Рождение in situ
Начнём с того, что многие сложные вещи состоят из простых. Например,
Машина Голдберга – это сложное устройство выполняющие простые действия. А вот ещё пример, сложносочинённые тексты Оли Бузовой состоят из простых слов. Или что-то попроще – мезокристаллы, которые состоят множества мелких кристаллов одинакового размера и формы.
Анализировать тексты Бузовой сегодня не будем, а о формировании мезокристаллов – можно. Но тут есть сложности, так как процесс роста мезокристалла происходит в масштабах, слишком малых для человеческого глаза, и этот процесс чрезвычайно сложно наблюдать.
Тем не менее, ранее считалось, что формирование мезокристаллов происходит в два этапа. На первом этапе происходит зарождения отдельных кристаллов, а на втором идёт случайная агрегации в мезокристаллы. Но всё оказалось не совсем так.
Для изучения роста мезокристаллов исследователи из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории (PNNL) использовали метод просвечивающей электронной микроскопии in situ, то есть непосредственно «в реакционной смеси». Это позволило в реальном времени увидеть кристаллизацию в нанометровом масштабе. Для изучения было выбрано формирование мезокристалла гематита (Fe₂O₃). Результат на гифке.
Учёные обнаружили, что изолированные частицы гематита зарождаться в растворе на расстоянии примерно двух нанометров от поверхности, к которой они затем прикрепляются, образуя мезокристаллы. И эти процессы связаны между собой напрямую.
Так что помни, in situ бывают разные. И, если просвечивающая микроскопия in situ позволяет изучать формирование сложных кристаллов, то тыканье картошки в кастрюле вилкой, чем не in situ изучение её готовности?!
Инфа отсюда.
#нано #физика #химия
Учёные смогли наблюдать формирования мезокристаллов в режиме реального времени.Так как сегодня хоть и суббота, но рабочая, то перенесём загадку на завтра, а поговорим о чём-то не слишком сложном.
Начнём с того, что многие сложные вещи состоят из простых. Например,
Машина Голдберга – это сложное устройство выполняющие простые действия. А вот ещё пример, сложносочинённые тексты Оли Бузовой состоят из простых слов. Или что-то попроще – мезокристаллы, которые состоят множества мелких кристаллов одинакового размера и формы.
Анализировать тексты Бузовой сегодня не будем, а о формировании мезокристаллов – можно. Но тут есть сложности, так как процесс роста мезокристалла происходит в масштабах, слишком малых для человеческого глаза, и этот процесс чрезвычайно сложно наблюдать.
Тем не менее, ранее считалось, что формирование мезокристаллов происходит в два этапа. На первом этапе происходит зарождения отдельных кристаллов, а на втором идёт случайная агрегации в мезокристаллы. Но всё оказалось не совсем так.
Для изучения роста мезокристаллов исследователи из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории (PNNL) использовали метод просвечивающей электронной микроскопии in situ, то есть непосредственно «в реакционной смеси». Это позволило в реальном времени увидеть кристаллизацию в нанометровом масштабе. Для изучения было выбрано формирование мезокристалла гематита (Fe₂O₃). Результат на гифке.
Учёные обнаружили, что изолированные частицы гематита зарождаться в растворе на расстоянии примерно двух нанометров от поверхности, к которой они затем прикрепляются, образуя мезокристаллы. И эти процессы связаны между собой напрямую.
Так что помни, in situ бывают разные. И, если просвечивающая микроскопия in situ позволяет изучать формирование сложных кристаллов, то тыканье картошки в кастрюле вилкой, чем не in situ изучение её готовности?!
Инфа отсюда.
#нано #физика #химия
Нет серости!
У большинства людей с этим генетическим заболеванием проблемы с различением красных и зелёных оттенков, а очки с красными стёклами могут сделать эти цвета более заметными и более различимыми. Однако такие очки громоздки и дают нечёткое изображение.
– Линзы! – убеждены арабские нанисты из Объединенных Арабских Эмиратов. – Именно линзы решение всех проблем. И, конечно, в модном цвете – розовое золото. И, конечно, с настоящим золотом.
Исследователи из Объединенных Арабских Эмиратов разработали специальные тонированные контактных линзы, содержащие наночастицы золота. Они на картинке.
Чтобы сделать такие контактные линзы, учёные смешали наночастицы золота размером 40 нанометров с полимером гидрогелем, что позволило получить гели розового оттенка, которые фильтруют свет в диапазоне 520-580 нанометров. На этих длинах волн красный и зелёный цвета перекрываются.
Сравнение новых линз с двумя коммерческими парами тонированных очков показало, что золотые нанокомпозитные линзы более избирательны по блокируемым длинам волн, чем очки. Такие линзы будут подходить для людей с красно-зелёной слепотой.
Так что помни, если бананы всё не желтеют, а красный цвет светофора всё не загорается, то тебе, дорогой друг, нужны не розовые очки, а розовые нанозолотые композитные линзы, и мир заиграет новыми красками!
Инфа отсюда.
#нано #медицина
Контактные линзы с наночастицами золото могут помочь людям с дальтонизмом.Осень и ранняя весна – это мир в приглушенных тонах – серое небо, серая трава, серые люди. Но приходит лето и солнце, и мир раскрашивается в яркие цвета, принося нам радость и отпуск. Но для некоторых людей серость будней – постоянна. Нет, у них тоже есть отпуск и наступает лето, но это люди с дальтонизмом, которые не могут видеть определённые цвета.
У большинства людей с этим генетическим заболеванием проблемы с различением красных и зелёных оттенков, а очки с красными стёклами могут сделать эти цвета более заметными и более различимыми. Однако такие очки громоздки и дают нечёткое изображение.
– Линзы! – убеждены арабские нанисты из Объединенных Арабских Эмиратов. – Именно линзы решение всех проблем. И, конечно, в модном цвете – розовое золото. И, конечно, с настоящим золотом.
Исследователи из Объединенных Арабских Эмиратов разработали специальные тонированные контактных линзы, содержащие наночастицы золота. Они на картинке.
Чтобы сделать такие контактные линзы, учёные смешали наночастицы золота размером 40 нанометров с полимером гидрогелем, что позволило получить гели розового оттенка, которые фильтруют свет в диапазоне 520-580 нанометров. На этих длинах волн красный и зелёный цвета перекрываются.
Сравнение новых линз с двумя коммерческими парами тонированных очков показало, что золотые нанокомпозитные линзы более избирательны по блокируемым длинам волн, чем очки. Такие линзы будут подходить для людей с красно-зелёной слепотой.
Так что помни, если бананы всё не желтеют, а красный цвет светофора всё не загорается, то тебе, дорогой друг, нужны не розовые очки, а розовые нанозолотые композитные линзы, и мир заиграет новыми красками!
Инфа отсюда.
#нано #медицина
Магия одного градуса
Если на слой графена, состоящего из углеродных шестиугольников и толщиной в один атом, поместить второй слой и повернуть его относительно нижнего на магический угол около одного градуса, то начинается удивительное.
Когда температура повышается, то в большинстве веществ частицы, из которых они состоят, возбуждаются и начинают активнее двигаться. При этом твёрдые тела плавятся, а жидкости испаряются. Это объясняется термодинамикой – повышение температуры приводит к увеличению энтропии, которая является мерой беспорядка.
Но если повысить температуру в системе из двух листов графена, повёрнутых на магический угол, то электроны как бы замирают и их скорость снижается. А это приводит к возрастанию сопротивления, приближая всю систему к изолятору. Чудеса, да и только!
Так что помни, повышение температуры в магически повёрнутом графене приводит к странным вещам, а всё из-за механизма Померанчука, в котором энтропия неупорядоченных изоспиновых моментов в ферромагнитной фазе стабилизирует фазу относительно изоспин-неполяризованной ферми-жидкой фазы при более высоких температурах.
Инфа отсюда.
#нано #физика
Поворот слоя графена на один градус "замораживает" электроны.Волшебство нас окружает повсюду. А в нанотехнологиях его не счесть. Например, помните про графен? А про его магический угол? Есть повод вспомнить.
Если на слой графена, состоящего из углеродных шестиугольников и толщиной в один атом, поместить второй слой и повернуть его относительно нижнего на магический угол около одного градуса, то начинается удивительное.
Когда температура повышается, то в большинстве веществ частицы, из которых они состоят, возбуждаются и начинают активнее двигаться. При этом твёрдые тела плавятся, а жидкости испаряются. Это объясняется термодинамикой – повышение температуры приводит к увеличению энтропии, которая является мерой беспорядка.
Но если повысить температуру в системе из двух листов графена, повёрнутых на магический угол, то электроны как бы замирают и их скорость снижается. А это приводит к возрастанию сопротивления, приближая всю систему к изолятору. Чудеса, да и только!
Так что помни, повышение температуры в магически повёрнутом графене приводит к странным вещам, а всё из-за механизма Померанчука, в котором энтропия неупорядоченных изоспиновых моментов в ферромагнитной фазе стабилизирует фазу относительно изоспин-неполяризованной ферми-жидкой фазы при более высоких температурах.
Инфа отсюда.
#нано #физика
Всеядные друзья
Учёные из Бразилии обнаружили бактерию, которая может преобразовывать ионы меди в чистую одноатомную медь. Когда исследователи добавили бактерии в колбу, содержащую сульфат меди (колба слева на картинке), то они стали свидетелями поразительной трансформации: через два дня содержимое колбы стало оранжевым (правая колба)! Тогда они изучили бактерии с помощью просвечивающего электронного микроскопа и обнаружили, что бактерии набиты атомами меди (электронная микроскопия на картинке справа).
Учёные считают, что всему виной белок ферритин, в котором, например, хранится железо в организме человека. Именно он может преобразовывать токсичную ионную медь в менее вредную, незаряженную форму. Однако этого ни разу ранее не наблюдалось в живых клетках. Дело в том, что ионная медь очень токсична для многих живых организмов, поэтому бактерии пытаются изменить её так, чтобы это было менее токсично для них.
Так что помни, бактерии не любят не только бактериофагов и антибиотики, но и ионную медь. И с последней они умеют неплохо бороться.
Инфа отсюда.
Статья тут.
#нано #химия
Ученые обнаружили бактерий, которые превращают отходы от добычи меди в чистую медь.Медь – жизненно важный компонент электроники, солнечных элементов и антимикробных покрытий. Обычно её извлекают из таких руд, как халькопирит. Химический синтез металлической одноатомной меди очень непростое дело, которое требует особых условий и использования токсичных реагентов. Но зачем такие сложности, если есть… бактерии!?
Учёные из Бразилии обнаружили бактерию, которая может преобразовывать ионы меди в чистую одноатомную медь. Когда исследователи добавили бактерии в колбу, содержащую сульфат меди (колба слева на картинке), то они стали свидетелями поразительной трансформации: через два дня содержимое колбы стало оранжевым (правая колба)! Тогда они изучили бактерии с помощью просвечивающего электронного микроскопа и обнаружили, что бактерии набиты атомами меди (электронная микроскопия на картинке справа).
Учёные считают, что всему виной белок ферритин, в котором, например, хранится железо в организме человека. Именно он может преобразовывать токсичную ионную медь в менее вредную, незаряженную форму. Однако этого ни разу ранее не наблюдалось в живых клетках. Дело в том, что ионная медь очень токсична для многих живых организмов, поэтому бактерии пытаются изменить её так, чтобы это было менее токсично для них.
Так что помни, бактерии не любят не только бактериофагов и антибиотики, но и ионную медь. И с последней они умеют неплохо бороться.
Инфа отсюда.
Статья тут.
#нано #химия
Чистая, как слеза младенца
Химики из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили способ упростить удаление токсичных веществ при опреснении. Причём можно удалять не только такие элементы, как ртуть и бор, но и потенциально улавливать ценные металлы, такие как золото.
Американские учёные синтезировали гибкие полимерные мембраны с встроенными наночастицами из пористых ароматических каркасов (на картинке). Причём мембрана может включать в себя несколько разных типов частиц, каждый из которых настроен на поглощение различного металла или ионного соединения, если необходимо удалить несколько загрязняющих веществ за один этап.
Наночастицы, используемые в этих полимерных мембранах – пористые ароматические каркасы – представляют собой трехмерные сети атомов углерода, связанных соединениями, состоящих из нескольких кольцеобразных молекул – ароматические соединения. Внутренняя структура похожа на структуру алмаза, но связь между атомами углерода удлиняется ароматическим линкером, чтобы создать много внутреннего пространства. К ароматическим линкерам могут быть присоединены различные молекулы для захвата определенных химических веществ.
Например, для улавливания ртути присоединяются соединения серы, называемые тиолами, которые прочно связывают ртуть. Добавленные групп метилированной серы позволяют улавливать медь, а группы, содержащие кислород и серу, улавливают железо. Такие наночастицы составляют около 20% веса мембраны, но, поскольку они очень пористые, их объём около 45%.
Расчеты показывают, что килограмм полимерной мембраны сможет удалить практически всю ртуть из 35 000 литров воды, прежде чем потребуется регенерация мембраны.
Эти новые полимерные мембраны очень эффективны при включении в мембранные электродиализные системы, где ионы перемещаются за счёт электрического напряжения.
Так что помни, в прекрасном нанобудущем полимерные наночастицы дадут не только чистую воду всем страждущим – и даже измученным жаждой и голодом детям Уганды, но и позволят насобирать немного ценных металлов. Например, золотишка.
Инфа отсюда.
#нано #химия
Новая мембрана удаляет почти 100% токсичных металлов из воды.
Всем хочется чистой воды, но чистая вода – это проблема номер один в мире. И тут нам на помощь приходит опреснение или удаление соли. Но в речной и морской воде или сточных водах полно всякой гадости. Например, бор – он токсичен для растений, а тяжелые металлы – такие как мышьяк и ртуть – токсичны для человека. Кроме этого, после процесса опреснения остается токсичный рассол, который сложно утилизировать.Химики из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили способ упростить удаление токсичных веществ при опреснении. Причём можно удалять не только такие элементы, как ртуть и бор, но и потенциально улавливать ценные металлы, такие как золото.
Американские учёные синтезировали гибкие полимерные мембраны с встроенными наночастицами из пористых ароматических каркасов (на картинке). Причём мембрана может включать в себя несколько разных типов частиц, каждый из которых настроен на поглощение различного металла или ионного соединения, если необходимо удалить несколько загрязняющих веществ за один этап.
Наночастицы, используемые в этих полимерных мембранах – пористые ароматические каркасы – представляют собой трехмерные сети атомов углерода, связанных соединениями, состоящих из нескольких кольцеобразных молекул – ароматические соединения. Внутренняя структура похожа на структуру алмаза, но связь между атомами углерода удлиняется ароматическим линкером, чтобы создать много внутреннего пространства. К ароматическим линкерам могут быть присоединены различные молекулы для захвата определенных химических веществ.
Например, для улавливания ртути присоединяются соединения серы, называемые тиолами, которые прочно связывают ртуть. Добавленные групп метилированной серы позволяют улавливать медь, а группы, содержащие кислород и серу, улавливают железо. Такие наночастицы составляют около 20% веса мембраны, но, поскольку они очень пористые, их объём около 45%.
Расчеты показывают, что килограмм полимерной мембраны сможет удалить практически всю ртуть из 35 000 литров воды, прежде чем потребуется регенерация мембраны.
Эти новые полимерные мембраны очень эффективны при включении в мембранные электродиализные системы, где ионы перемещаются за счёт электрического напряжения.
Так что помни, в прекрасном нанобудущем полимерные наночастицы дадут не только чистую воду всем страждущим – и даже измученным жаждой и голодом детям Уганды, но и позволят насобирать немного ценных металлов. Например, золотишка.
Инфа отсюда.
#нано #химия
Супермелкоскоп
В 2018 году исследователи из Корнелла создали мощный детектор, который в сочетании с процессом, управляемым алгоритмом, и называемым птихография, позволили установить мировой рекорд среди микроскопов. Но тот детектор работал только с ультратонкими образцами толщиной в несколько атомов. Что-нибудь более толстое приводит к тому, что электронный луч многократно рассеиваются в образце так, что понять что-то становилось невозможным.
Теперь та же команда из Корнелла смогла побороть многократное рассеяние и в два раза превзошла свой собственный рекорд с помощью нового электронного микроскопа с детектором матрицы пикселей (EMPAD). Этот микроскоп включает в себя ещё более сложные алгоритмы трехмерной реконструкции.
Итак, на картинке кристалл ортоскандата празеодима (PrScO₃), увеличенный в 100 миллионов раз. Разрешение (а теперь оно составляет менее 20 пикометров или 0,2 Å) настолько точное, что единственное размытие, которое остается на изображении – это тепловое колебание самих атомов.
Птихография работает за счёт сканирования перекрывающихся интерференционных картин рассеяния от образца и поиска изменений в области их перекрытий. Детектор слегка расфокусирован, что размывает электронный луч для получения как можно более широкого диапазона данных. Затем эти данные восстанавливаются с помощью сложных алгоритмов, в результате чего получается сверхточное изображение с точностью до пикометра (одна триллионная метра).
Электронная птихография позволяет рассмотреть атомы с невероятной точностью. И можно подумать, что исследователи могли бы снова побить свой рекорд, используя материал, который состоит из более тяжелых атомов, которые меньше колеблются, или охладив образец. Но даже при нулевой температуре атомы все равно имеют квантовые флуктуации, поэтому принципиального улучшения ждать не стоит.
Так что помни, «ptycho» в переводе с греческого означает «перекрытие», «grapho» переводится, как «пишу», а «электрон», как «янтарь», поэтому электронная птихография – это янтарное пишуперекрытие, которое позволяет рассматривать атомы с разрешением меньше 20 пикометров. Конечно, если оно вам надо.
Инфа отсюда.
#физика #нано
Учёные смогли рассмотреть атомы с рекордным разрешением.Есть вещи стабильные и незыблемые, как скала, число π или В.В. Путин. Но хорошо, что есть вещи, которые могут меняться. Вдвойне хорошо, когда мы можем эти изменения наблюдать воочию. Например, всего три года назад (всего?!) мы восхищались (ну, ладно, я восхищался) как наноэнтузиасты из США установили рекорд разрешающей способности для электронного микроскопа – они смогли рассмотреть атомы с разрешением 0,39 Å! Напомню, что 1Å ангстрем – это одна десятая нанометра или одна десятимиллиардная метра. И вот сегодня новый рекорд!
В 2018 году исследователи из Корнелла создали мощный детектор, который в сочетании с процессом, управляемым алгоритмом, и называемым птихография, позволили установить мировой рекорд среди микроскопов. Но тот детектор работал только с ультратонкими образцами толщиной в несколько атомов. Что-нибудь более толстое приводит к тому, что электронный луч многократно рассеиваются в образце так, что понять что-то становилось невозможным.
Теперь та же команда из Корнелла смогла побороть многократное рассеяние и в два раза превзошла свой собственный рекорд с помощью нового электронного микроскопа с детектором матрицы пикселей (EMPAD). Этот микроскоп включает в себя ещё более сложные алгоритмы трехмерной реконструкции.
Итак, на картинке кристалл ортоскандата празеодима (PrScO₃), увеличенный в 100 миллионов раз. Разрешение (а теперь оно составляет менее 20 пикометров или 0,2 Å) настолько точное, что единственное размытие, которое остается на изображении – это тепловое колебание самих атомов.
Птихография работает за счёт сканирования перекрывающихся интерференционных картин рассеяния от образца и поиска изменений в области их перекрытий. Детектор слегка расфокусирован, что размывает электронный луч для получения как можно более широкого диапазона данных. Затем эти данные восстанавливаются с помощью сложных алгоритмов, в результате чего получается сверхточное изображение с точностью до пикометра (одна триллионная метра).
Электронная птихография позволяет рассмотреть атомы с невероятной точностью. И можно подумать, что исследователи могли бы снова побить свой рекорд, используя материал, который состоит из более тяжелых атомов, которые меньше колеблются, или охладив образец. Но даже при нулевой температуре атомы все равно имеют квантовые флуктуации, поэтому принципиального улучшения ждать не стоит.
Так что помни, «ptycho» в переводе с греческого означает «перекрытие», «grapho» переводится, как «пишу», а «электрон», как «янтарь», поэтому электронная птихография – это янтарное пишуперекрытие, которое позволяет рассматривать атомы с разрешением меньше 20 пикометров. Конечно, если оно вам надо.
Инфа отсюда.
#физика #нано
Углеродный новичок
Углерод углероду рознь. Есть уголь, графит, сажа – известные большинству людей, хотя бы иногда посещавших школу, но есть и наноразмерные формы, самая известная из которых двухмерный лист толщиной в один атом, состоящий из углеродных шестиугольников – графен. Его необычные свойства вдохновили многих наноучёных. Но кроме гексагонально устроенного графена было теоретически предсказано, что атомы углерода могут и по-другому располагаться в плоскости. Однако получить такие двухмерные углеродные наноматериалы не удавалось.
Не удавалось, пока за дело не взялись нанисты из Марбургского университета в Германии и Университета Аалто в Финляндии, которые смогли получить новую углеродную сеть, которая также атомарно тонка, как графен, но состоит из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, образующих упорядоченную решетку.
Новый материал – а называется он бифениленовая сеть – получается путем сборки углеродсодержащих молекул на чрезвычайно гладкой золотой поверхности. Эти молекулы сначала образуют цепи, которые состоят из связанных шестиугольников, а последующая реакция дегидрофторирования на поверхности интерполимера соединяет эти цепи вместе, образуя квадраты и восьмиугольники. В итоге имеем не такую идеальную сеть из шестиугольников, как у графена, а как на картинке: вверху схематично показано соединение атомов углерода, образующие квадраты, шестиугольники и восьмиугольники, а нижняя часть – это изображение, полученное с помощью микроскопии высокого разрешения.
В отличие от графена и других форм углерода, новая бифениленовая сеть обладает свойствами металла. Узкие полоски сетки проводят ток как металл, в то время как графен является полупроводником. А значит такие полосы отлично проводят ток, и их можно будет использовать в качестве проводов в будущих электронных устройствах на основе углерода. Кроме этого, новая углеродная сеть может стать превосходным анодным материалом в литий-ионных батареях.
Так что помни, бифениленовая сеть – как младший уродливый брат идеального графена, состоит квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, но проводит ток, как металл.
Инфа отсюда.
#нано #химия
Получена новая аллотропная модификация двумерного углерода.Ничто так не взбодрило и не возбудило весь учёный мир в 21 веке, как углеродные наноматериалы, а особенно графен. Годы идут и к очарованию всемогущество графена начали привыкать. Блеск и мощь короля научных грантов и грантиков, публикаций в Science и Вестнике урюпинского ГУКУ начали как-то тускнеть, а сам графен даже немного забываться. Но настоящие наноинженера знают, что если продолжать ковырять углерод, то там нас ждёт ещё много сюрпризов…
Углерод углероду рознь. Есть уголь, графит, сажа – известные большинству людей, хотя бы иногда посещавших школу, но есть и наноразмерные формы, самая известная из которых двухмерный лист толщиной в один атом, состоящий из углеродных шестиугольников – графен. Его необычные свойства вдохновили многих наноучёных. Но кроме гексагонально устроенного графена было теоретически предсказано, что атомы углерода могут и по-другому располагаться в плоскости. Однако получить такие двухмерные углеродные наноматериалы не удавалось.
Не удавалось, пока за дело не взялись нанисты из Марбургского университета в Германии и Университета Аалто в Финляндии, которые смогли получить новую углеродную сеть, которая также атомарно тонка, как графен, но состоит из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, образующих упорядоченную решетку.
Новый материал – а называется он бифениленовая сеть – получается путем сборки углеродсодержащих молекул на чрезвычайно гладкой золотой поверхности. Эти молекулы сначала образуют цепи, которые состоят из связанных шестиугольников, а последующая реакция дегидрофторирования на поверхности интерполимера соединяет эти цепи вместе, образуя квадраты и восьмиугольники. В итоге имеем не такую идеальную сеть из шестиугольников, как у графена, а как на картинке: вверху схематично показано соединение атомов углерода, образующие квадраты, шестиугольники и восьмиугольники, а нижняя часть – это изображение, полученное с помощью микроскопии высокого разрешения.
В отличие от графена и других форм углерода, новая бифениленовая сеть обладает свойствами металла. Узкие полоски сетки проводят ток как металл, в то время как графен является полупроводником. А значит такие полосы отлично проводят ток, и их можно будет использовать в качестве проводов в будущих электронных устройствах на основе углерода. Кроме этого, новая углеродная сеть может стать превосходным анодным материалом в литий-ионных батареях.
Так что помни, бифениленовая сеть – как младший уродливый брат идеального графена, состоит квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, но проводит ток, как металл.
Инфа отсюда.
#нано #химия
Белки на ощупь
Атомно-силовая микроскопия хорошо работает с твёрдыми объектами, атомы в которых достаточно жёстко закреплены в кристаллической решётке. Но при работе с биологическими молекулами, имеющими множество мелких частей, которые непрерывно двигаются и шевелятся, происходит размытие изображения. А это сильно ограничивает применение атомно-силовой микроскопии в биологии.
Но американские учёные решили дать атомно-силовой микроскопии ещё один шанс и разработали вычислительную технику, которая значительно увеличивает разрешение атомно-силовой микроскопии.
Смысл новой техники довольно прост: много раз получаем изображение колеблющихся атомов, а затем усредняем все полученные во времени изображения. Получаем объекты со сверхразрешением (слева на картинке объект с таким разрешением, а справа его структура). Ну, это я, конечно, сильно упростил, но тем не менее этот метод позволяет выявлять детали белков и других биологических структур в нормальных физиологических условиях на атомарном уровне, что открывает новое окно в клеточной биологии, вирусологии и других микроскопических процессах.
Так что помни, двигаться на ощупь не слишком удобно, если ты не зонд атомно-силового микроскопа, щупающего белки.
Инфа отсюда.
#нано #био #техно
Новый метод микроскопии сверхвысокого разрешения позволяет рассматривать биологические объекты с атомарным разрешением.Как гласит народная мудрость: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. А ещё лучше пощупать!» Именно этим и занимается атомно-силовая микроскопия – метод, когда иголка с остриём в несколько нанометров «ощупывает» поверхность и позволяет получить изображение даже атомов!
Атомно-силовая микроскопия хорошо работает с твёрдыми объектами, атомы в которых достаточно жёстко закреплены в кристаллической решётке. Но при работе с биологическими молекулами, имеющими множество мелких частей, которые непрерывно двигаются и шевелятся, происходит размытие изображения. А это сильно ограничивает применение атомно-силовой микроскопии в биологии.
Но американские учёные решили дать атомно-силовой микроскопии ещё один шанс и разработали вычислительную технику, которая значительно увеличивает разрешение атомно-силовой микроскопии.
Смысл новой техники довольно прост: много раз получаем изображение колеблющихся атомов, а затем усредняем все полученные во времени изображения. Получаем объекты со сверхразрешением (слева на картинке объект с таким разрешением, а справа его структура). Ну, это я, конечно, сильно упростил, но тем не менее этот метод позволяет выявлять детали белков и других биологических структур в нормальных физиологических условиях на атомарном уровне, что открывает новое окно в клеточной биологии, вирусологии и других микроскопических процессах.
Так что помни, двигаться на ощупь не слишком удобно, если ты не зонд атомно-силового микроскопа, щупающего белки.
Инфа отсюда.
#нано #био #техно
Наноброня крепка
Новое исследование инженеров Массачусетского технологического института, Калифорнийского технологического института и Высшей технической школы Цюриха показывает, что материалы с «наноархитектурой» – то есть материалы, разработанные из наноразмерных структур – могут быть перспективным направлением в изготовлении, например, более лёгкой брони.
Используя двухфотонную литографию, метод, в котором используется быстрый и мощный лазер для отверждения микроскопических структур в светочувствительной смоле, исследователи построили повторяющийся углеродный узор, известный как тетракаидекаэдр – конфигурацию решетки, состоящую из микроскопических стоек (смотрим на картинку). Такая наноархитектура материала, придаёт ему уникальные свойства, такие как исключительная лёгкость, высокая механическая жёсткость и упругость.
Команда проверила устойчивость материала, стреляя в него микрочастицами оксида кремния диаметром 14 микрон на сверхзвуковой скорости. Выяснилось, что материал, который тоньше человеческого волоса, не позволяет миниатюрным снарядам разорвать его (на картинке, как раз новый наноархитектурный материал с частицей диоксида кремния посередине).
Исследователи подсчитали, что по сравнению со сталью, кевларом, алюминием и другими ударопрочными материалами сопоставимого веса новый материал более эффективно поглощает удары.
Так что помни, наноархитектурная броня уже есть, теперь осталось для неё сделать нанотанки или ещё каких-нибудь наночеловеков. Но, уверено можно говорить, что для этого понадобится очень много и совсем не наноденег.
Инфа отсюда.
#нано
Материалы с «наноархитектурой» могут стать новым шагом в создании лёгкой брони, защитных покрытий и других ударопрочных материалов.«Броня крепка, и танки наши быстры!» – любят радостно распевать танкисты и все любители военных праздников. Но для брони важна не только крепкость, но и лёгкость. А вот тут на помощь могут прийти нанофилы, мечтающие о нашем прекрасном нанобудущем, где всё и вся будет из нано…
Новое исследование инженеров Массачусетского технологического института, Калифорнийского технологического института и Высшей технической школы Цюриха показывает, что материалы с «наноархитектурой» – то есть материалы, разработанные из наноразмерных структур – могут быть перспективным направлением в изготовлении, например, более лёгкой брони.
Используя двухфотонную литографию, метод, в котором используется быстрый и мощный лазер для отверждения микроскопических структур в светочувствительной смоле, исследователи построили повторяющийся углеродный узор, известный как тетракаидекаэдр – конфигурацию решетки, состоящую из микроскопических стоек (смотрим на картинку). Такая наноархитектура материала, придаёт ему уникальные свойства, такие как исключительная лёгкость, высокая механическая жёсткость и упругость.
Команда проверила устойчивость материала, стреляя в него микрочастицами оксида кремния диаметром 14 микрон на сверхзвуковой скорости. Выяснилось, что материал, который тоньше человеческого волоса, не позволяет миниатюрным снарядам разорвать его (на картинке, как раз новый наноархитектурный материал с частицей диоксида кремния посередине).
Исследователи подсчитали, что по сравнению со сталью, кевларом, алюминием и другими ударопрочными материалами сопоставимого веса новый материал более эффективно поглощает удары.
Так что помни, наноархитектурная броня уже есть, теперь осталось для неё сделать нанотанки или ещё каких-нибудь наночеловеков. Но, уверено можно говорить, что для этого понадобится очень много и совсем не наноденег.
Инфа отсюда.
#нано
Заправка на Марсе?
Атмосфера Марса почти полностью состоит из углекислого газа. По словам американских исследователей астронавты могут сэкономить до половины топлива, необходимого им для обратного путешествия домой, получив его из углекислого газа. Но для этого им понадобится катализатор.
Вот американские учёные и предложили использовать катализатор на основе графеновых квантовых точек! Графеновые квантовые точки – это маленькие кусочки нашего любимого графена размером всего в несколько нанометров. Именно они позволяют преобразовывать углекислый газ в метан (Процесс Сабатье) с невероятной эффективностью. На самом деле там не совсем графен, а графен, к которому приделали (ну, ок, функционализировали) группы –OH или –NH₂. По идее, в склянке на фотке как раз эти графеновые квантовые точки. Почему-то жёлтые.
А причём тут Марс? В оригинальной статье про него ни слова, но согласитесь кого заинтересует простой катализатор? А вот если добавить, что один из продуктов можно использовать для заправки ракет… Или про уменьшение парниковых газов и снижение углеродного следа…
Так что помни, будут ли заправки метана на Марсе или нет, мы не знаем, но квантовые точки графена, функционализированные группами –OH или –NH₂, могут достичь фарадеевской эффективности 70 % для CH₄ при парциальной плотности тока 200 мА/см². Вот и живите теперь с этим.
Инфа отсюда.
#химия #нано
Учёные получили новый катализатор для селективного электровосстановления CO₂ в CH₄.Задача журналистов – привлекать внимание громкими и понятными заголовками. Например, учёные разработали катализатор, который поможет будущим путешественникам на Марс заправляться метаном. Круто? Наверное…
Атмосфера Марса почти полностью состоит из углекислого газа. По словам американских исследователей астронавты могут сэкономить до половины топлива, необходимого им для обратного путешествия домой, получив его из углекислого газа. Но для этого им понадобится катализатор.
Вот американские учёные и предложили использовать катализатор на основе графеновых квантовых точек! Графеновые квантовые точки – это маленькие кусочки нашего любимого графена размером всего в несколько нанометров. Именно они позволяют преобразовывать углекислый газ в метан (Процесс Сабатье) с невероятной эффективностью. На самом деле там не совсем графен, а графен, к которому приделали (ну, ок, функционализировали) группы –OH или –NH₂. По идее, в склянке на фотке как раз эти графеновые квантовые точки. Почему-то жёлтые.
А причём тут Марс? В оригинальной статье про него ни слова, но согласитесь кого заинтересует простой катализатор? А вот если добавить, что один из продуктов можно использовать для заправки ракет… Или про уменьшение парниковых газов и снижение углеродного следа…
Так что помни, будут ли заправки метана на Марсе или нет, мы не знаем, но квантовые точки графена, функционализированные группами –OH или –NH₂, могут достичь фарадеевской эффективности 70 % для CH₄ при парциальной плотности тока 200 мА/см². Вот и живите теперь с этим.
Инфа отсюда.
#химия #нано
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Сегодня смотрим на такое чудо природы, как квантовые точки. Тема хайповенькая, но достаточно узкоспециальная. Квантовые точки – это обычно наноразмерные частицы полупроводников, в которых носители заряда ограничены по всем трём измерениям. Их сверхмалые размеры в несколько нанометров вызывают квантовые эффекты, что проявляется в уникальных люминесцентных свойствах. То есть изменение размера квантовых точек приводит к изменению длины волны излучения, а излучаемый свет чистый и яркий. При этом более крупные частицы излучают более длинные волны: квантовые точки размером 2 нм — голубой свет, 3 нм — зелёный, 6 нм — красный. В случае самых больших квантовых точек энергия излучения пропорциональна ширине запрещенной зоны полупроводника.
Квантовые точки уже используют, например, в телевизорах на квантовых точках – технологии QD-LED или QD-OLED.
#нано #химия #физика
Квантовые точки уже используют, например, в телевизорах на квантовых точках – технологии QD-LED или QD-OLED.
#нано #химия #физика