Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
7 декабря 2016, среда, 00:49
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

14 июня 2012, 13:06

После графена

Источник: freedomsphoenix
Источник: freedomsphoenix

Прыжок в будущее

Врученная в 2010 году Андрею Гейму и Константину Новоселову Нобелевская премия за эксперименты над графеном — одним из самых популярных сейчас «чудо-материалов» — ещё больше подогрела интерес научного сообщества к поискам решений в области новых материалов.

Например, трое выпускников из университетов Токио, Цукубы и Карнеги-Меллон предлагают использовать в качестве проекционного экрана мыльную плёнку, а точнее, пленку коллоидного раствора. Они обнаружили, что под воздействием ультразвуковых волн можно менять оптические свойства плёнки. Направляя на коллоидную плёнку ультразвук той или иной частоты, возможно сделать плёнку более или менее прозрачной или изменить её отражающие свойства. В качестве примера исследователи показали линейный 3D-экран: проектор светит через две поставленных последовательно рамки с мыльной плёнкой, которые быстро поочередно меняют свою прозрачность, тем самым создавая эффект объёмности изображения. Разумеется, это пока лишь прототип, и вряд ли использование мыльной плёнки как таковой найдёт себе применение, однако полупрозрачный материал с контролируемыми оптическими свойствами, который может быть разработан на основе этого проекта, был бы весьма востребован.

Инженеры из Массачусетского технологического института пошли по обратному пути:

они разработали «идеальное стекло», которое не только абсолютно прозрачно, но и отталкивает воду.

Новое стекло практически не создает бликов, даже его освещают под большим углом, не запотевает и не пачкается. Такие свойства стеклу придают нано-конусы, которыми усеяна его поверхность.

Они составляют 200 нанометров в основании и 1000 нанометров в высоту и наносятся на стекло с помощью довольно сложной технологии, позаимствованной из области полупроводников. На стекло наносится несколько слоев нано-материалов, включая слой фоторезиста, который подсвечивается сеткой и удаляется с помощью травления. Инженеры уже подали заявку на патент. Однако основная ценность как раз не в методе изготовления, а в самой идее. Например, если в будущем получится упростить процесс, то можно будет наносить эту нано-текстуру на полимеры или пластик с помощью пресса, который будет «продавливать» нано-конусы прямо на поверхности материала.

Пока неясно, насколько устойчивыми к внешним воздействиям будут такие нано-конусы на поверхности стекла. Ученые утверждают, что они точно выдерживают падение капель дождя и попадание несомых ветров частиц пыльцы, а также прикосновение пальца. Судя по таким лаконичным заявлениям, вряд ли в ближайшее время супер-стекло можно будет поставить на автомобиль или мобильный телефон, однако его выдающиеся оптические свойства и «самоочищаемость» делают его идеальным вариантом для использования в солнечных батареях.

По утрам и вечерам, когда солнечные лучи падают на Землю под большим углом, почти 50% солнечной энергии, поступающей на солнечные батареи отражается от стекла. Использование нано-стекла может значительно повысить их эффективность.

Разработка водоотталкивающих материалов сейчас идёт весьма активно. Другая группа исследователей из того же Массачусетского технологического института исследовала возможные решения для проблемы засорения топливных линий, а в результат разработала материал под название LiquiGlide, который, как считают создатели, идеально подходит для покрытия внутренних поверхностей пищевых контейнеров, например бутылок для соусов. Они считают, что это позволит существенно снизить количество пищевых отходов, ежедневно выбрасываемых на помойку и просто облегчить «вытряхивание» соусов из бутылок. Фирма NeverWet утверждает, что разработала покрытие, которое защищает любые материалы от влаги, обледенения и корозии, благодаря беспрецедентно большому углу контакта капель воды с обработанной поверхностью: 165 градусов, против 116 градусов у самого известного водооталкивающего средства Scotchguard. К сожалению, такого рода проекты в основном коммерческие, поэтому их создатели неохотно раскрывают научную составляющую — как именно работают эти средства и работают ли вообще, пока неизвестно.

В поисках новых материалов учёные часто обращаются к природе.

Собственно, идея с нано-конусами на стекле вдохновлена листами лотоса, которые отталкивают воду по такому же принципу. Один из наиболее перспективных природных материалов — шёлк. Тысячи лет нити из коконов шелковичных червей используются для производства ткани. Исследователи активно пытаются придумать, как использовать шёлк для производства твердых материалов, например, пластика. Шелковый пластик был бы абсолютно безвреден для окружающей среды, легок и прочен. Однако отдельные шелковые нити недостаточно прочны для такой задачи. С другой стороны, известно, что паутина по прочности превосходит сталь такого же сечения. Но в отличие от шелковичных червей, пауки не способны производить паутину в промышленных количествах, к тому же они агрессивны. Ученые из университета Вайоминга пытаются решить эту проблему с помощью генетики.

Используя генетическую технологию PiggyBac, они вывели шелковичных червей, обладающих химерным белком с элементами белка паука. Благодаря этому

коконы генно-модифицированного шелковичного червя по прочности не уступают паутине.

Если такой червь покажет отсутствие генетических заболеваний на протяжении поколений, и если учёным удастся уверить общественность, что генно-модифицированные насекомые не нанесут непоправимого ущерба экосистеме, то такой «паучий» шёлк позволит создавать очень лёгкие и прочные ткани, которыми в первую очередь заинтересуется оборонная промышленность.

Однако по-настоящему учёных взбудоражило только получение силицина.

Силицен — это кремниевый аналог графена.

Так же, как и графен, силицен представляет из себя сетку из шестиугольных ячеек толщиной в один атом, только вместо атомов углерода — атомы кремния. Теоретически существование силицена было предсказано давно, однако только весной 2012 года физики смогли получить настоящий силицен, распылив кремнивый пар на серебрянный субстрат. Впрочем, его пока невозможно использовать, это послужило лишь доказательством того, что его можно получить. Как минимум четыре группы ученых сейчас изучают возможности «вырастить» силицен на непроводящей поверхности.

Силицен может стать альтернативой графену для создания электроники. Он обладает похожими свойствами по проводимости, однако, в отличие от графена, у него достаточно широкая для использования в полупроводниках запрещённая зона. К тому же современные платы основаны на кремнии — это обеспечит лучшую совместимость. Если удастся наладить производство силицена, то, возможно, откроются немало уникальных свойств этого материала, как сейчас происходит с графеном.

В то время как основанные на кремнии полупроводники постепенно подходят к пределам своих возможностей, разработки нано-материалов могут стать ключевым звеном в следующей технической революции. Вычислительные и производственные технологии развиваются быстрее, чем появляются новые материалы с новыми свойствами, которые могли бы воплотить текущий потенциал науки. Сейчас наблюдается тенденция концентрации на долговременных инновациях, которые обеспечивают не экстенсивное, а интенсивное развитие технологий — но понадобится еще как минимум пять-десять лет, прежде чем действительно новые материалы — будь то нано-материалы или природные структуры.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus

Главные новости

00:44 Новая книга о Гарри Поттере появилась в продаже на русском языке
00:38 Генсек НАТО рассказал об усилении российского влияния на Балканах
00:01 «Большой книгой» признали «Зимнюю дорогу» Леонида Юзефовича
06.12 23:51 «Гид пессимиста»-2017 предсказал возвращение престижа России
06.12 23:39 Почти треть «шампанского» в России оказалась сладкой газировкой на спирту
06.12 23:27 Путин обсудил с Мадуро решение ОПЕК о сокращении нефтедобычи
06.12 22:59 Главком ВС Украины прикинул потери от возможной войны с Россией
06.12 22:51 Верховный суд встал на сторону Samsung в споре с Apple
06.12 22:41 Трамп избавился от всех акций ради президентского кресла
06.12 22:31 Путин поручил кабмину поднять экономику РФ выше мирового уровня
06.12 22:07 Экс-глава Швейцарии возглавил антидопинговое расследование против чиновников РФ
06.12 22:01 СМИ узнали о планах Samsung убрать разъем для наушников в Galaxy S8
06.12 21:53 «Особо важного» следователя СКР арестовали за крупную взятку
06.12 21:43 Президент Южной Кореи пообещала покинуть пост весной
06.12 21:27 МЧС обнаружило в России 1253 небезопасных социально значимых объекта
06.12 21:01 Митинг за реформу ФСИН запретили проводить в центре Москвы
06.12 21:01 Microsoft получила одобрение Еврокомиссии на покупку LinkedIn
06.12 20:42 Кабмин предложил внести кибератаки и хакерство в УК
06.12 20:29 ЦСКА подтвердил предстоящий уход Слуцкого с поста главного тренера
06.12 20:00 СМИ узнали об очередном приговоре за госизмену из-за СМС
06.12 19:57 Меркель призвала пересмотреть отношения с Россией и НАТО
06.12 19:42 Samsung согласился пойти на мировую с «Евросетью»
06.12 19:28 Хакеры взломали сайты минфина и казначейства Украины
06.12 18:57 France Football анонсировал присуждение Роналду «Золотого мяча»
06.12 18:47 ЕС запретил ввоз мяса птицы из Украины
06.12 18:29 Открыт астероид размером два метра
06.12 18:28 МЧС и Минобороны возглавили рейтинг наиболее «открытых» ведомств России
06.12 18:21 Глава ХМАО отстранила от должности директора спортшколы после ДТП
06.12 17:54 Медведев заявил о скорой ратификации РФ соглашения по «Турецкому потоку»
06.12 17:51 Над Хакасией взорвался метеорит
06.12 17:33 В Раде предложили вернуть Украине статус ядерной державы
06.12 17:31 Порошенко заявил о сотнях танков РФ в Донбассе
06.12 17:21 Против директора спортшколы возбуждено дело после ДТП в ХМАО
06.12 17:11 Суд Кирова отказал прокуратуре в принудительном приводе Навального
06.12 17:01 Канцлер ФРГ предложила запретить в Германии ношение паранджи
06.12 16:51 Скончался актер из «Игры престолов»
06.12 16:38 Фигурантам дела о ДТП в ХМАО предъявлены обвинения
06.12 16:24 СМИ сообщили о желании Джоли стать генсеком ООН
06.12 16:15 Путин назвал идиотским решение Литвы не пустить судей КС на конференцию
06.12 16:02 Прокуратура признала пропажу двух свидетелей по делу Немцова
06.12 15:51 В Доме болельщиков «Локомотива» прошли обыски по делу об экстремизме
06.12 15:35 Правозащитник «Открытой России» подал в суд на ФСБ из-за командировки на войну с Грузией
06.12 15:15 Суд отказал защите в вызове Кадырова на допрос по делу об убийстве Немцова
06.12 15:14 Крымский Владимир Путин отказался менять фамилию за новый iPhone
06.12 15:03 Компания Comindware автоматизирует работу ООН
06.12 14:58 Плазма спасет от «желудочного гриппа»
06.12 14:54 По делу о ДТП с детьми в ХМАО задержана директор спортшколы
06.12 14:47 В Петербурге школьник скончался после урока физкультуры
06.12 14:32 Суд приостановил дело по жалобе Google против ФАС
06.12 14:29 Верховный суд Польши отказался выдать Полански властям США
Apple Boeing Facebook Google NATO PRO SCIENCE видео ProScience Театр Pussy Riot Twitter аварии на железной дороге авиакатастрофа Австралия автопром Азербайджан Александр Лукашенко Алексей Навальный алкоголь амнистия Анатолий Сердюков Ангела Меркель Антимайдан Армения армия Арсений Яценюк археология астрономия атомная энергия Афганистан Аэрофлот банковский сектор Барак Обама Башар Асад беженцы Белоруссия беспорядки бизнес биология ближневосточный конфликт болельщики «болотное дело» Борис Немцов Бразилия Великая Отечественная война Великобритания Венесуэла Верховная Рада взрыв взятка видеозаписи публичных лекций «Полит.ру» видео «Полит.ру» визовый режим Виктор Янукович «ВКонтакте» ВКС Владимир Жириновский Владимир Путин ВМФ военная авиация Вторая мировая война вузы выборы выборы губернаторов выборы мэра Москвы газовая промышленность «Газпром» генетика Генпрокуратура Германия ГИБДД гомосексуализм госбюджет Госдеп Госдума гражданская авиация Греция Гринпис Грузия гуманитарная помощь гуманитарные и социальные науки Дагестан Дальний Восток День Победы дети Дмитрий Медведев Дмитрий Песков Дмитрий Рогозин доллар Домодедово Донецк драка ДТП Евгения Васильева евро Евромайдан Евросоюз Египет ЕГЭ «Единая Россия» Екатеринбург естественные и точные науки ЖКХ журналисты закон об «иностранных агентах» законотворчество здравоохранение в России землетрясение «Зенит» Израиль Индия Индонезия инновации Интервью ученых интернет инфляция Ирак Ирак после войны Иран Иркутская область ислам «Исламское государство» Испания история История человечества Италия Йемен Казань Казахстан Канада Киев кино Китай Климат Земли, атмосферные явления КНДР Книга. Знание кораблекрушение коррупция космос КПРФ кража Краснодарский край кредиты Кремль крушение вертолета Крым крымский кризис культура Латвия ЛГБТ ЛДПР лесные пожары Ливия Литва литература Луганск Малайзия МВД МВФ медиа медицина междисциплинарные исследования Мексика Мемория метро мигранты МИД России Минздрав Минкульт Минобороны Минобрнауки Минфин Минэкономразвития Минюст мировой экономический кризис «Мистраль» Михаил Саакашвили Михаил Ходорковский МКС Молдавия Мосгорсуд Москва Московская область мошенничество музыка МЧС наводнение налоги нанотехнологии наркотики НАСА наука Наука в современной России «Нафтогаз Украины» некролог Нерусский бунт нефть Нигерия Нидерланды Нобелевская премия Новосибирск Новые технологии, инновации Нью-Йорк «Оборонсервис» образование ОБСЕ общественный транспорт общество ограбление Одесса Олимпийские игры ООН оппозиция опросы оружие отставки-назначения Пакистан Палестинская автономия пенсионная реформа Пентагон Петр Порошенко погранвойска пожар полиция Польша правительство Право «Правый сектор» преступления полицейских преступность происшествия публичные лекции Рамзан Кадыров РАН Революция в Киргизии рейтинги религия Реформа армии РЖД Роскомнадзор Роскосмос Роспотребнадзор Россельхознадзор Российская академия наук Россия Ростовская область РПЦ рубль русские националисты Санкт-Петербург санкции Саудовская Аравия Сбербанк связь связь и телекоммуникации Севастополь сельское хозяйство сепаратизм Сергей Лавров Сергей Собянин Сергей Шойгу Сирия Сколково Славянск Следственный комитет следствие Совет Федерации социальные сети Социология в России Сочи Сочи 2014 «Спартак» «Справедливая Россия» спутники СССР стихийные бедствия Стихотворения на случай стрельба суды суицид США Таиланд Татарстан театр телевидение теракт терроризм технологии транспорт туризм Турция тюрьмы и колонии убийство Украина Федеральная миграционная служба физика Финляндия ФИФА фондовая биржа Фоторепортаж Франсуа Олланд Франция ФСБ ФСИН ФСКН футбол Хабаровский край хакеры Харьков химическое оружие хоккей Центробанк Цикл бесед "Взрослые люди" Челябинская область Чечня шахты Швейцария Швеция школа шпионаж Эбола Эдвард Сноуден экология экономика экономический кризис экстремизм Южная Корея ЮКОС Юлия Тимошенко ядерное оружие Япония

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.