Технологические новинки, могущие иметь применение в космосе.

[sychbird]

Sheltering Excitons in Quantum Dots[/size]

 Quantum dots can exhibit long-lived fluorescence, but their excitonic states, which potentially are useful in photovoltaic and infrared detection applications, tend to decay very rapidly (in less than 1 picosecond). Pandey and Guyot-Sionnest (p. 929) report that the cooling of the two lowest energy excited states in cadmium-selenium quantum dots can be slowed by a thick coating of an electron insulator, in this case zinc-selenium. By using such insulation, the lifetimes of the excitonic states were extended to more than a nanosecond

Источник: This Week in SCIENCE
November 7 2008, 322 (5903)

[sychbird]

В силу компактности это направление развития биотестирующих методик может  тоже найти применение в экспериментах на МКС.

Дешевле, чем чипы для анализа[/size]
Исследователи из Франции разработали фотохимический способ нанесения биологических молекул на внутреннюю поверхность стеклянных капилляров. Новая методика может привести к разработке устройств типа lab-on-capillary в качестве более дешевой альтернативы медицинской диагностики lab-on-a-chip.
Эрик Дефран (Eric Defrancq) из Университета Жозе Фурье (Гренобль) отмечает, что разработанная в его группе система lab-on-capillary представляет собой потенциально полезный метод для биологических анализов. Он поясняет, что непросто добиться сохранения биомолекулами их функциональности и биологически значимого взаимного расположения в капилляре, поскольку доступ к внутренней поверхности капилляра обычно затруднен.
Дефран смог справиться с трудностями, разместив на внутренней поверхности капилляров аминооксидные группы, замаскированные фото-разрушаемыми защитными группами. Облучение капилляров светом позволяет удалить защитные группы. Затем свободные аминооксидные группы реагируют с альдегидными фрагментами пептидов или углеводов, связывая их с внутренней поверхностью трубок.
Будучи зафиксированными на внутренней поверхности капилляров, биомолекулы могут связываться с белками-антителами, присутствующими в биологических жидкостях, пропускаемых черезкаппилляры. Такие биомаркеры могут использоваться для диагностики заболеваний на ранних стадиях и слежения за их развитием, а также для определения успешности выбранного лечения.

Источник: Lab Chip, 2008, DOI: 10.1039/b811786a

[sychbird]

Прочитал материал и задумался над вопросом, не будут ли в Марсианских роботах следующего поколения инструменты, заточенные на поиск и анализ ДНК или ее следов.

Криминалистика получает новое оружие
У постоянных зрителей полицейских телесериалов может сложиться впечатление, что для получения данных о ДНК подозреваемого требуется не больше времени, чем для того, чтобы вскипятить чайник, хотя на самом деле этот процесс протекает гораздо медленнее.
Исследователи из Университета Саутгемптона (Великобритания) разрабатывают методику, позволяющую получить профиль ДНК подозреваемого или жертвы непосредственно на месте преступления.
Получение профиля ДНК не является расшифровкой полного генетического кода – для решения этой задачи в рамках проекта «Геном человека» потребовалось 13 лет. В ходе получения профиля ДНК идет поиск сегментов, получивших название «коротких тандемных повторов» [short tandem repeats (STR)] – повторяющихся фрагментов, содержащих по 2-6 нуклеотидов, встречающихся во всем генетическом коде. Число повторов каждого STR индивидуально для каждого человека, благодаря чему измерение длины и количеств различных STR позволяет точно соотнести ДНК с человеком.
Подход, использованный Томом Брауном (Tom Brown) основан на том, что ДНК различной длины расплетаются при различных температурах. Исследователи осуществили реакцию образца ДНК с маячками HyBeacons, олигонулеотидами, содержащими связанные с ними флуоресцентные пробы. Маячки HyBeacons связываются с фрагментами STR и начинают флуоресцировать. При нагревании образца ДНК расплетается, HyBeacons и STR-фрагменты прекращают взаимодействовать, флуоресценция гасится, температура, при которой это произошло, указывает на число повторяющихся STR.
До настоящего времени длина участков STR измерялась по скорости их прохода через гель, по мере увеличения размеров фрагмента уменьшалась скорость его движения. Однако для применения такого метода необходимо иметь достаточное количество ДНК для анализа, что приводит к необходимости осуществления реакции ПЦР, анализ требует лабораторных условий и почти суток времени. Использование маячков HyBeacons позволяет использовать меньшее количество ДНК и сократить время анализа.
Следующая цель исследователей – разработка оборудование для оптимизации анализа ДНК. По словам Брауна, получение профилей ДНК революционизировало криминалистику за последние 20 лет, однако «Граалем» для криминалистов является разработка технологии, достаточно быстрой для анализ ДНК непосредственно на месте преступления.

Источник: Org. Biomol. Chem., 2008, DOI: 10.1039.b813431f

[sychbird]

Подобные материалы пригодились бы для дальних космических полетов и инопланетных баз.

Сделаем бинты для перевязки из белков коровьей крови[/size]
Исследователи из Израиля сообщают о первой успешной попытке спрясть известный природный белок в прочные наноразмерные волокна толщиной в 1/50000 человеческого волоса. Новое достижение сможет привести к разработке нового поколения прочных шовных и перевязочных материалов для лечения ран.
Эйяль Цуссман (Eyal Zussman) с коллегами из Института Технологии Израиля отмечает, что годами исследователи пытались разработать перевязочные и шовные материалы из природных белков, надеясь, что такие волокна будут лучше совместимы с биологической тканью, чем существующие материалы из целлюлозных волокон. В последнее время усилия исследователей направлены на производство таких волокон с помощью «электропрядения» (electrospinning), процесса, использующего электрические заряды для извлечения нановолокон из жидкости. Тем не менее, использование этого процесса не приводило к получению существенного результата.
Исследователи из Израиля описывают новый метод для получения «электроспряденных» полимеров из бычьего сывороточного альбумина [bovine serum albumin (BSA)], глобулярного белка из крови коровы. Бычий сывороточный альбумин по структуре и свойствам похож на человеческий сывороточный альбумин.
В новом методе исследователи используют химическую обработку раствора BSA для ослабления связей, удерживающих альбумин в плотно упакованном глобулярном состоянии. Обработка приводит к тому, что конформация белков в растворе оказывается подготовленной к процессу прядения. Электропрядение такого раствора позволяет получить короткие волокна, из которых, в свою очередь, можно спрясть нити для шовного материала или выткать полотно, похожее на бинт.

Источник: Biomacromolecules, 2008, 9 (10), 2749; DOI: 10.1021/bm8005243

[sychbird]

Крайне заманчивая технология для Лунных базs, ИМХО. Реактор может греться от Гелиоконцентраторов, а метан получаться из продуктов окисления отходов жизнедеятельности. Вторым продуктом получаемым в результате окисления отходов является вода. Нет ясности по энергобалансам, мо глубокое окисление может вести микробиологически при низких энергозатратах.

Получить водород и синтез-газ в одном реакторе[/size]
По словам исследователей из Китая, две ключевых для получения топлива будущего реакции могут быть весьма эффективно осуществлены в одном реакторе, важным конструкционным элементом которого является разделительная мембрана.
Группа исследователей под руководством Ханхуя Ванга (Haihui Wang) из Института Технологии Южного Китая создала экспериментальную установку, комбинирующую расщепление воды и получение водорода с получением синтез-газа (смеси моноксида углерода и водорода) из метана. Синтез-газ может быть превращен в топливо из жидких углеводородов с помощью процесса Фишера-Тропша.
Предыдущие исследования показали, что реакцию разложения воды можно инициировать нагревая ее в трубке, созданной из проницаемой для кислорода мембраны MIECM (кислородопроницаемая и обладающая электронной проводимостью мембрана – mixed oxygen ion and electron conducting membrane). Разложение воды на водород и кислород – процесс равновесный, но равновесие смещается в сторону продуктов разложения при покидании кислородом сферы реакции через мембрану.
Ванг продемонстрировал, что кислород, проходящий через мембрану, может реагировать с метаном с образованием синтез-газа. Реакция, приводящая к образованию синтез-газа, поддерживает низкую концентрацию кислорода снаружи мембраны низкой, что позволяет создавать требуемый градиент концентрации. Градиент способствует тому, что кислород продолжает проходить через мембрану, ускоряя разложение воды.

Суммарный процесс – получение водорода и СО из метана и воды похож на известный процесс парового риформинга метана, однако, по словам Ванга, разделение реакции на два отдельных процесса весьма выгодно – в результате процесса образуется чистый водород и синтез-газ с идеальным соотношением CO : H2 (1:2) для дальнейшего использования в процессе Фишера-Тропша.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200803899

[sychbird]

Крайне заманчивая технология для Лунных базs, ИМХО.
Реактор может греться от Гелиоконцентраторов, а метан получаться из продуктов окисления отходов жизнедеятельности. Вторым продуктом получаемым в результате окисления отходов является вода. Нет ясности по энергобалансам, мо глубокое окисление может вести микробиологически при низких энергозатратах.

Получить водород и синтез-газ в одном реакторе[/size]
По словам исследователей из Китая, две ключевых для получения топлива будущего реакции могут быть весьма эффективно осуществлены в одном реакторе, важным конструкционным элементом которого является разделительная мембрана.
Группа исследователей под руководством Ханхуя Ванга (Haihui Wang) из Института Технологии Южного Китая создала экспериментальную установку, комбинирующую расщепление воды и получение водорода с получением синтез-газа (смеси моноксида углерода и водорода) из метана. Синтез-газ может быть превращен в топливо из жидких углеводородов с помощью процесса Фишера-Тропша.
Предыдущие исследования показали, что реакцию разложения воды можно инициировать нагревая ее в трубке, созданной из проницаемой для кислорода мембраны MIECM (кислородопроницаемая и обладающая электронной проводимостью мембрана – mixed oxygen ion and electron conducting membrane). Разложение воды на водород и кислород – процесс равновесный, но равновесие смещается в сторону продуктов разложения при покидании кислородом сферы реакции через мембрану.
Ванг продемонстрировал, что кислород, проходящий через мембрану, может реагировать с метаном с образованием синтез-газа. Реакция, приводящая к образованию синтез-газа, поддерживает низкую концентрацию кислорода снаружи мембраны низкой, что позволяет создавать требуемый градиент концентрации. Градиент способствует тому, что кислород продолжает проходить через мембрану, ускоряя разложение воды.

Суммарный процесс – получение водорода и СО из метана и воды похож на известный процесс парового риформинга метана, однако, по словам Ванга, разделение реакции на два отдельных процесса весьма выгодно – в результате процесса образуется чистый водород и синтез-газ с идеальным соотношением CO : H2 (1:2) для дальнейшего использования в процессе Фишера-Тропша.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200803899

[sychbird]

Топливные ячейки, работающие при комнатной температуре[/size]
Благодаря разработке нового слоистого материала, обладающего отличной способностью к проводимости ионов кислорода твердооксидные топливные ячейки, вырабатывающие электрический ток при температуре около 700°C, смогут работать при комнатной температуре.
Твердооксидные топливные ячейки [solid oxide fuel cell (SOFC)] непосредственно генерируют электрический ток за счет реакции анионов кислорода (получаемых на катоде из газообразного кислорода) с топливом, обогащенным водородом, (на аноде). Эффективность работы SOFC зависит от скорости миграции ионов кислорода от одного электрода к другому через твердый керамический электролит.
На роль твердотельного керамического электролита давно был выбран стабилизированный иттрием оксид циркония [yttria-stabilized zirconia (YSZ)]. Этот материал является механически стабильным и не реагирует с электродами ячеек SOFC. Однако для эффективной работы ячеек необходима очень высокая температура (около 700°C) – что увеличивает стоимость производимого этими ячейками электичества.
Как поясняет Якобо Сантамария (Jacobo Santamar

[sychbird]

Контролируемый рост наноразмерных кристаллических фуллеритов[/size]
Исследователи из Университета Суррея разработали способ получения ультрамалых углеродных кристаллов, полностью образованных сферическими фуллеренами C60. Метод основан на низкотемпературном смешении двух жидкостей, одна из которых содержит фуллерены C60.

 
Фуллериты C60. Метод позволяет быстро получить ромбовидные кристаллы толщиной около 80 нм. (Рисунок из Journal of Materials Chemistry, 2008; 18 (28): 3319) Новый метод позволяет быстро получить ромбовидные кристаллы толщиной около 80 нм. Электронные свойства молекул C60, составляющих эти фуллериты, играют весьма важную роль для разработки новых наноэлектронных приборов, таких как солнечные ячейки и газовые сенсоры. Таким образом, новая методика выращивания фуллеритов может ускорить разработку наноэлектронных компонентов. Весьма важным является и то, с помощью нового способа можно получать фуллериты с высоким выходом, а также контролировать их форму, варьируя растворители, концентрацию C60 и температуру. Новая работа важна не только в практическом отношении – она демонстрирует, что существующие теоретические модели роста фуллеритов требуют переосмысления – поскольку они предсказывали минимальный размер фуллереновых кристаллов в 400 нм, что в пять раз превышает размер кристаллитов, полученных исследователями из Суррея. Возможность получения большого количества фуллеритов повышает возможности их использования для усиления желаемых свойств наноустройств. Благодаря относительно высокому соотношению площадь поверхности/объем, фуллеритовые стержни могут использоваться для получения адсорбентов, катализаторов и мембран. Высокая подвижность электронов в C60 (~0.1 1/см2Вс) может оказаться полезной для получения органических транзисторов n-типа, тонкопленочных органических солнечных ячеек, светодиодов и фотодетекторов. Возглавлявший команду исследователей Ричард Карри (Richard Curry) отмечает, что результаты работы, проделанной в его группе, могут уже в ближайшем будущем повлиять на широкий ряд технологий, использующих органические материалы. Источник: Journal of Materials Chemistry, 2008; 18 (28): 3319 DOI: 10.1039/b802417k

[sychbird]

Нанотрубки + лизозим = противомикробное покрытие[/size]
Исследовательский проект объединил один из самых прочных материалов с одним из самых сильных средств дезинфекции. В результате исследователи получили чрезвычайно прочное антибактериальное покрытие, которое может применяться в медицине, аэрокосмической технике и домашнем хозяйстве.
Вирджиния Дэвис (Virginia A. Davis) и Александр Симонян (Aleksandr Simonian) из Университета Обурна исходили из возникающих требований к разработке новых антибактериальных покрытий, способных предотвратить возникновение и развитие инфекций. Для решения этой задачи исследователи решили нанести на твердую поверхность природный фермент лизозим (lysozyme). Длительное время не удавалось найти материал достаточно прочный для пролонгированного удерживания фермента.
И все же удачное решение нашлось. Фермент удалось иммобилизовать на поверхности одностенных углеродных нанотрубок, отличающихся исключительной прочностью. Одностенные углеродные нанотрубки смогли абсорбировать лизозим и удержать его на время гораздо большее, чем требуется для того, чтобы другие противомикробные поверхности потеряли свою бактерицидную активность.

Исследователи отмечают, что их работа наглядно демонстрирует возможности молекулярного дизайна и получения структурных материалов, являющихся гибридом углеродных нанотрубок и природных полимеров.

Источник: Nano Lett., 2008, DOI: 10.1021/nl080522t

[Salo]

http://www.avia.ru/pr/?id=13612

Запатентованы перспективные разработки отечественных ученых

ФГУП "РНИИ КП", Пресс-релиз от 13 ноября 2008 года

Опубликована информация Роспатента о перспективных разработках ФГУП 'Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения' и входящего в состав интегрированной структуры ФГУП "НПО "ОРИОН'. Научные коллективы предприятий получили 10 патентов на новейшие изобретения, которые находят применения в различных сегментах экономики:
 
Измерительная техника и приборостроение
1. Патент РФ №2304557, '3а­щитное покрытие элементов радио­электронной аппаратуры', В82В 1/00, Н01Q 17/00. Изобретение от­носится к области приборостроения и предназначено для защиты от воздействия радиации различных видов радиотехнического оборудо­вания, преимущественно для защи­ты элементной базы радиоэлект­ронной аппаратуры космических ап­паратов и/или изделий квантовой электроники и т. п. Изобретение по­зволяет создать защитное покры­тие, обладающее высокой стойко­стью к воздействию ионизирующих излучений при небольшом удельном весе конструкции. Дополнительно предложенное изобретение позво­лит снизить интенсивность случай­ных сбоев радиоэлектронной аппа­ратуры при воздействии тяжелых заряженных частиц солнечных кос­мических лучей и галактического космического излучения, представ­ляющих существенную опасность для элементов динамической и ста­тической памяти в периоды повы­шенной солнечной активности. Па­тентообладатель - Федеральное государственное унитарное пред­приятие 'Российский научно-иссле­довательский институт космического приборостроения'.
 
2. Патент РФ №2297652, "Спо­соб спектральной фильтрации излу­чения', G02B 5/20, G02F 1/315. Изо­бретение относится к области опти­ческого приборостроения и может быть использовано при построении приборов для спектральной фильт­рации оптических излучений, напри­мер, перестраиваемых по длине волны оптических фильтров, моно­хроматоров. Предлагаемый способ позволяет при его реализации соз­давать перестраиваемые полосовые фильтры с регулируемой полосой пропускания, резкими краями поло­сы пропускания и с заданной раз­решающей способностью. Патенто­обладатель - Федеральное государ­ственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН'.
 
3. Патент РФ №2312372, 'Уст­ройство для обнаружения и диагно­стирования источников оптического излучения', G01 S 17/66, G02B 23/12, F41 G 7/26. Изобретение относится к оптико-электронным устройствам, предназначенным для обнаружения источников оптического излучения и диагностирования оптических ха­рактеристик этих источников. Изо­бретение заключается в упрощении оптического тракта, увеличении ра­бочего спектрального диапазона, повышении чувствительности, обе­спечении возможности извлечения информации об оптических источ­никах излучения в угловом поле зрения 360' по горизонту и не менее (-5 ... +25)' по вертикали, а также воз­можности извлечения из сигналов временной информации и диагности­рования диагностики спектральных характеристик источников. Патенто­обладатель - Федеральное государ­ственное унитарное предприятие 'НПО 'ОРИОН'.
 
4. Патент РФ №2298214, 'Уст­ройство для дистанционного полу­чения изображений в широком угле обзора (варианты)', G02B 23/00, G02B 5/28. Изобретение относится к области оптического приборострое­ния и предназначено для получения изображений поверхности Земли из космоса и с воздушных носителей различного класса. Одним из прак­тических применений заявляемого устройства являются измерения цвета океана в оптическом диапазоне спектра, требующие выполнения съемки при широких углах обзора в узких спектральных диапазонах (10-30 нанометров). Технический ре­зультат заявленного изобретения сводится к достижению постоян­ства границ спектральной чувстви­тельности устройства и уровня про­пускания устройства во всей зоне угла обзора и, следовательно, повы­шение точности измерений. Патентообладатель - Федеральное государственное унитарное предприятие 'Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения'.
 
5. Патент РФ №2306583, 'Много­зональное сканирующее устройство для дистанционного получения изо­бражений в широком угле обзора', G02B 23/12. Изобретение относит­ся к области оптического приборо­строения и предназначено для полу­чения спектрозональных изображе­ний поверхности Земли из космоса. Одно из практических применений заявляемого устройства - получение непрерывных спутниковых изобра­жений облачного покрова и поверх­ности Земли для решения гидро­метеорологических и природоре­сурсных задач. Изобретение позво­лит снизить массогабаритные пара­метры многозональной сканирую­щей аппаратуры, предназначенной для непрерывной длительной экс­плуатации на космических аппара­тах. Патентообладатель - Федераль­ное государственное унитарное пред­приятие 'Российский научно-иссле­довательский институт космическо­го приборостроения'.
 
6. Патент РФ №2319129, 'Уст­ройство для сбора и обработки ре­зультатов телеметрических измере­ний', G01 М 7/02. Изобретение отно­сится к области космического при­боростроения и предназначено для использования в системах телемет­рических измерений быстроменяю­щихся процессов. Предложенные технические решения могут быть использованы в бортовых телемет­рических системах космических аппаратов различного назначения, в частности в бортовых телеметрических системах измерения вибра­ционных процессов элементов кон­струкции космического аппарата, находящихся под воздействием си­ловых агрегатов и внешней среды. Изобретение заключается в сокра­щении объема передаваемой для наземной обработки информации. Предложенные технические реше­ния позволят подставлять информа­цию быстроменяющихся процессов в кадр бортовой телеметрической системы, передавать ее по низко­частотной линии передачи, обеспе­чивать последующую распаковку на наземном оборудовании, а также вычисление спектральных состав­ляющих вибрационных процессов непосредственно на борту космиче­ского аппарата. При этом выходной сигнал позволяет однозначно иден­тифицировать по нему каждый пара­метр, интервал обработки и привяз­ку к бортовому времени. Система телеметрических измерений вибра­ционных процессов, реализованная с использованием предложенных способа и устройства, позволит зна­чительно повысить скорость переда­чи данных. Таким образом, исполь­зование предложенных технических решений для телеметрических изме­рений быстроменяющихся процес­сов позволяет существенно сокра­тить объем передаваемой для на­земной обработки информации, не­обходимой для исследования реак­ции объекта при воздействии на него вибрационных нагрузок. Па­тентообладатель - Федеральное государственное унитарное предприятие 'Российский научно-иссле­довательский институт космическо­го приборостроения'.
 
7. Патент РФ №2319183, Много­зональное сканирующее устройство для дистанционного получения изо­бражения Земли с геостационарных орбит', G02B 26/10. Изобретение предназначено для оперативного гидрометеорологического монито­ринга посредством получения изо­бражений полного диска Земли с геостационарных орбит. Устрой­ство одновременно формирует не менее одного изображения в инфра­красном диапазоне и не менее двух изображений в оптическом диапазо­не. При этом второй информацион­ный канал содержит не менее двух приемников излучения. Изобрете­ние позволяет уменьшить время по­лучения изображений полного дис­ка Земли и время проведения фото­метрической калибровки, увеличить частоту обновления информации, повысить качество получаемой ин­формации. Патентообладатель - ­Федеральное государственное уни­тарное предприятие - Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения'.
 
8. Патент РФ NQ 2319931, Коге­рентный приемоответчик фазовой синхронизации', G01C 21/24. Изо­бретение относится к области астро­номических и астрофизических ис­следований и может быть исполь­зовано при исследованиях дальнего и ближнего космоса, например, в космических аппаратах, являющихся со­ставной частью наземно-космиче­ских интерферометров. Предлагае­мое изобретение должно обеспечить получение сигнала на выходе бор­тового термостатированного управ­ляемого напряжением кварцевого генератора (УГ2) когерентного вход­ному запросному сигналу, форми­руемому от наземного водородного стандарта частоты - Н-мазера. Тех­ническим результатом изобретения является: фазовая синхронизация бортовой научной аппаратуры кос­мического аппарата по слабому сиг­налу на всей протяженности высоко­апогейной орбиты полета. Патенто­обладатель - Федеральное государ­ственное унитарное предприятие "Российский научно-исследователь­ский институт космического приборо­строения'.
 
9. Патент РФ №22324151, "Много­канальный сканирующий радиометр с широкой полосой обзора', G01J 3/06. Изобретение относится к обла­сти оптического приборостроения и предназначено для дистанционно­го получения спектрозональных изо­бражений поверхности Земли в ин­фракрасном диапазоне спектра из космоса и с авиационных носителей различного класса. Заявляемое уст­ройство может использоваться для получения тепловых карт и опера­тивного обнаружения тепловых ано­малий, очагов лесных пожаров и вы­сокотемпературных объектов при­родного и техногенного характера. Изобретение позволяет повысить пространственное разрешение изве­стного устройства в инфракрасном диапазоне спектра, а также повы­сить качество и точность получаемой информации. Патентообладатель ­Федеральное государственное уни­тарное предприятие 'Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения'.
 
Транспортная техника
1 О. Патент РФ №2295779, Си­стема опознавания транспортных средств', G08G 1/017. Предлагае­мое устройство относится к обла­сти регулирования движения авто­транспорта и может быть использо­вано для опознавания транспортных средств. Система характеризуется расширенными функциональными возможностями и позволяет, в ча­стности, опознавать транспортные средства на многорядной магистра­ли, а также измерять скорость их дви­жения. Патентообладатель ­Федеральное государственное уни­тарное предприятие 'Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения'.
 
По мнению начальника патентно-лицензионной  службы ФГУП  'РНИИ КП' Василия Саранцева использование данных перспективных изобретений повысит качество ракетно-космических технологий и расширит возможность их  коммерциализации на внешних рынках.

[sychbird]

То Salo.

Отличный материал. Давно мечтаю, что бы меня поддерживали в таком ключе, да еще бы почаще.

[sychbird]

По мнению авторов эффект может быть использован для прямого превращения энергии света в механическуб энергию. В космосе подобным устройством можно найти много применений.

Форма полимера может управляться воздействием света[/size]
Химики из Японии разработали полимерные пленки, которые под воздействием света могут перемещаться как червяки-землемеры или двигаться как конечности роботов.

Пленки, полученные Томики Икеда (Tomiki Ikeda) из Института Технологии Токио получил полимер, который сжимается при освещении видимым светом и снова расширяется при облучении ультрафиолетом.
Светочувствительность полимера объясняется наличием в его структурных звеньях азобензольных фрагментов. Под действием видимого света связи N=N этих фрагментов принимают цис-конфигурацию, приводящую к сжатию полимера. Облучение полимерных пленок ультрафиолетом вызывает обратную геометрическую изомеризацию, возврат связей N=N к транс-конфигурации и разглаживанию полимера.
Для того чтобы заставить полимер «ходить», исследователи внедрили его в заламинированную пленку с острым концом (голова червя) и плоским концом (хвост червя). При сжатии полимера остроконечная часть пленки начинается двигаться вперед, когда воздействие видимого цвета меняется на воздействие ультрафиолетом, полимер выпрямляется и «голова» подтягивает за собой «хвост». Такие циклы расширения-сжатия позволяют пленке двигаться вперед по образу и подобию червя-землемера.

«Конечность робота» также может быть получена с помощью нового типа полимера, только для этого требуется более сложный способ организации полимерсодержащего материала. В этом случае исследователи чередовали слои нового полимера и инертные слои, что позволяло пленке действовать более гибко, имитируя шарнирное соединение. Контроль над интенсивностью и местом приложения света позволяет исследователям организовывать любое движение пленки по их желанию.

По словам Икеды, при функционировании полимер работает с минимумом движущихся частей, что позволяет минимизировать проблемы, связанные с трением и контактом с поверхностью. Японский исследователь предполагает использовать новый материал для прямого превращения энергии света в механическую.
Источник: J. Mater. Chem., 2009, DOI: 10.1039/b815289f

[sychbird]

Self-assembly—the autonomous organization of components into patterns and structures1—is a promising technology for the mass production of organic electronics. Making integrated circuits using a bottom-up approach involving self-assembling molecules was proposed2 in the 1970s. The basic building block of such an integrated circuit is the self-assembled-monolayer field-effect transistor (SAMFET), where the semiconductor is a monolayer spontaneously formed on the gate
dielectric. In the SAMFETs fabricated so far, current modulation has only been observed in submicrometre channels3, 4, 5, the lack of efficient charge transport in longer hannels being due to defects and the limited intermolecular – coupling between the molecules in the self-assembled monolayers. Low field-effect carrier mobility, low yield and poor reproducibility have prohibited the realization of bottom-up
integrated circuits. Here we demonstrate SAMFETs with long-range intermolecular – coupling in the monolayer. We achieve dense packing by using liquid-crystalline molecules consisting of a -conjugated mesogenic core separated by a long aliphatic chain from a monofunctionalized anchor group. The resulting SAMFETs exhibit a bulk-like carrier mobility, large current modulation and high reproducibility.
As a first step towards functional circuits, we combine the SAMFETs into logic gates as inverters; the small parameter spread then allows us to combine the inverters into ring oscillators. We demonstrate real logic functionality by constructing a 15-bit code generator in which hundreds of SAMFETs are addressed simultaneously. Bridging the gap between discrete monolayer transistors and functional self-assembled integrated
circuits puts bottom-up electronics in a new perspective.


http://www.nature.com/nature/journal/v455/n7215/abs/nature07320.html

[sychbird]

Описан способ придания поверхности свойств не смачивания по отношению к любой жидкости, в том числе и к керосину. Идеальный несмачиваемый топливный бак.

Superhydrophobic surfaces display water contact angles greater than 150° in conjunction with low contact angle hysteresis. Microscopic pockets of air trapped beneath the water droplets placed on these surfaces lead to a composite solid-liquid-air interface in thermodynamic equilibrium. Previous experimental and theoretical studies suggest that it may not be possible to form similar fully-equilibrated, composite interfaces with drops of liquids, such as alkanes or alcohols, that possess significantly lower surface tension than water (

[sychbird]

Новый материал из углерода синтезировали учёные из университета Тунцзи в Шанхае (Tongji University in Shanghai). Пористые трубки показали свойства не хуже, чем их наноразмерные собратья.
Китайские физики и химики отмечают, что новые "пористые колоссальные углеродные трубки" по своим параметрам находятся между классическим углеродным волокном и углеродными нанотрубками, открытыми в 1991 году.
При этом у них есть свои достоинства: в отличие от углеродного волокна обычного типа они легче (1 кубический сантиметр материала весит 0,1 грамма, сравните с 2 граммами в случае углеволокна) и в то же время прочнее.
Полученные с помощью выпаривания этилена и керосина объекты представляют собой трубки диаметром от 40 до 100 микрометров и длиной несколько сантиметров. Их стенки (порядка 1,4 микрометра) состоят из макроскопических столбчатых прямоугольных пор. Из-за этого по плотности новый материал приближается к нанопенам. Расположение пор отличается особой упорядоченностью, а стенки имеют пластинчатую структуру, как у графита.
Глава проведённого исследования Хуэйшэн Пэн (Huisheng Peng) рассказывает, что по пределу прочности отдельные пористые трубки значительно превосходят классическое углеволокно. Кроме того, с увеличением нагрузки они не разрываются мгновенно, а медленно расползаются (пластически деформируются), как металлическая проволока.
Команда учёных предполагает, что их материал может быть использован для создания высокопрочных материалов и бронежилетов. По некоторым параметрам "пористые колоссальные углеродные трубки" могут превзойти кевлар, синтетическое вещество, которое используется для армирования самых разных изделий от носков до защитного снаряжения.


"Эта новая форма углерода стала неожиданностью для меня", — говорит Мильдред Дрессельхаус (Mildred Dresselhaus), специалист по углеродным технологиям из MIT. Профессора в первую очередь поразила структура стенок трубок.
По словам Дрессельхаус, среди предыдущих разработок в этой области встречались пористые материалы, но ни один из них не был настолько прочным. Она также отмечает, что хорошие электрические свойства позволят использовать новые углеродные трубки в гибкой "текстильной" электронике.
С нанотрубками в этом смысле обращаться сложнее, так как их пока не удалось преобразовать в достаточно длинные волокна (хотят тут есть впечатляющие достижения), а композиты на их основе показывают уже далеко не такую прочность, как сами трубки.

http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRLTAO000101000014145501000001&idtype=cvip

[sychbird]

Технология получения мезопористых металлов может быть интересна и для получения сверхлегких сплавов.
 
Мезопористые металлы[/size]
Самоорганизация заставляет наночастицы платины образовывать металлические структуры, отличающиеся большим размером пор.
Исследователи из Университета Корнелла разработали метод синтеза высокоорганизованных металлических материалов, отличающихся ранее недоступным размером пор в десятки нанометров. Такие «мезопористые» металлы могут способствовать течению потока молекул через поры, благодаря чему могут оказаться полезными в качестве электродов для топливных ячеек, а также применяться в катализе и фотонике.
В последнее время развитие методов синтеза привело к значительному увеличению количества самых разнообразных пористых материалов, включая цеолитоподобные соединения, металлоорганические каркасные структуры. Однако, до сих пор эти методы, зачастую эксплуатирующие в качестве шаблонов органические соединения, не позволяли получить упорядоченные металлические структуры с размером пор более 2 нм.
Руководитель исследований Ульрих Визнер (Ulrich Wiesner) отмечает, что главная трудность в создании таких систем заключается в том, что высокая энергия поверхности наночастиц металлов заставляет их образовывать компактные кластеры. Такая тенденция к агрегации делает крайне трудным выстраивать упорядоченные системы из металлов. Для решения проблемы, которой, по словам исследователей, нельзя решить «горячей ковкой», новый материал был получен за счет самоорганизации блок-сополимеров и стабилизированных наночастиц платины.
Для выстраивания частиц платины размером в 1.8 нм и придания им растворимости исследователи использовали ионно-жидкостные лиганды (хлорид четвертичных аммониевых солей). Комбинация стабилизированных наночастиц с изопрен-метакрилатными блок-сополимерами привела к образованию упорядоченных металлоорганических структур. На последнем этапе комбинация нагрева с процедурами травления позволила удалить органические компоненты, оставив пористую металлическую платину с диаметром пор 10–20 нм.

Источник: Science 2008, 320, 1748

[sychbird]

Медь вместо рутения в солнечных батареях
Эдвин Констэбл (Edwin Constable) с коллегами из Университета Базеля и Политехнической Федеральной Школы Лозанны синтезировали производные карбоксилатных комплексов меди, которые могут быть использованы в качестве красителей для цветочувствительных солнечных ячеек [dye-sensitized solar cells (DSSC) на основе TiO2.

Преобразование света в электрическую энергию является важным вопросом, для решения которой может использоваться два подхода. Первый основывается на использовании кремния, во втором эксплуатируются полупроводниковые поверхности, модифицированные красителями.
Описанные швейцарскими учеными ячейки DSSC на основе меди отличаются высокой эффективностью конверсии, благодаря чему могут оказаться вполне возможной альтернативой для более дорогих систем на основе рутения.
Фотогальванические ячейки на основе полупроводников, модифицированных красителями, приближаются по эффективности к кремниевым солнечным батареям, однако использование в них красителей на основе рутения мешают их широкому распространению.
Группа Констэбла исследовала комплексы меди (I) с олигопиридиновыми лигандами. Фотофизические свойства этих комплексов близки свойствам рутениевых комплексов, благодаря этому прототипы фотогальванических элементов на основе производных меди продемонстрировали такую же эффективность, как и элементы на рутениевой основе.
Швейцарские исследователи полагают, что разработка относительно недорогих красителей для фотогальванических элементов позволит заложить фундамент для создания альтернативных источников энергии.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b808491b

[sychbird]

Данная технология может быть, ИМХО, кандидатом для апробации на МКС.

Электроосаждение полупроводников из ионных жидкостей[/size]
Исследователи из Германии уверяют, что новый метод получения полупроводниковых пленок может привести к удешевлению производства солнечных батарей.
Франк Эндрес (Frank Endres) с коллегами из Университета Технологии Клаусталя осаждал кремний-германиевую пленку на золотой электрод, используя в качестве растворителя стабильную по отношению к воздуху и воде ионную жидкость. В новой работе впервые была продемонстрирована возможность контролируемого получения кремний-германиевых пленок при комнатной температуре и обычном давлении.
Метод обладает рядом преимуществ перед существующими методиками, для которых необходимо использования сверхвысоких разрежений и высоких температур. По словам Эндреса электроосаждение дешевле и наносит меньший вред окружающей среде. Более того, форма и размеры ванны для осаждения позволяют получить субстрат любой требуемой формы.
Электронные свойства кремний-германиевой пленки могут быть настроены для решения соответствующих задач просто за счет варьирования соотношения кремний : германий, при этом электроосаждение позволяет получить пленки как из чистого кремния, так и из чистого германия.
Эндрес отмечает, что полученные результаты впервые демонстрируют возможность электроосаждения полупроводников из растворов ионных жидкостей с качеством, сравнимым с качеством физических методов. По его словам это обстоятельство открывает новые возможности для многих задач от разработки новых типов нанопроводов до солнечных и литий-ионных батарей.
Инго Кроссинг (Ingo Krossing), изучающий применение ионных жидкостей в электрохимии в Университете Фрайбурга согласен с доводами Эндерса и отмечает, что работа его коллег является уверенным шагом вперед в получении полупроводниковых компонентов электроники с помощью новых, не требующих затрат энергии методов.

Источник: Phys. Chem. Chem. Phys., 2008, DOI: 10.1039/b806996b

[sychbird]

[color=orange:04f3a4e4bd]Миллион оборотов в минуту с хвостиком развивает крошечный электромотор, построенный в швейцарском Федеральном технологическом институте (ETH Z

[sychbird]

Эксперименты в области технологии производства наночастиц оксидов кремния и алюминия предтавляют интерес в качестве кандидатов для апробации на МКС и на проектируемой Оке. могут дать реальный выход в практику, ИМХО.

Магнитное поле не даст наночастицам слипаться[/size]
Исследователи из Бельгии разработали новый метод, позволяющий предотвратить слипание наночастиц. Они уверяют, что новый метод позволит упростить применение наночастиц во многих областях – от кремов для загара до промышленного катализа.
Небольшой размер наночастиц и большая площадь их поверхности дает им ряд преимуществ перед веществами в компактной форме в ряде практических приложений. Однако тенденция наночастиц к агрегации приводит к уменьшению площади их поверхности и проявлению свойств, более характерных для компактных материалов. По словам Йонаса Мартенса (Johan Martens) из Католического Университета Лёйвена магнитное поле может решить эту проблему.
Исследователи из группы Мартенса суспендировали агрегаты оксидов алюминия и кремния в растворе, протекающем через постоянное магнитное поле. Было обнаружено, что магнитное поле разрушает агрегаты, образуя фракции наночастиц строго определенного размера.
Мартенс уверяет, что новый метод диспергирования отличается большим удобством и меньшим энергопотреблением, чем обычно используемые шаровые мельницы и ультразвуковое дробление.
Луис Лиз-Марзан (Luis Liz-Marz