Нанопровода диаметром в три атома

29.12.2016

Группа ученых из Стэнфордского университета и лаборатории Стэнфордского линейного ускорителя (SLAC) открыла возможность собрать с помощью мельчайших частиц алмазов - адамантанов (diamondoid) - токопроводящие нанопровода диаметром всего в три атома. При этом каждый такой провод оказывается заключен в надежную оболочку из алмазов, что делает их достаточно прочными и защищенными от короткого замыкания друг с другом. Подобные нанопровода могут найти применение в оптоэлектронике для передачи данных, в виде решения для выработки энергии, получаемой от солнца или в других сферах. К примеру, можно выпускать ткань для одежды с вшитой электроникой или невидимыми глазу солнечными панелями.

Важнейшей частью разработки стали такие свойства нового материала, как самосборка. По словам ученых, нанопровода собираются подобно конструктору LEGO. Роль "кубиков" с пазами и направляющими при сборке нанопроводов играют мельчайшие частички алмазов. К слову, раствор с алмазными частичками для опытов получен из нефти, добываемой в штате Арканзас. Нефть в этом районе имеет все необходимые для выращивания "алмазных" нанопроводов примеси. Но для раствора она прошла специальную очистку, в ходе которой в смеси остались "кубики" примерно одного размера.

Кроме адамантанов, к каждому из которых присоединен один атом серы, для выращивания нанопроводов использовался раствор сульфида меди. В растворе на молекулярную решетку адамантанов начинали воздействовать силы притяжения в лице ван-дер-ваальсового взаимодействия (van der Waals forces). Адамантаны начинали укладываться друг за другом, вовлекая в процесс атомы меди, и провода росли в одном направлении. Ученые доказали, что это точно управляемый процесс, что позволяет говорить о хороших перспективах для разработки.

Кроме меди опыты с самосборкой "трехатомных" нанопроводов проводились с кадмием, цинком, золотом и серебром. Каждый из этих или других материалов придавал проводам иные и уникальные свойства. Использование кадмия, например, позволяло придать проводам характеристики светодиодов. Другие материалы обещали придать нанопроводам свойства пьезокристаллов, а это прямое преобразование механических деформаций в электроэнергию (добывающая энергию ткань костюма или спортивной формы). У нанопроводов оказывается много перспектив. Было бы неплохо дождаться коммерческой реализации.

<< Назад: Приставка Nintendo Switch 30.12.2016

>> Вперед: Иллюзия плаща-невидимки 29.12.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Акустические маяки защитят от столкновения с птицами 07.03.2018 Обычно люди пытаются отогнать птиц при помощи знаков, которые те смогут увидеть, например, отметок на окнах и световых сигналов, но такой метод работает не всегда. Одно из возможных объяснений заключается в том, что глаза птиц, как правило, посажены не спереди головы, а по ее бокам, так что прямо по центру их обзора оказывается слепое пятно. Поэтому ученым пришла идея, что, возможно, звук будет лучшим предупреждающим сигналом. Ученые обучили 16 содержащихся в неволе зебровых амадин пролетать через специальный коридор длиной примерно с автобус. Иногда птицам разрешалось свободно преодолевать всю длину коридора, но в других опытах в нем была установлена сеть, которая мягко задерживала птиц, в качестве безопасного эквивалента удара о здание. Птицы снижали скорость, приближаясь к сети, но еще больше они замедлялись, если в метре от сети слышали громкий звук. При этом звук сам по себе не заставлял их снижать скорость, поэтому ученые предполагают, что действие "звукового маяка" повышало общую внимательность птиц, и они замечали сеть быстрее. Дополнительными свидетельствами в пользу этой гипотезы стали изменения в позах птиц по время полета: они начинали держаться в воздухе прямее, услышав звук. Научное сследование показало, что меньше птиц сталкиваются со зданиями, если для предупреждения их об опасности использовать сирену и световой сигнал. Авторы исследования признают, что этот метод необходимо испытать также и "в полевых условиях", пронаблюдав, как такие "акустические маяки" будут действовать на птиц в природе. Этот вопрос касается не только спасения птиц, но также имеет экономическую важность: столкновения птиц с воздушными судами и наземными строениями повышают риск неполадок и катастроф и ежегодно приносят миллиардные убытки авиаиндустрии и другим отраслям экономики.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025