IMHO.WS

IMHO.WS (http://www.imho.ws/index.php)
-   HiTech - новости и новинки компьютерного мира (http://www.imho.ws/forumdisplay.php?f=58)
-   -   Нанотехнологии (http://www.imho.ws/showthread.php?t=55203)

Brainiacs 01.03.2004 16:20

Нанотехнология
 
ЧТО ТАКОЕ НАНОТЕХНОЛОГИЯ?

Для понятия нанотехнология, пожалуй, не существует исчерпывающего определения, но по аналогии с существующими ныне микротехнологиями следует, что нанотехнологии - это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Это ничтожно малая величина, в сотни раз меньшая длины волны видимого света и сопоставимая с размерами атомов. Поэтому переход от "микро" к "нано" - это уже не количественный, а качественный переход - скачок от манипуляции веществом к манипуляции отдельными атомами.

Когда речь идет о развитии нанотехнологий, имеются в виду три направления:
- изготовление электронных схем (в том числе и объемных) с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов;
- разработка и изготовление наномашин, т.е. механизмов и роботов размером с молекулу;
- непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них всего существующего.

Реализация всех этих направлений уже началась. Почти десять лет назад были получены первые результаты по перемещению единичных атомов и сборки из них определенных конструкций, разработаны и изготовлены первые наноэлектронные элементы. По оценкам специалистов, уже на рубеже следующего века начнется производство наноэлектронных чипов, например, микросхем памяти емкостью в десятки гигабайт.

ВОЗМОЖНОСТИ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Нанотехнологический контроль изделий и материалов, буквально на уровне атомов, в некоторых областях промышленности стал обыденными делом. Реальный пример - DVD-диски, производство которых было бы невозможно без нанотехнологического контроля матриц.

Существующие способы осаждения примесей в полупроводниках (эпитаксии) по литографическим шаблонам уже практически приблизились к своему пределу не только в смысле размеров, но и топологически. Дело в том, что нынешние технологии фотолитографии позволяют изготовлять только планарные структуры - когда все элементы и проводники расположены в одной плоскости. А это накладывает существенные ограничения схемотехнику: наиболее прогрессивные схемные решения не могут быть осуществлены по такой технологии.

В частности, таким образом невозможно воспроизвести нейронные схемы, на которые возлагаются большие надежды. В то же время, сейчас активно развиваются нанотехнологические методы, позволяющие создавать активные элементы (транзисторы, диоды) размером с молекулу и формировать из них многослойные трехмерные схемы. По видимому, именно микроэлектроника будет первой отраслью, где "атомная сборка" будет осуществлена в промышленных масштабах.

Хотя сейчас в нашем распоряжении и имеются средства для манипуляций отдельными атомами, вряд ли их можно "напрямую" применять для того, чтобы собрать что-либо практически необходимое: уже хотя бы только из-за количества атомов, которые придется "монтировать".
Однако возможностей существующих технологий уже достаточно, чтобы соорудить из нескольких молекул некие простейшие механизмы, которые, руководствуясь управляющими сигналами извне (акустическими, электромагнитными и пр.), смогут манипулировать другими молекулами и создавать себе подобные устройства или более сложные механизмы.

Те, в свою очередь, смогут изготовить еще более сложные устройства и т.д. в конце концов этот экспоненциальный процесс приведет к созданию молекулярных роботов - механизмов, сравнимых по размерам с крупной молекулой и обладающих собственным встроенным компьютером.

МЕДИЦИНА

Создание молекулярных роботов-врачей, которые "жили" бы внутри человеческого организма, устраняя все возникающие повреждения, или предотвращали бы возникновение таковых, включая повреждения генетические. Прогнозируемый срок реализации - первая половина XXI века.
На рисунке изображен молекулярный регулятор скорости, использующийся в нанопроизводстве.

ГЕРОНТОЛОГИЯ

Достижение личного бессмертия людей за счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и "облагораживания" тканей человеческого организма. Оживление и излечение тех безнадежно больных людей, которые были заморожены в настоящее время методами крионики. Прогнозируемый срок реализации: третья - четвертая четверти XXI века.

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. Вплоть до персональных синтезаторов и копирующих устройств, позволяющих изготовить любой предмет. Первые практические результаты могут быть получены в начале XXI века.

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Замена "естественных машин" для производства пищи (растений и животных) их искусственными аналогами - комплексами из молекулярных роботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, что происходят в живом организме, однако более коротким и эффективным путем. Например, из цепочки "почва - углекислый газ - фотосинтез - трава - корова - молоко" будут удалены все лишние звенья.Останется "почва - углекислый газ - молоко (творог, масло, мясо - все, что угодно)". Стоит ли говорить о том, что подобное "сельское хозяйство" не будет зависеть от погодных условий и не будет нуждаться в тяжелом физическом труде. А производительности его хватит, чтобы решить продовольственную проблему раз и навсегда. По разным оценкам, первые такие комплексы будут созданы во второй - четвертой четвертях XXI века.

БИОЛОГИЯ

Станет возможным "внедрение" в живой организм на уровне атомов. Последствия могут быть самыми различными - от "восстановления" вымерших видов до создания новых типов живых существ, биороботов. Прогнозируемый срок реализации: середина XXI века.

Источник: журнал AboutPC

melk 02.03.2004 11:26

Ну и........
все вышесказанное - это новость или новинка?
По крайней мере возможности представить не сложно, а тот факт, что нанотехнологии не за горами также не нуждается в подтверждении......

Brainiacs 02.03.2004 13:10

Нанотехнология - информационная статья

Brainiacs 30.03.2004 12:05

Восстание наномашин
 
Пройдет несколько лет, и нанотехнологии станут применяться повсюду!

По мнению британских специалистов, продукты промышленных нанотехнологий могут представлять угрозу для здоровья человека.

Зачем нужны нанотехнологии

Нанотехнологии - довольно молодая отрасль исследований, которая, однако, уже сейчас демонстрирует впечатляющие результаты. По мнению некоторых учёных, внедрение достижений нанотехнологии в быт способно изменить мир не менее, чем использование электроэнергии или, в своё время, начало обработки человеком металлов. Вещества, полученные путём нанотехнологических манипуляций, могут обладать новыми необычными свойствами и открывают перед учёными возможности создания принципиально новых материалов.

Нанотехнологии предполагают возможность создания наномашин. Учёные мечтают о заводах, на которых наноботы создают практически любые материалы, вещества или объекты, в которых нуждается человек. Другая идея - поместить наноботы в кровь человека: представьте себе, что вместо клеток крови по вашим сосудам движутся миллиарды миниатюрнейших машин. Они питаются за счёт окисления глюкозы и осуществляют все функции обычных клеток - переносят газы, питательные вещества, уничтожают микробов и т.д.

Бунт наномашин

Одна из возможных опасностей нанотехнологии уже успела стать сюжетом фантастических книжек. Выход из под контроля автономных самореплицирующихся нанороботов ("наноботов") будет похуже старомодного бунта машин, хотя бы потому, что нанобота не увидеть и не выключить.

Нанороботы должны воспроизводить себя сами. Опасность того, что процесс выйдет из-под контроля человека, достаточно реальна.

Троянские нанокони

Реальный вред наноботов может заключаться в другом. Как выяснили американские учёные из Рочестерского университета (штат Нью-Йорк) во главе с Гюнтером Обердёрстером, наночастицы способны проникать в мозг непосредственно по чувствительным нервным волокнам. Организм человека и раньше контактировал с наночастицами (они могут образоваться и в естественных условиях, например, во время горения). Однако вскоре к обыкновенным наночастицам добавятся множество новых, с принципиально другими свойствами.

Американские учёные провели следующий эксперимент: лабораторным крысам давали вдыхать воздух со взвесью углеродных нанотрубок диаметром около 35 нанометров. Как оказалось, уже на следующий день нанотрубки обнаруживались в "обонятельной луковице" крыс - участке мозга, который анализирует информацию о запахах. Содержание нанотрубок в мозгу повышалось до самого конца эксперимента. Учёные заключили, что наночастицы проникали в мозг непосредственно по аксонам нейронов обонятельных нервов.

Каково будет воздействие наночастиц на нервную ткань, учёные пока сказать затрудняются. В общем случае, как предполагают учёные, чрезвычайно малые размеры наночастиц делают их опасными. Чем меньше размер, тем больше их потенциальная реакционная способность. Вдобавок, благодаря малому размеру наночастицы могут легко проникать сквозь защитные барьеры организма - эпителий, слизистые и т.д. Некоторые из таких частиц содержат атомы металлов.

Последний шанс

Билл Джой, один из основателей Sun Microsystems, считает, что наряду с био- и роботехнологиями нанотехнологии составляют тройку основных угроз человечеству со стороны науки. У каждой медали две стороны. Часто у самых полезных научных открытий и разработок обнаруживаются весьма неприятные "побочные эффекты". Джой известный пессимист, но на сей раз к нему стоит прислушаться.

В США и Великобритании уже планируются масштабные программы исследований воздействия наночастиц на организм человека.

Источник: журнал AboutPC

Нанотехнология

Brainiacs 15.04.2004 17:43

Наномедицина
 
Наномедицина - слежение, исправление, конструирование и контроль над
биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя разработанные
наноустройства и наноструктуры.


Нанороботы будут способны ремонтировать клетки. Снабжённые полным описанием
человеческого тела с точностью до атома они смогут вернуть даже очень старого человека
в то состояние, в котором он был в молодости. От операций на органах мы перейдём к
операциям на молекулах и станем практически бессмертными. Замороженные при помощи
крионики найдут свое воскрешение – миллионы роботов смогут поклеточно восстановить
их разрушенные в процессе замораживания клетки.


ДНК анализатор - способен на нуклеотидном уровне анализировать ДНК,
вырезать поврежденные участки и заменять их на работоспособные нуклеотиды.
Позволит корректировать и устранять различные дефекты ДНК, ликвидировать
генетические болезни и в будущем изменять конфигурацию ДНК по желанию пациента.


http://parus.web.ur.ru/gal2.gif

Механический фагоцит - составляющая часть искусственной механизированной крови.
Небольшая концентрация этих устройств способна полностью уничтожать бактерии,
вирусы и микропаразиты размером не более 2 мкм, что позволит быстро очистить кровь
животного или человека от заражения. Отдельно могут составлять искусственный иммунитет,
что позволит увеличить сопротивляемость организма болезням.


http://parus.web.ur.ru/gal1.jpeg

Нанозонд - исследователь
внутри человеческого тела.


http://www.bessmertie.ru/termimages/nanoscout.jpg

Микрофагоциты могут полностью устранить сепсис за минуты или часы. Естественные защиты организма (даже подкрепленные антибиотиками), могут достичь того же результата за недели или даже месяцы. Поэтому иммунитет, построенный на микрофагоцитах, будет в ~1000 более быстродействующим, чем естественные защиты.

Микрофагоцит по сравнению с эритроцитом
http://www.nanobot.ru/Articles/nanomed/Microbivore2.gif

Источник: Наномедецинская Галерея Института Предвиденья


To Be Continued..........


Нанотехнология
Восстание наномашин

feronix 01.05.2004 12:11

"Наномашины" для борьбы с раком

Израильские ученые Вейцманнского института в Реховоте, проводящие эксперименты под руководством профессора Эхуда Шапиро, добились значительных успехов в разработке микроскопических роботов, предназначенных для борьбы с тяжелыми заболеваниями и, в первую очередь, с раковыми опухолями.

Созданные исследователями "наномашины" состоят из синтетических молекул ДНК и натуральных энзимов, а их размеры настолько малы, что в одном микролитре может уместиться до триллиона подобных устройств. Попав в кровоток, микроботы начинают путешествовать по организму, отыскивая злокачественные образования. Роль сенсоров при этом играет одна из частей ДНК, фиксирующая повышение уровня определенных рибонуклеиновых кислот (РНК). Аномальная концентрация РНК конкретного типа может свидетельствовать о начале развития раковой опухоли. Как только такая РНК обнаруживается, в дело вступает другой компонент "наномашины", подавляющий активность генов, приводящих к развитию болезни.

Правда, в настоящее время о практическом применении предложенной методики речи не идет. Ученым удалось завершить только лабораторные тесты в пробирке, успешно идентифицировав клетки, ответственные за развитие рака простаты. И прежде чем "умное лекарство" сможет помочь людям, необходимо доказать его эффективность и безопасность, проведя эксперименты на отдельных тканевых культурах, простейших организмах и, наконец, млекопитающих. На это, по словам Шапиро, могут уйти годы и даже десятилетия.

Взято отсюда

feronix 02.05.2004 01:59

Израильский ДНК-компьютер станет молекулярным доктором

Ученые из Института Вейцмана (Weizmann Institute of Science) разработали «биологический компьютер», который способен выявлять и поможет лечить такие болезни, как рак.

Как утверждается в статье, опубликованной в журнале Nature, биокомпьютер представляет собой модель ДНК, которая может обнаруживать мутирующие клетки. Внесенная в биологическую среду, такая молекулярная модель начинает искать рибонуклеиновую кислоту (РНК), молекулы которой имеют важное значение для воспроизведения ДНК, химического материала генов. В частности, ее привлекают аномальные формы РНК, которые вызывают рак легких и другие формы рака. Причиной такого притягивания служит то, что последовательность ферментов в цепочке ДНК соответствует комплементарным последовательностям РНК из злокачественных клеток.

Обнаружив объект, молекула-модель может выпустить препараты для подавления роста злокачественных клеток или даже уничтожить их.

Некоторые компании, такие как General Electric и Quantum Dot, тоже работают над молекулами, способными обнаруживать и выделять злокачественные клетки, но их молекулы основаны не на ДНК. По словам представителя Quantum Dot Энди Ватсона, компания не испытывала свои нанокристаллы на человеке, но использовала их для обнаружения аномалий в лимфатических узлах животных.

Медицина становится одной из главных фокальных точек развития нанотехнологической индустрии, хотя сложность технологии и связанные с ней риски, вероятно, не позволят довести разработки молекул этого типа до коммерческого применения раньше, чем через несколько лет.

Молекулы группы ученых из Института Вейцмана пока нельзя испытать на людях, но они уже доказали свою работоспособность в тщательно сбалансированном соляном растворе.

«Для этого понадобятся десятилетия, но будущие поколения ДНК-компьютеров смогут работать как доктора внутри клеток», — говорится в заявлении руководителя проекта Эхуда Шапиро.

Взято отсюда

Brainiacs 06.05.2004 13:24

Медицинские нанороботы осваивают язык живых клеток
 
http://www.membrana.ru/images/articles/1077887674.jpeg
Новые технологии позволят
ремонтировать ДНК внутри
клеток человека


Астронавт подносит к глазам небольшой прибор. Короткий анализ сетчатки глаза и вердикт — лучевое повреждение организма превышает условленный порог. Он берёт шприц и делает себе инъекцию наночастиц, которые тотчас принимаются за ремонт ДНК в его клетках.


Именно так должен выглядеть результат проекта, разрабатываемого под эгидой NASA.

Ведёт исследования группа учёных из трёх университетов США под управлением лидера команды — Джеймса Лири (James Leary) из медицинского отделения университета Техаса
(University of Texas Medical Branch).
Последние достижения нанотехнологий должны помочь астронавтам, организмы которых уже поражены излучением.

Если учёные из компании
Triton BioSystems ограничились задачей уничтожения повреждённых клеток с помощью нагрева, то подрядчики NASA задумали научить наночастицы латать дыры в живых клетках, пробитых галактическими лучами.

http://www.membrana.ru/images/articl...7887674-0.jpeg
Новые нанороботы по размерам будут меньше клеток крови,
но смогут прекрасно понимать их сигналы


"Это новый тип терапии. Наночастицы будут заходить внутрь клеток и восстанавливать их или, если имеется слишком большое повреждение, избавляться от этих клеток", — объясняет Лири.

Его группа разрабатывает частицы размером меньше бактерии и даже — меньше длины волны видимого света. Простая инъекция может выпустить миллионы этих капсул в кровоток человека.

И вот здесь начинается то, что кажется фантастикой — наночастицы использует в своих интересах естественную систему передачи сигналов между живыми клетками, чтобы найти те из них, что повреждены радиацией.

Триллионы клеток в человеческом теле общаются друг с другом посредством сложных молекул, вложенных в их, клеток, внешние мембраны.

Эти молекулы действуют как химические "флаги" для того, чтобы добраться к другим клеткам или как химические "ворота", которые управляют входом в клетку ряда молекул из кровотока (например, гормонов).


http://www.membrana.ru/images/articles/1077887674-1.gif
Здесь показана последовательность захвата нанокапсулами молекул различных препаратов.
Такие "танкеры" для кровотока могут быть сделаны из полимеров
или из полупроводников типа теллурида кадмия


Когда клетки повреждены радиацией, они производят специфические белковые маркеры, называемые CD-95 и размещают их на своих внешних оболочках. Так клетки "кричат": "Я ранена, я ранена".

Учёные подбирают соответствующие молекулы, которые можно было бы закрепить на поверхности наночастиц (своеобразных нанороботов) и которые (молекулы) соединялись бы с CD-95, как только окажутся поблизости от повреждённой клетки.

Если лучевое повреждение велико, наночастицы должны войти внутрь клетки и выпустить из своих "запасов" ферменты, запускающие механизм самоубийства клетки.

Если "рана" клетки не слишком велика — нанороботы делают "инъекцию" других ферментов, которые должны способствовать восстановлению ДНК и возвращению клетки к нормальной работе.


http://www.membrana.ru/images/articl...7887674-2.jpeg
В распоряжении учёных есть такие удивительные машины, как наноманипуляторы,
построенные на базе атомного силового или туннельного микроскопа. Они позволяют видеть на большом экране объекты
молекулярного размера и передвигать их в реальности, при помощи фантомной "руки", снимающей движение кисти
человека и передающей эти сигналы на силовой микроскоп .


Такие целебные ферменты уже известны, нужно лишь научиться доставлять их точно в цель.

Команда Лири также изучает способы применить в этой технологии флуоресцентные молекулы, также размещённые на внешней поверхности нанороботов.

Эти "светлячки" могли бы передавать людям информацию о степени лучевого повреждения организма, меняя интенсивность своего свечения и даже цвет — в зависимости от стадии заболевания.

А как же люди могли бы увидеть эти послания? Сравнительно просто — снимая в темноте изображение сетчатки глаза, наполненной кровеносными сосудами.

Джеймс Лири подчёркивает, что практически все составляющие этой грандиозной задумки, в том или ином виде, известны и опробованы в лабораториях. Нужно лишь совместить всё это в работоспособный комплекс.


Никто не готов предсказать, сколько лет уйдёт на эту работу, но не исключено, что учёные поспеют к первому полёту человека на Марс.

материал
Membrana

фото

cs.unc.edu
science.nasa.gov
uic.edu

Necropolisis 06.05.2004 16:24

moya tvoya ne ponimat' esli chesno :) eto vse yavno ne novo , nu da ladno flame razvodit; ne budem

Кипрень 06.05.2004 17:16

Где вы такую траву берете?
Вы последнюю Грелку еще бы постили, там как раз тема была Нанотехнологии.

[smart] 06.05.2004 18:11

Кипрень
Что за флейм? Нука прекратить!

vovik 06.05.2004 18:37

Топ получился, имхо, излише научно-популярным.
картинки никакой критики не выдерживают, а большинство прогнозов напоминают советскую фантастику 30-х годов. Какой ремонт ДНК? При чем тут наномашины? в том виде , как это тут описано этого быть не может. Почему?
Цитата:

нужно лишь научиться доставлять их точно в цель.
нано робот для этого наименее пригодный механизм. Способы доставки лекарств к пораженным клеткам существуют сейчас, но они относятся к граничной области химия/биотехнология, но никак не наномашин.
Если рассмотреть развитие хирургии, то налицо как раз процесс перехода от грубого механического вмешательства (полостные операции и пр. - это как наномашина лезет в клетку) к операциям без вскрытия - малотравматичным (через всякие трубки-катетеры - как в клетку проникают современные лекарства).

Кипрень 06.05.2004 18:57

Есть, сэр!
Только тоскливо как-то читать об этом... движение... в 88м году Ibm свой логотип атомами ксенона с помощью Afm наваяла... до сих пор дальше пытаются продвинутся

Цитата:

В распоряжении учёных есть такие удивительные машины, как наноманипуляторы, построенные на базе атомного силового или туннельного микроскопа. Они позволяют видеть на большом экране объекты молекулярного размера и передвигать их в реальности, при помощи фантомной "руки", снимающей движение кисти человека и передающей эти сигналы на силовой микроскоп
Двигают частицы, только не больно-то они двигаются... до сих пор теория-то нормально под Afm не разработана... хотя Ibm вовсю трезвонит о возможности уже сейчас создать харды с плотностью терабит на квадратный дюйм.
Соррь в общем за флейм...

Brainiacs 07.05.2004 14:20

2 Necropolisis

Цитата:

moya tvoya ne ponimat' esli chesno eto vse yavno ne novo
в смысле? попотробнее, если можно


2 Кипрень

Цитата:

Где вы такую траву берете?
где ты тут траву увидел???


Цитата:

Только тоскливо как-то читать об этом..
так вроде бы никто и не заствляет


Цитата:

в 88м году Ibm свой логотип атомами ксенона с помощью Afm наваяла... до сих пор дальше пытаются продвинутся
если ты пишешь о чем-либо, надо же обладать какой-нибуть информации по вопросу. Ты вообще понимаешь что ты пишешь...-->
Цитата:

Ibm свой логотип атомами ксенона с помощью Afm наваяла...
Ты в курсе вообще как расшифровывается AFM???


AFM --- Atomic Force Microscop, это модифицированный и усовершенствованный принцип STM (Scanning Tunneling Microscope).
Ученые IBM, по моему еще в 2000г., разработали экспериментальный чип, представляющий собой решетку с 1024 иглами на площади в 1 дюйм2, обладает емкостью до 400 Гбайт/дюйм2 (64 Гбайт/см2), которые, нагреваясь, формируют на пленке полимера сдвиги наноразмера, являющиеся битами данных. 2002г. (если я не ошибаюсь), ученые IBM редставили чип Millipede с 4096 иглами, размещенными на пленке полимера площадью менее 1 дюйма2. К концу 2005г. планируется создать еще более емкий образец чипа.
Цитата:

до сих пор дальше пытаются продвинутся
Подумай продвинулись ли они с 88 или нет.


Цитата:

до сих пор теория-то нормально под Afm не разработана...
что за чушь?


Цитата:

ibm вовсю трезвонит о возможности уже сейчас создать харды с плотностью терабит на квадратный дюйм.
не знаю как насчет терабит на квадратный дюйм, а вот с плотностью терабайт на квадратный дюйм это другое дело
если ты о чем то не знаешь, лучше не писать и это не говорит о том, что этого нет

Кипрень
Цитата:

Соррь в общем за флейм...
То есть, ты изначально знал что будешь "флеймить", потом извеняешься за это?!... и кому нужны твой извенения, если ты намеренно это делаешь!?
End
not interesting to discuss



2 vovik
Цитата:

топ получился, имхо, излише научно-популярным.
согласен, есть немного, а что в этом плохого??

по поводу картинок: да они полностью компьютеризированные(если можно так сказать), и представленны для того(я считаю) чтобы хоть как-нибуть продеманстрировать людям как все там происходит(может быть конечно это и не удачные попытки, не спорю). Ну и вообще я думаю не стоит кретиковать людей, которые пытаются нам донести такие сложные вещи(которые основаны на молекулярном уровне), вообщем это дело каждого

Цитата:

а большинство прогнозов напоминают советскую фантастику 30-х годов.
советской фантастики 30-х не читал(я)
конечно не особо реалистично, они там прогназируют(людям свойственно приувеличивать)


Цитата:

Какой ремонт ДНК?
Цитата:

При чем тут наномашины?
на молекулярном уровне, наномошины(нанороботы) будут выполнять этот "ремонт" -- всему свое время (некоторое время назад люди думали что земля квадратная)

Цитата:

Если рассмотреть развитие хирургии, то налицо как раз процесс перехода от грубого механического вмешательства (полостные операции и пр. - это как наномашина лезет в клетку) к операциям без вскрытия - малотравматичным (через всякие трубки-катетеры - как в клетку проникают современные лекарства).
не совсем так



не буду ни с кем спорить, кому-то что-то доказывать. Нет смысла, все равно все остануться при своем мнении, если не нравиться этот(Медицинские нанороботы осваивают язык живых клеток) пост, удалите его. Не вопрос.


Regards

vovik 07.05.2004 14:41

Ну вот, чуть что сразу коцать. :)
Под научно-популярностью я имел в виду, э-э-э..
Ну это как с Марсом: громадное количество важных для науки материалов, но по телеку в основном "так была ли жизнь на Марсе". Однобокое освещение темы, максимально приближенное (приниженное) к пониманию не очень умного обывателя.
А про наномашины (не совсем конечно, но в принципе) и то что из них может выйти есть отличный роман у Лема "Непобедимый". На мой взгляд картина там менее фантастическая - вполне реальные перспективы

feronix 07.05.2004 16:23

Наноструктуры на кончике человеческого волоса
 
Команда ученых из Бостонского колледжа под руководством профессора Джона Форкаса провела уникальный эксперимент по выращиванию сложных наноструктур на кончиках человеческих волос. При этом волосам не нанесено абсолютно никаких повреждений, что делает возможным создание микроскопических биоконстуркций на поверхностях живых клеток, сосудов и пр.

В ходе исследований применялась технология так называемой мультифотонной абсорбирующей фотополимеризации, в процессе которой компоненты будущих наноустройств осаждаются посредством лазера. Такая методика позволяет получать очень сложные "сооружения", размером в тысячу раз меньше диаметра человеческого волоса.

Примечательно, что изначально ученые ставили перед собой совершенно иную задачу. Исследователи хотели доказать, что при помощи вышеназванной технологии можно создавать крошечные структуры из недорогих и легко доступных материалов. Волосы же использовались исключительно для демонстрации масштаба. Однако затем было установлено, что выращивать наноконструкции можно непосредственно на кончиках волос.

Предполагается, что в будущем методику можно будет использовать для формирования миниатюрных биоустройств, например, микроманипуляторов для клеток, белков и даже отдельных молекул ДНК. Кроме того, мультифотонная абсорбирующая фотополимеризация найдет применение при производстве оборудования для оптических линий связи.

Взято отсюда

Кипрень 07.05.2004 17:38

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
если ты пишешь о чем-либо, надо же обладать какой-нибуть информации по вопросу. Ты вообще понимаешь что ты пишешь...-->

ОК нет проблем:
http://www.nccr-nano.org/nccr_data/g.../ibm_xenon.jpg
Цитата:

With the tip of an AFM-cantilever a single atom can be removed from the surface and put back to a well defined place on the surface. The picture with the IBM logo written with Xenon atoms is very famous and was published in all newspapers in the late eighties, when this single atom manipulation has been done the first time.
Если тебе очень хочется, могу статью раздобыть, правда 88 года придется сканить.

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
Ты в курсе вообще как расшифровывается AFM???

Ну я думаю, работая не первый год с AFM (Nanoscope IIIa от DI, тип сканера J - 125x125микрометра, высота до 4микрометров), грех не знать как он расшифровывается. И какие проблемы стоят.

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
AFM --- Atomic Force Microscop, это модифицированный и усовершенствованный принцип STM (Scanning Tunneling Microscope).
Ученые IBM, по моему еще в 2000г., разработали экспериментальный чип, представляющий собой решетку с 1024 иглами на площади в 1 дюйм2, обладает емкостью до 400 Гбайт/дюйм2 (64 Гбайт/см2), которые, нагреваясь, формируют на пленке полимера сдвиги наноразмера, являющиеся битами данных. 2002г. (если я не ошибаюсь), ученые IBM редставили чип Millipede с 4096 иглами, размещенными на пленке полимера площадью менее 1 дюйма2. К концу 2005г. планируется создать еще более емкий образец чипа.

Угу.
Zurich/Switzerland, June 11, 2002 -- Using an innovative nanotechnology, IBM scientists have demonstrated a data storage density of a trillion bits per square inch -- 20 times higher than the densest magnetic storage available today.

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
Подумай продвинулись ли они с 88 или нет.

Продвинулись, продвинулись у нас как раз группа с ними работает... только мы двигаем частицы изменением топографии подложки и смотрим их передвижение с помощью AFM. Но чтобы реально запустить это в производство не знаю сколько еще времени пройдет.

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
что за чушь?

Нормальная теория действительно не разработана, если интересует только картинка, то конечно какая в картинке теория. А если интересна Chemical Force Microsopy или еще чего, то практических данных навалом, а суммировать до сих пор не получается. Константа упругости кантеливера (вроде он так и по-русски пишется) до сих пор не определяется нормально - в последних статьях разница при измерениях в 200 раз. Конечно пишут на промышленных боксах от того же DI эту константу, только это бред полнейший.


Цитата:

Сообщение от Brainiacs
не знаю как насчет терабит на квадратный дюйм, а вот с плотностью терабайт на квадратный дюйм это другое дело
если ты о чем то не знаешь, лучше не писать и это не говорит о том, что этого нет

Соррь с Терабитами, эт что-то меня переклинило

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
То есть, ты изначально знал что будешь "флеймить", потом извеняешься за это?!... и кому нужны твой извенения, если ты намеренно это делаешь!?

Извинение было по поводу предыдущего поста о траве.

PrayeR 07.05.2004 18:04

чесно говоря статья попсовая... куча неточностей в терминах и т.д.
уровень КП.

нанотехнолог.

на афм не работаю :) тут у нас народ картинки сделал и потом где-то месяц все ломали головы чего же так получилось :) что-это?
потом пошли к тому кто делал и сказали - слушай, должно было другое получиться. он сказал - "ок" , и через пару дней снимки изображали то что надо.. буагагагага

Brainiacs 08.05.2004 20:39

2 Кипрень


Цитата:

Если тебе очень хочется, могу статью раздобыть, правда 88 года придется сканить.
зачем мне статья 88 года, лучше что-нибуть 2004


2 vovik


Цитата:

есть отличный роман у Лема "Непобедимый".
обязательно прочитаю


2 PrayeR


Цитата:

чесно говоря статья попсовая...
в смысле??? что значит попсовая???


Цитата:

куча неточностей в терминах и т.д. уровень КП.
ну так давай подправлю, я только за
а так говорить можно про все что угодно, что что-то гавно, что-то нет
вообщем напиши что не так я исправлю


Regards

PrayeR 08.05.2004 20:51

Brainiacs
почему попса? потому что - научно-популярно-фантастическая статья.

сам исправляй, мне это не интересно.
а говорить я могу что угодно, так как работаю в... хммм.. нано-области.

Brainiacs 08.05.2004 21:09

2 PrayeR

Цитата:

Brainiacs
почему попса? потому что - научно-популярно-фантастическая статья.
а при чем тут попса то???


Цитата:

сам исправляй, мне это не интересно.
значит не придумывай
и обосновывай свои фразы


Цитата:

а говорить я могу что угодно,
говори, тебе никто не заприщает
просто за свои слова надо отвечать

Regards

Дельфин 09.05.2004 04:05

Научно-популярная фантастика - это случается.
В разных журналах постоянно что-то о нанотехнике пробегает - то нанотрубки, то объемные "нанорешетки", "шестеренки", "нанодвигатели"... и что самое интересное - ничего из того, о чем пишут фантасты, так и не появляется.
Тем временем то же самое делают другие науки, и временами успешнее: антитела с закрепленными на них радиоактивными молекулами - для локальной терапии раковых опухолей, например. Или вот микро-РНК - с их участием, похоже, в ближайшие два-три года у медицины появятся наконец настоящие, эффективные и специфичные противовирусные средства...

Кипрень 09.05.2004 18:09

Цитата:

Сообщение от Brainiacs
зачем мне статья 88 года, лучше что-нибуть 2004

Тогда проще зайти на сайт IBM - в разделе Research много чего есть.

Brainiacs 09.05.2004 20:58

Цитата:

Сообщение от Кипрень
Тогда проще зайти на сайт IBM - в разделе Research много чего есть.

ага, спасибо я там частенько бываю

Regards

Brainiacs 11.05.2004 10:19

Шагающий ДНК-робот управляется химическими реакциями

http://www.membrana.ru/images/forms/2448.gif
Справа в верху - "ноги",
слева - молекулы управляющие связью,
внизу - "дорожка". Одна из "ног"
закреплена "замком" (схема с сайта news.bbc.co.uk).


Команда учёных из университета Нью-Йорка (New York University)
создала шагающий механизм поперечником 10 нанометров на основе ДНК.

И "ноги" устройства, и соединяющие их элементы, а также специальная дорожка, по которой ходит этот аппарат — представляют собой различные фрагменты молекул ДНК.
Двигаясь, "ноги" последовательно химически соединяются с "креплениями" на "пешеходной дорожке".

При этом молекулы "ног", представляющие собой основания, лишённые своих пар, не являются дополняющими к молекулам "креплениям".
Поэтому для соединения им нужны промежуточные звенья, своего рода замки.
Они также состоят из специально подобранных крошечных фрагментов ДНК.

Добавлением таких молекул, а также молекул вызывающих расцепление связки, учёные и управляют шагами "наноходока".
Передвигающиеся по воле людей молекулярные цепочки — важный шаг на пути создания нанороботов, отметили разработчики этого шагающего устройства.


Источник

ReapeR 12.05.2004 13:38

хм. пойдука я реферат копи-пастом писать :))

feronix 18.05.2004 01:15

В Америке придумали нанопробирки
 
Американские ученые из Флоридского университета в Гейнсвилле сообщила о новых успехах в области нанотехнологий - создании нового класса нанообъектов, получившего название нанопробирок. По сути, нанопробирки, это углеродные или кремниевые нанотрубки, закрытые с одного конца.

Для изготовления нанопробирок исследователи применяли специальную алюминиевую матрицу. Регулируя диаметр пор матрицы, можно менять диаметр нанотрубок, а меняя толщину подложки - регулировать длину трубок. Для изготовления нанопробирок была проведена небольшая модификация матрицы - ее поры были закрыты с одного конца. При этом метод может использоваться как для синтеза нанотрубок не только из углерода, но и из других материалов, таких как кремний.

http://img.compulenta.ru/pubimages/19845.jpg
Нанопробирка (Фото: Флоридский университет)

В перспективе, эту особенность можно будет использовать для регулирования биологических свойств нанопробирок. Это достаточно важно, так как нанопробирки можно будет использовать для доставки в организм человека небольших доз лекарств. А регулируя биологические свойства нанопробирок, можно обеспечить их взаимодействие с нужными клетками. Впрочем, до практического использования нанопробирок дело дойдет не ранее чем лет через десять, а то и двадцать.

Взято отсюда

DOLPHIN_NV 10.06.2004 01:52

Близится эра саморазмножающихся наномашин
 
Компания General Dynamics опубликовала итоги полугодового исследования, посвященного проблеме создания саморазмножающихся наномашин - то есть таких наномеханизмов, которые способны создавать себе подобные устройства. Исследование проводилось по заказу NASA, а его главным выводом является то, что создание таких механизмов возможно в обозримом будущем. Более того, по конструкции такие устройства будут проще, чем процессоры Pentium 4.

В исследовании, полный текст которого можно найти здесь (файл PDF размером 1,73 Мб), рассматриваются так называемые "кинематические ячеистые автоматы" - наноустройства, состоящие из идентичных блоков. Такие автоматы могут наращивать функциональность путем подключения дополнительных блоков, то есть, по сути, собирать себя сами. Кроме того, такой наноробот может собирать себе подобные аппараты.

Кроме того, исследователи General Dynamics оценили существующие конструкции саморазмножающихся нанороботов с точки зрения правил безопасности, предложенных калифорнийской компанией Foresight Institute. Эти правила разработаны специально для того, чтобы обеспечить максимальную безопасность процесса автоматической сборки нанороботов, но пока носят, скорее, теоретический, чем прикладной характер.

По мнению авторов исследования, подобные разработки смогут найти применение уже в ближайшее десятилетие. Причем сфера их использования будет самой широкой от программируемых микросхем до роботов для изготовления изделий с молекулярной точностью.

взято с сайт www.cyberinfo.ru

Mordaneus 13.06.2004 20:20

Цитата:

dolphin_nv:
наноустройства, состоящие из идентичных блоков. Такие автоматы могут наращивать функциональность путем подключения дополнительных блоков,
... читайте С.Лема, товарищи. Роман "Непобедимый". :)

Brainiacs 15.06.2004 15:35

Михаил Белоненко о ячейке для квантового компьютера на основе нанотрубок


http://www.membrana.ru/images/articles/1079107940.jpeg
Quantum World — так выглядит
квантовый мир по мнению
Бернарда Виссера (Bernard Dov Wisser).



Интерес к квантовым компьютерам, позволяющим за счёт квантового параллелизма значительно ускорить вычисления, заметно возрос после основополагающих работ, в которых описаны эффективные квантовые алгоритмы.

Среди различных физических реализаций квантового компьютера интересной является модель последнего на основе квантового кристалла, представляющего собой одномерную цепочку ионов (например, Be+, Mg+, Ca+), удерживаемых вдоль оси запирающим потенциалом, а в поперечных оси направлениях комбинациями постоянных и переменных электрических полей, аналогичных используемым в ловушках Паули.

В настоящее время известны экспериментально полученные квантовые кристаллы из 11 ионов. В то же время, хорошо известно, что для построения квантового компьютера необходимо производить операцию NOT над одним кубитом, и операцию CONTROLLED NOT над двумя кубитами, или, другими словами, должно существовать взаимодействие между физическими системами, реализующими кубиты.

В обсуждаемой выше модели эту роль играет косвенное взаимодействие ионов через низшую колебательную моду квантового кристалла.

Основные трудности возникают на пути экспериментальной реализации полномасштабного (то есть, содержащего порядка тысячи кубитов) компьютера.

На наш взгляд, к ним относятся: высокие требования к точности задания постоянных и переменных полей в ловушках типа ловушек Паули; поперечная неустойчивость одномерного квантового кристалла (то есть, склонность кристалла к образованию конфигураций типа "зигзаг"); требование глубокого лазерного охлаждения ионов для обеспечения взаимодействия через низшую колебательную моду.

В тоже время, возможность индивидуального обращения к отдельному кубиту, способность легко обеспечить инициализацию квантового компьютера составляют несомненное достоинство данной модели.

В связи с вышеизложенным и произошла стимуляция данной работы, направленной на разрешение упомянутых трудностей.

В последнее время стали широко исследоваться структурные и физические свойства боронитридных нанотрубок (НТ), представляющие собой гексагональную решетку атомов B и N, свернутую в цилиндр.

Геометрическая структура BN-НТ характеризуется двумя параметрами (m,n), где m ответственен за хиральность (спиральность) трубки, а параметр n определяет число гексагонов (шестичленных циклов из атомов бора и азота, подобно углеродным циклам) по периметру трубки.

В настоящее время хорошо известна способность НТ, в частности, углеродных, втягивать в себя атомы различных элементов (капиллярные эффекты).

В связи с этим рассмотрим модификацию квантового кристалла, состоящую в том, что ионы (например, Be+, Mg+ и другие) или атомы (например, Li, Na и другие) помещаются внутрь боронитридной нанотрубки посредством капиллярного эффекта или приложением электрического поля вдоль оси нанотрубки.

Запирающий потенциал для ионов может создаваться как приложением внешних электрических полей, так и путем допирования самой нанотрубки соответствующими ионами.

В этом случае уже не требуются постоянные и переменные поля для удержания ионов в направлении перпендикулярном оси НТ, а неустойчивость квантового кристалла в вышеуказанном направлении стабилизируется стенками нанотрубки.

Также сохраняются уже упомянутые достоинства квантовых кристаллов (лёгкость инициализации и обращения к отдельному кубиту).

Отметим, что все операции с отдельными кубитами проводятся, как и в случае квантового кристалла, с помощью внешних постоянных и переменных полей.

Для того же, чтобы выяснить возможность проведения двухкубитовых операций (в частности, без использования косвенного взаимодействия через колебательную моду), были проведены нижеследующие квантовохимические расчёты.

В качестве модели квантового кристалла нами использовался фрагмент боронитридной нанотрубки (8,0)-типа с 4 элементарными слоями и с внедренными внутрь парами ионов Be+, Mg+ и атомов Li, Na и K (см. рис. 1).


http://www.membrana.ru/images/articles/1079107940-0.gif
Рис. 1. Молекулярный кластер боронитридной нанотрубки (8,0), интеркалированной
парой ионов Mg+. Светлые шарики — атомы азота, тёмные — атомы бора, малыми
светлыми шариками изображены атомы водорода, ионы магния показаны внутри
трубки большими шарами. Числа на шариках показывают сплошную нумерацию
атомов в кластере (используется для квантово-химических расчётов).


Квантово-химические расчёты электронного строения данных систем проводились в приближении жёсткой решётки методом молекулярного кластера в рамках полуэмпирической расчётной схемы MNDO.

Разорванные граничные связи на концах BN-НТ замыкались атомами водорода. Ионы и атомы металлов располагались в центре фрагмента боронитридной трубки, и их геометрические параметры оптимизировались в процессе компьютерных расчётов.

Были проведены расчёты синглетных и триплетных конфигураций атомов и ионов внутри трубки.

Основные полученные результаты расчёта геометрического и электронного строений (расстояния между атомами и спектральные характеристики) боронитридных нанотрубок, заполненных парами атомов щелочных и ионов щелочноземельных металлов представлены в таблице 1.


Таблица 1

Кластер________ET, eV________ES, eV________RAB, A (S=1)________RAB, A (S=0)________ETS, eV

(8,0)@2Li________4.41__________-0.91___________2.68_________________2,10______________0.89
(8,0)@2Na________–4.79_________–21.07__________2.40_________________2, 40______________0.24
(8,0)@2K_________0.12__________0.57____________3.88_________________3, 70______________0.18
(8,0)@2Be+_______18.03_________-1.98_____________—__________________—_________________0.01
(8,0)@2Mg+_______3.30____________—_____________3.07_________________—_ ________________0.11

Таблица 1. Расчётные данные энергетических и геометрических характеристик фрагментов BN нанотрубок (8,0) типа, интеркалированных парой атомов щелочных и ионов щелочноземельных металлов.



Энергетические характеристики фрагментов, такие как энергии интеркалирования систем в триплетном (ET) и в синглетном (ES) состояниях, энергия синглет-триплетного перехода ?ETS, приведены в таблице в эВ.

Геометрические параметры системы (постоянная металлической подрешетки RAB в синглетном (S=0) и в триплетном (S=1) состояниях) — в ангстремах.

Энергия интеркалирования НТ вычислялась, как разница между энергией заполненной трубки и суммарной энергии "чистой" трубки и отдельной металлической частицей.

Анализ результатов расчётов показал, что энергетически более выгодным являются синглетные состояния пар атомов и ионов.

Разница энергий триплетного и синглетного состояния, например, ионов Mg+ составляет 0.11 эВ, что является, на наш взгляд, относительно малой величиной и может свидетельствовать о возможности практического использования данной системы в роли квантового кубита.

Расстояние между атомами металлов практически не зависит от мультиплетности системы, что опять говорит в пользу применения этих систем в качестве квантового кристалла.

Таким образом, расчёты из первых принципов показали, что в данной модели возникает обменное взаимодействие между спинами атомов и ионов гейзенберговского типа с характерной энергией порядка 0.1 эВ (для ионов Mg+), и основным состоянием спинов, локализованных на отдельных металлических частицах, является синглетное (то есть, преобладает антиферромагнитный тип упорядочения).

Данное обстоятельство позволяет сделать вывод, что двухкубитовое взаимодействие можно осуществлять напрямую, без использования колебательных мод (и, следовательно, исключая процессы декогерентизации, связанные с излучением движущихся зарядов в колебательной моде).

Методы выполнения операции CONTROLLED NOT в двухкубитовой системе, связанной гейзенберговским взаимодействием, хорошо известны, и для данного диапазона не представляют трудностей.

Кроме того, отметим, что наличие антиферромагнитного типа упорядочения позволяет кодировать состояния кубита при помощи не одного, а нескольких ионов, что повышает защищенность от ошибок.

Вместе с тем необходимо отметить, что в предлагаемом подходе возникает ряд трудностей, требующих дополнительного изучения.

Так, возможен дополнительный механизм декогерентизации, обусловленный косвенным взаимодействием спинов атомов или ионов через электронную (как в углеродных НТ) и фононную подсистемы BN нанотрубки.

Если колебания собственно нанотрубки можно демпфировать посредством, например, использования пучка нанотрубок, то подавление косвенного взаимодействия через электроны проводимости требует дополнительного изучения и является предметом отдельного исследования.

Таким образом, предложенная модель квантового компьютера на основе боронитридных нанотрубок позволяет сохранить все достоинства схем с использованием ловушек, типа Паули, и избавиться от ряда присущих им недостатков.


Источник


Regards

[smart] 18.06.2004 11:14

Нанотехнологическая память

Память, созданная с применением самых новейших достижений в области нанотехнологий, может стать реальностью уже в самом ближайшем будущем. Да, речь идет об энергонезависимой памяти высокой плотности с произвольной выборкой (NRAM). И даже, несмотря на то, что технической информации о новой памяти практически нет, разработка уже сейчас выглядит весьма многообещающей по целому ряду причин.

Начнем с того, что принципиальную идею использования нанотехнологий в производстве памяти предложила малоизвестная компания Nantero. Понимая, что для освоения рынка без известного имени и соответствующих производственных мощностей не обойтись, руководство Nantero заинтересовало изобретением известного производителя чипов, компанию LSI Logic. Последняя сумела оценить перспективность нано-памяти и включилась в разработку прототипов. В результате обе компании с гордостью объявили о том, что новая память не только существует, но и может изготавливаться с использованием стандартных поточных линий для производства полупроводниковых чипов.

А это уже настоящий прорыв. О массовом производстве и розничных продажах речь пока не идет, однако участники альянса настроены весьма оптимистично. Что до технических деталей, то пока компании весьма скупы на комментарии. Известно лишь, что в основе ячеек памяти лежат уже достаточно широко известные углеродные нанотрубки, созданные учеными в далеком 1991 году. Только теперь они объединены в некие трехмерные структуры - “геодезические купола”.
Источник: www.news.com

Interceptor 18.06.2004 22:57

Наноочки ночного видения
 
Ученые из Южно-Калифорнийского университета и Университета штата Техас создали очки ночного видения на основе нанотехнологий. Как показали результаты их исследований, микроскопические пирамиды из молекул, обычно используемые в коммуникационных микросхемах, позволяют понизить стоимость и улучшить характеристики приборов ночного видения.

Два университета объявили о том, что в их лабораториях сконструированы датчики на основе квантовых точек (quantum dots), способные воспринимать инфракрасное излучение в очках ночного видения — вроде тех, что сегодня используются в армии. Квантовые точки изготавливаются из иных материалов, чем те, что применяются для существующих инфракрасных датчиков, и для восприятия инфракрасных лучей опираются на иные физические явления. Каждая точка состоит из сердечника из арсенида индия, который покрыт арсенидом галлия и сплавом индия с арсенидом галлия. Размер такой точки у основания около 20 нм, а высота около 4 нм.

Предполагается, что датчики на квантовых точках могут стоить примерно втрое дешевле существующих моделей, превосходя их по техническим характеристикам.

http://www.zdnet.ru/?ID=452334

Brainiacs 23.06.2004 09:54

Нанотехнологии могут попасть в мозг человека через дыхание


Гюнтер Обердёрстер (Gunter Oberdorster) и его коллеги из университета Рочестера (University of Rochester) обнаружили новую угрозу здоровью людей, исходящую от нанотехнологий. Оказывается, крошечные частички углерода диаметром всего 35 нанометров могут попасть в мозг через дыхательные пути.

http://www.membrana.ru/images/forms/1875.jpeg
Клетки мозга, обрабатывающие запахи, могут собирать наночастицы.


Во время экспериментов над лабораторными крысами выяснилось, что наночастички попадают в обонятельную луковицу — область мозга, где обрабатываются запахи — через день после ингаляции. В течение семи дней частицы продолжали прибывать в мозг.

Воздействие наночастиц на мозг пока мало изучено, но, по мнению экспертов, некоторые из них — например, произведённые выхлопом дизельного двигателя — могут быть разрушительными для организма человека.

По предварительным оценкам, городские жители с каждым вдохом принимают около 25 миллионов наночастиц. Многие из них создают проблемы с дыханием и сердцем, вероятно, вызывая негативную реакцию в лёгких.

Таким образом, прогрессирующие нанотехнологии могут привести к тому, что люди станут в буквальном смысле дышать ими, вдыхать их прямо в мозг. Этот процесс не обещает человечеству ничего хорошего.


Источник

Regards

Brainiacs 28.06.2004 11:15

Нанотехнологии приходят в энергетическую промышленность


Нанотехнологии позволят реконструировать и значительно улучшить технологии энергетической промышленности, что первым делом отразится на солнечных батареях, в производстве которых перестанут использоваться токсичные материалы.

Нанотехнологии позволят работать на уровне молекул - в масштабах нанометров (миллионная часть метра) и получать значительно большее количество поверхностей благодаря тонкости обработки. Это приведет к появлению суперкатализаторов, электрические и тепловые свойства которых возрастут на порядок.

Компании, занимающиеся нанотехнологическими исследованиями и разработками, уже планируют "коммерциализировать" разработанные ими технологии. К примеру, mPhase Technologies из Норуолка заключила партнерское соглашение с Lucent Technologies, результатом которого должно стать появление на рынке устройств нового типа уже в ближайшие 12-18 месяцев.

Батареи состоят из металлических электродов, окруженных электролитом. Когда батарея активизирована, электролит реагирует с электронами, "стекающими" с электродов. Этот процесс на самом деле идет непрерывно, но если батарея не получает нагрузки в виде замыкания в электрическую цепь, естественное время ее разряда может длиться от месяца до нескольких лет.

Разрабатываемые компаниями-партнерами батареи позволят существенно продлить срок сохранения заряда в неиспользуемых батареях путем отделения электродов от электролита.

Новое поколение элементов питания будет состоять из миллиардов электродов с крошечными каплями электролита на их кончиках. Капли будут настолько малы, что будут прикасаться к электродам лишь на торцевых поверхностях, что обеспечит значительно меньший объем "естественных потерь". При появлении же электрического поля, капли электролита будут пропитывать пространство между электродами и выдавать полную мощность накопленного заряда.

Нанобатарейки смогут также содержать нейтрализатор - вещество, способное химически нейтрализовать ядовитые составляющие электролита после использования всего ресурса батареи.

Благодаря нанотехнологиям сделаны и солнечные батареи, толщина которых не превышает толщины оберточной бумаги. Изготовлены они с использованием nanoscale titanium - частиц диоксида покрытых специальным веществом, при освещении которого выделяется электричество. Это поколение солнечных батарей отличается от аналогичных источников питания неизмеримо меньшим весом, большей гибкостью и долговечностью. Да и себестоимость у них вскоре станет значительно ниже, чем у производимых по старым технологиям устаревших аналогов.



Источник

Regards

Rollers 12.07.2004 01:49

Беспроводные светильники на основе наноструктур

Американские ученые из Лос-аламосской национальной лаборатории и лаборатории Сандия создали миниатюрные беспроводные источники света на основе наноструктур, которые, в перспективе, смогут заменить традиционные флюоресцентные лампы.

Принцип работы "наносветильников" сводится к следующему. Свет в представленных устройствах излучается нанокристаллами, также известными как квантовые точки. В качестве источников энергии при этом выступают так называемые квантовые колодцы, в свою очередь, питающиеся от лазерной установки. Ультрафиолетовое излучение квантовых колодцев с длиной волны примерно 400 нм поглощается нанокристаллами и далее "переизлучается" уже в видимом диапазоне. Примечательно, что, меняя форму нанокристаллов, можно варьировать цвет испускаемого ими излучения.

В ходе первых экспериментов эффективность передачи энергии от квантовых колодцев к квантовым точкам составила 55 процентов. Однако, в перспективе, данный показатель можно будет довести практически до 100 процентов.

Правда, в настоящее время "лампы" на основе нанокристаллов нуждаются в существенных доработках. В частности, ученым придется решить ряд проблем технического характера. Ведь, как уже упоминалось, квантовые колодцы получают энергию от лазерных установок, что, естественно, негативно отражается на практичности и удобстве эксплуатации новых источников света. Впрочем, по мнению исследователей, замена лазера на обыкновенный источник электрического тока представляется вполне решаемой задачей.

Источник:http://pcnews.x-soft.net/

crawler 12.07.2004 11:13

Углеродным нанотрубкам уже придумана масса различных применений: в качестве основы для полупроводниковых устройств, в качестве сенсоров, в качестве материала для светоизлучающих ламп и многое другое. А вот компании CNI (Carbon Nanotechnologies Inc.) и Kostat собираются их использовать в проводящих полимерах для упаковки полупроводниковых чипов в корпуса микросхем.

Эти две компании являются экспертами каждая в своей области – CNI в части изготовления нанотрубок, Kostat – в синтезе полимеров (клиентами Kostat являются Texas Instruments, Motorola, Micron, Samsung и Philips).

В корпусировке полупроводниковых микросхем к материалу предъявляется два основных критерия: высокая прочность и малая плотность (малый удельный вес). Углеродные нанотрубки обладают примерно в 100 раз большей жесткостью, чем сталь, обладая в шесть раз меньшей плотностью, проводя при этом электрический ток – идеальный материал для изготовления ножек микросхем, если, конечно, научиться их использовать, а это пока что главная проблема.

http://ixbt.com/news/hard/index.shtml?hard106613id

[smart] 15.07.2004 16:22

Самая тонкая нанотрубка
Представители компании General Electric заявили о том, что в одной из исследовательских лабораторий этого крупнейшего производителя созданы самые тонкие в мире углеродные нанотрубки. Эти, уже достаточно популярные в научных кругах, “устройства” представляют собой тонкие трубки, собранные, вернее выращенные, из отдельных атомов углерода. Применений для них придумано уже достаточно много, но реализовано куда меньше, так как нанотрубки все еще слишком дороги в производстве, да к тому же нет пока технологии, позволяющей создавать из них длинные волокна. Но это все лишь вопрос времени. Пока же ученые лишь совершенствуют технологию их создания, пытаясь сделать нанотрубки как можно более тонкими.

В этом смысле инженеров General Electric теперь вряд ли кому-нибудь удастся переплюнуть, так как созданные ими трубки по диаметру сопоставимы с 10 атомами водорода, то есть в 800 000 раз тоньше человеческого волоса. По мнению создателей столь тонкой нанотрубки, у их детища весьма радужные перспективы. О создании сверхпрочных канатов никто почему-то не говорит, зато много говорят о применении изобретения в непростом деле создания компьютеров. В частности речь идет об использовании углеродных нанотрубок в роли стандартных полупроводников. Правда, для этого надо научиться внедрять в них химические примеси, наделяющие трубки полупроводниковыми свойствами. Подобные работы уже ведутся по всему миру, так что можно рассчитывать на достаточно скорый эффект.

Источник: www.cnet.com

Dimm 22.07.2004 13:03

Золотые наношарики уничтожат раковые опухоли
 
Нанотехнологии были успешно сотрудниками американского университета Райса cовместно с компанией Nanospectra Biosciences для терапии раковых опухолей у животных.

Авторы нового метода борьбы с опухолями использовали комбинированное воздействие инфракрасного излучения в ближнем ИК-диапазоне и, самое главное, - наношарики размером приблизительно в 20 раз меньше, чем у эритроцитов. Наношарики состоят из кварцевого ядра и тонкой оболочки из золота, которая к тому же может быть многослойной. У этих наношариков уникальные оптические свойства, которые можно менять при помощи варьирования размера ядра и толщины оболочки. В результате получают наношарики, которые реагируют на излучение определенных длин волн.

Излучение в ближнем ИК-диапазоне (по соседству с красной областью видимого спектра) беспрепятственно проходит через мягкие ткани, не повреждая их. Если же в ткани содержатся наношарики, они поглощают свет и выделяют при этом тепло, которое воздействует на раковые клетки, не оказывая влияния на здоровые. Наношарики вводили мышам в виде инъекций в опухоли, облучение начинали через 6 часов. За это время из-за диффузии наношарики проникали в опухолевые клетки. После облучения температура в опухоли поднималась на 7,8 градусов Цельсия, а облучение в контрольной группе не приводило к заметному увеличению температуры. Через 10 дней после начала лечения опухоли полностью исчезали, а в контрольной группе, напротив, продолжали быстро расти и приводили в конечном счете к гибели мышей.

Ученые пока не готовы ответить, когда начнутся клинические испытания новой методики на людях, но готовы сделать это в самые короткие сроки, поскольку уверены в эффективности предложенного ими способа лечения.

cnews.ru

Dimm 27.07.2004 12:28

Кстати, всем интересующимся нанотехнологиями:
рекоммендую прочесть новую книгу Майкла Крайтона "Рой".
http://www.imho.ws/showthread.php?t=64501
Там я написал, почему ИМХО книгу стоит прочитать.

Интересно другое. Книга (написанная в 2002 году) начинается с описания технологии по использованию нано-камер для исследования организма человека.
То есть очень похоже на то, что недавно сделали ученные из американского университета (см. пред. пост) !!! .

wb 27.07.2004 17:38

занятно...thx


Часовой пояс GMT +4, время: 05:41.

Powered by vBulletin® Version 3.8.5
Copyright ©2000 - 2025, Jelsoft Enterprises Ltd.