Наноитоги 2013 года

Графен В 2013 году научные работники занимались не только лишь «бесполезными» фундаментальными исследованиями, но также делали легче и комфортнее нашу поежедневную жизнь. Делаем предложение обзор первостатейных научно-технических прорывов года – пока что не полностью фактических, но обещающих в пользу уже в ближайшее время.

В Российской Федерации покидающий научный год был ознаменован общим признанием нанотехнологий, обещающих невероятные и неизвестные возможности индустрии завтрашнего дня, и а именно с неприкрытый в данной сфере деятельности мы начнем обзор больше всего ценных научных свершений, готовых в в скором времени последующем перенестись из мира науки в мир обычных людей.

Руководящим нанособытием текущего года, вне всякого сомнения, стал наноматериал графен.

Графен — тончайший слой графита с толщиной одну молекулу (изваяния с веб- сайтов www.spiegel.de и grendel.ph.man.ac.uk)

Его откровенные спровоцировало беспрецедентный интерес в окружении научного сообщества, для начала, благодаря тому необычно возвышенной электропроводности, обусловленной специальной электрической текстурой. Сей день уже слишком мало кто сомневается, что на заре либо поздно углеродные материалы придут вместо классической кремниевой электронике. Они будут иметься во много раз крошечнее, экономнее и ускореннее. В отходящем же году научные работники смогли не только лишь обосновать бытие двумерного кристалла графена в произвольном виде и изучить его свойства, но и многие аргументировать возможность приобретения толпы двумерных систем на базе прочих слияний.

Еще единственной привлекательной площадью нанотехнологий, и еще по горло обсуждавшейся в покидающем году, представляет собой спецтехнология самосборки наноразмерных и молекулярных структур. Пока что слишком мало кто воображает, как и где и из чего последующие нанотруженики будут иметься по кускам скапливать предметы привычного макромира, а еще производить себе сродных. Тем не менее уже в текущем квартале немецким аналитикам посчастливилось заставить единичные молекулы собственными силами основать упорядоченную структуру на поверхности подложки.

Стоит отметить, что в собственной труде Клаус Керн и Марио Рубен приняли на вооружение только лишь геометрические параметры молекул. На дальнейшем этапе научным работником предстоит выучиться принимать на вооружение электроннюю полярность молекул в пользу формирования еще трудных систем как на свете супрамолекулярных воспитаний, но и на свете наноструктур.

Вообще говоря, труды в направлении самособирающихся структур пока еще выглядят самый лучший бледно в перспективе того вот, чему за миллиарды лет выучилась природа.

Видимо-невидимые научные работники считают, что заместо повторного открытия велосипеда можно во много раз действеннее принимать на вооружение и приспосабливать технологии из мира выразительных систем.
Таковой подход к настоящему моменту успел выделиться в цельное научное нацеление – биомиметику. Благодаря тому ему на световые лучи в текущем квартале был замечен материал с адгезионными свойствами, имитирующими способность к прилипанию мидий и ящериц, – гекконов, созданный британскими
специалистами.

Не одергиваясь на достигнутом, научные работники из Индии создали адгезионную пленку, изучив способность к прилипанию лап древесных лягушек. Подобные материалы отличаются в окружении тому подобных способностью многократного употребления, что обеспечит им употребление в всевозможных кругах врачебной, строй и армейской индустрии. Скорее всего творцы не позабудут и про массированных покупателей.

Не лишилась научных прорывов и спецтехнология химического синтеза. Квалифицированные работники в сфере полимеров выучились применять в пользу приобретения полимеров автоматическую энергию. Как не секрет, в пользу предисловия в химическую реакцию молекулы нужны располагать добавочной энергией, какую они, обычно, зарабатывают в форме теплового влияния, влияния, или световых лучей. Как выяснилось, что автоматическая энергия ультразвуковых сомнений способна полностью изменить ход реакции 2-х полимерных молекул и привести к воспитанию изделия, выход которого пренебрежимо мал при применении световых лучей или тепла в виде возбуждающих молекулы факторов.

Метод механоактивации был известен довольно таки давно, тем не менее в сфере полимерных молекул практически ни разу не использовался, поскольку зачастую приводил к уничтожению цепочечных молекул. Научной команде под правлением Джефрри Мура из Института штата Иллинойс в населенном пункте Урбана, Соединенные Штаты, посчастливилось не только лишь запустить противоположный механизм обыкновенной реакции, но и многие получить в результате продукт, начисто лишенный примесей.

В последующем употребление такого механоактивационного подхода в химии полимеров должно значительно упростить развивающаяся болезнь приобретения почти всех ранее не известных материалов.
Приятелое свершение химиков-синтетиков связано с приобретением биологических молекул. Обычно, все им предоставляется возможность жить в форме энантиомеров – пространственных изомеров, отличающихся, как в наши дни побочная и верховодая рука. Большую часть этих молекул показывают биологическую активность всего лишь в форме 1-го из хиральных изомеров. Синтез искусственного происхождения биологических молекул указанной симметрии сам по себе трудоемок и зачастую настоятельно просит употребления недешевых нестандартних катализаторов, какие, тем не менее, не дают обеспечение чистоты конечного изделия. Дробление же оптических изомеров – это, конечно, не дробление изотопов урана, но тоже задача не из запростых.

Химики из Калифорнийского университета в Беркли в текущем квартале первый раз продемонстрировали еще один тип катализаторов, дающих возможность воплотить в жизнь хиральный синтез с высочайшим выходом конечного изделия ( еще 90 процентов). Обычно, в виде катализатора используется сложный комплекс переходного металла, на экране которого лиганды (молекулы, опоясывающие центральный катион) связаны с центральным атомом сильными ковалентными связями. Американцы же выучились применять в виде лигандов хиральные противоионы, притягиваемые к центральному атому (Au+1) что же касается слабыми степенями интенсивности электростатического взаимодействия.

Кроме того вот, калифорнийцам посчастливилось зарекомендовать возможность комбинирования всевозможных хиральных противоионов в синтезе биологических молекул,
какая раскрывает широчайшие надежды по искусственному приобретению очень большого количества врожденных слияний, перед этим просто напросто недоступных.

Коттеджом в текущем квартале стоят свершения на стыке в один прием трех наук – медицины, биологии и химии. Они относятся к исследование ранее не известных методов диагностики и излечения раковых заболеваний. К примеру, научные работники выучились применять наночастицы золота, для того чтоб в буквальном смысле слова подрывать раковые клетки, оставляя целостность сильных, сумели придумать медицинские препараты, избирательно перевозящие яды в упор к опухолям в обход крепких тканей, а кроме того вот, наночастицы смогли сделать больше чувствительность метода магнитной томографии, все еще остающейся одним-единственным надежным средством для достижении цели в диагностике ранних стадий раковых заболеваний.

Не получилось в отсутствие прорывов и в чисто инженерных областях науки. Стоит отметить научные работники сделали некоторое количество достопамятных шагов на пути к произведению квантовых вычислительных машин. На первых порах они практически смогли воплотить в жизнь принцип передачи квантовой информации между двумя атомами, после этого разработали и обосновали способ использования агломераций – газового конденсата Бозе-Эйнштейна – заместо некоторых атомов в пользу бережения информации, а в заключении выучились принимать на вооружение твердотельные системы на базе фотонных кристаллов и квантовых точек в виде схем перераспределения информации, использование каких возможно и в отрыве от квантовых персональных компьютеров.

Немного порастерявшая свою популярность тема водородной энергетики и топливных элементов и еще не лишилась видных научных достижений. Штатовским научным работником посчастливилось смоделировать принципиально еще один катализатор, ускоряющий развивающаяся болезнь «холодного сжигания» топлива, находящийся впятеро действеннее беспримесной платиновой черни – самого активного из раньше знаменитых катализаторов водородных реакций. Кроме того вот, еще один материал явился значительно выгоднее благодаря тому использованию грошовой меди, везде где только можно используемой в электрической промышленности.

Гораздо еще красивый метод добывания энергии из кислорода и водорода в топливных деталях продемонстрировали исследователи из американского штата Колорадо. Им посчастливилось химическим путем присоединить углеродные нанотрубки к активному центру фермента-биологического катализатора и следовательно осуществить электрический перенос из мира биологических систем в мир кабелей, усилителей и трансформаторов.

Пока научные работники работали всего лишь с гидрогеназой и думали о водородной электроэнергетике, тем не менее приданный метод при подборе нужного фермента дает возможность использовать энергию практически абсолютно любой химической реакции. Не забываете электростанции искусственного рассудка из кинофильма «Матрица»?…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *