Тель-Авива. Ученые нашли, что молекулы пептида, кои уменьшают нейроны головного мозга и вызывают болезнь, владеют высочайшей емкостью (способностью сохранять электронный заряд). Это же открытие существовало заимствовано на заметку StoreDot, предприятия, которая пробует перевоплотить нанотехнологии в мотивированные потребительские товары. С помощью ученых, StoreDot разработала NanoDots — технологию, которая употребляет способность пептидов для улучшения времени жизни аккумуляторы телефонов. Корпорация показала собственную технологию на мероприятии ThinkNext от Microsoft. На примере смартфона Самсунг Galaxy S3 аккумулятор существовала заряжена с нуля до предела все меньше чем в минуту.

    Хитроумная доставка фармацевтических средств

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Исцеление болезней вроде рака возможно очень драгоценным, а уж в энных вариантах — запоздалым. К счастью, несколько мед корпораций по всему миру изучат недорогие и действенные методы исцеления схожих заболеваний. Посреди их и Immusoft, корпорация, которая планирует выполнить революцию в сфере доставки фармацевтических средств в наши туловища.

    Заместо тамошнего, дабы растрачивать млрд баксов на антибиотики и терапевтические програмки, Immusoft полагает, что наши туловища сами умеют производить надобные антибиотики. С помощью иммунной системы, клеточки пациента умеют быть модифицированы и снабжены новейшей генетической информацией, которая дозволит им же производить собственные антибиотики. Генетическую информацию можно доставить при помощи капсул наноразмера, вводимых в организм.

    Новейший способ пока что и не прошел испытание на людях. Все же Immusoft и альтернативные учреждения сказали о удачных опытах, проведенных на грызунах. Ежели способ обоснует собственную эффективность на людях, он изрядно уменьшит время исцеления и издержки на терапию сердечно-сосудистых болезней и остальных заболеваний.

    Молекулярная коммуникация

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    При конкретных критериях электрические волны, душа всемирной взаимосвязи, стают неприменимыми для пользования. Задумайтесь о электрическом импульсе, который может вывести из строя спутник взаимосвязи, тогда и неважно какая форма технологии, которая находится в зависимости от него, окажется никчемной. Мы ладно знакомы с этаким сценарием из апокалиптических кинофильмов. А также этот вопросец в протяжении почти всех лет изучали ученые из Вуза Уорвика в Соединенном Царстве и в Йоркском институте Канады, до того как придти к нежданному решению вопросца.

    Ученые следили за тем самым, как только некие облики зверях, а именно насекомых, задействуют феромоны для общения на большенных расстояниях. Собрав заданные, ученые разработали коммуникационный способ, в каком сообщения кодируются в молекулах испаряющегося спирта. Они удачно показали новейший способ, используя спирт в качестве хим сигналов, и выслали первое сообщение, которое расшифровывалось как только «О, Канада».

    Способ включал пользование двух механизмов, передатчика и приемника, кои кодировали и посылали и приобретали сигнал соответственно. Можно набрать текстовое сообщение на передатчике, используя Arduino One (микроконтроллер с открытым начальным кодом). Потом контроллер преображает текст в двоичный код, который считывается электрическим распылителем со спиртом. Опосля считывания кода распылитель подменяет «1» на впрыск, а уж «0» оставляет как только пробел. В воздухе спирт улавливается приемником в воздухе, который содержит электрохимический детектор и микроконтроллер. Потом заданные опять переводятся в текст.

    Сообщение удалось выслыть на несколько погонных метров по открытому месту. Этакий способ возможно полезен в средах типа подземных туннелей либо трубопроводов, где электрические волны стают никчемными.

    Накопитель заданных

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    За крайние несколько десятилетий компы пережили экспоненциальный рост в вычислительной мощности и баночки хранения. Это же явление существовало определенно предсказано Джеймсом Муром наиболее 50 годов назад и потом предстало понятно как только закон Мура. Все же почти все ученые — включая физика Мичио Каку — полагают, что закон Мура в один прекрасный момент закончит ишачить. Это же сопряжено с тем самым, что вычислительная мощь компов и не может идти в ногу по экспоненте с существующими производственными технологиями.

    Хотя Каку акцентировал внимание на вычислительной мощности, то же самое в равной мере относится к баночки. К счастью, это же и не финал. Команда ученых из Вуза RMIT в Мельбурне на этот момент отыскивает кандидатуры. Под управлением Шарата Шрирама, команда ученых присутствует на пороге сотворения механизмов хранения заданных, кои имитируют способ хранения инфы людским мозгом. Первый этап ученых заключался в разработке нанопленки, которая химически запрограммирована на хранение электронных зарядов в состоянии «включен» и «выключен». Пленка, которая тоньше людского волоса в 10 000 раз, готов стать краеугольным валуном для разработки механизмов памяти, кои имитируют работу нейронных сетей головного мозга.

    Наноискусство

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Перспективное развитие нанотехнологий удивляет научное общество. Все же заслуги в области нанотехнологий и не ограничиваются медициной, биологией и техникой. Наноискусство — развивающаяся область, которая дозволяет нам узреть крохотный мир под микроскопом с совсем новейшей точки зрения.

    Следовательно из наименования, наноискусство — это же сочетание искусства и нанонауки, в каком специализируется маленькое число ученых и живописцев. Посреди их Джон Харт, инженер-механик из Мичиганского вуза, создавший нанопортрет президента. Портрет под заглавием «Нанобама» был сотворен для президента, когда он выступал кандидатом в процессе президентских выборов 2008 года. Любая грань портрета составляет наименее половины мм, а уж весь портрет изготовлен из 150 нанотрубок. Останется лишь вопросец времени, когда этакий портрет можно будет распечатать.

    Новейшие рекорды

    10 нестандартных пользований нанотехнологий

    Население земли все время стремилось производить вещи мощнее, скорее и все больше. Однако когда речь входит об самых коротких вещах, в игру вступают нанотехнологии. Посреди самых коротких вещей, сделанных с внедрением нанотехнологий, существуют книжка под заглавием Teeny Ted From Turnip, которая в текущее время числится самой мелкий во всем мире написанной книжкой. По объемам книжка всего 70 на 100 микрометров и заполнена буковками, вырезанными на 30 страничках из кристаллического кремния. ИСТИНА, стоит ли такова книга много — наиболее 15 000 баксов. К тамошнему же для ее чтения пригодится электрический микроскоп, тоже наслаждение и не из дешевеньких.

    По материалам listverse.com