Нанотехнологии

ДНК-наноструктуры — это перспективные новые биомедицинские инструменты с множеством потенциальных применений в лечении, диагностике и профилактике заболеваний. Изготовленные из сложенной ДНК, эти наноструктуры обладают высокой программируемостью и ранее использовались в лаборатории профессора Синь Вана для экспресс-тестов на вирусы, мощного ингибирования и адресной доставки противоопухолевых препаратов. Несмотря на многообещающие перспективы, эти структуры быстро разрушаются в биологических … Читать далее

Исследовательская группа KAIST разработала новую технологию очистки воздуха на основе воды, которая использует нанокапли воды для улавливания пыли и наногубчатую структуру, автономно подающую воду. Это позволяет удалять пыль с помощью нанокапель без фильтров. Устройство работает на основе самоподачи воды, обеспечивая долгосрочную, тихую и безопасную работу. Основные характеристики устройства Разработка: совместная исследовательская группа под руководством профессора … Читать далее

Группа исследователей из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук продемонстрировала сверхбыстрое и высокообратимое хранение ионов натрия с использованием специально разработанных анодов из твёрдого углерода. Результаты были опубликованы в журнале ACS Nano. Ионно-натриевые батареи привлекательны, поскольку натрий широко распространён и недорог. Однако их производительность часто ограничивается анодом. Твёрдый углерод — один из наиболее перспективных анодных … Читать далее

Вдохновлённые японским искусством киригами, группа учёных из Амстердамского университета разработала материал, который может отражать разные цвета света в зависимости от того, как он растягивается. Результаты недавно были опубликованы в журнале ACS Photonics. Киригами, подобно своему более известному родственнику — оригами (японскому искусству складывания бумаги), представляет собой искусство, в котором бумага не только складывается, но и … Читать далее

Внеклеточные везикулы (EVs) быстро стали одним из наиболее перспективных направлений в современной биологии. Эти наноразмерные посланники опосредуют взаимодействие между клетками, тканями и органами, влияя на процессы от иммунной сигнализации до развития рака. Их растущая диагностическая, прогностическая и терапевтическая значимость ускорила исследования во всём мире. Однако существует серьёзное ограничение: отсутствие эффективных, масштабируемых и независимых от оборудования … Читать далее

Борьба с устойчивостью к антибиотикам Антибиотики больше не могут так эффективно лечить инфекции, как раньше, поскольку многие патогены выработали устойчивость к этим препаратам. Это явление, известное как устойчивость к противомикробным препаратам (УПП), ежегодно уносит более миллиона жизней по всему миру. Новое слово в борьбе с УПП Учёные давно ищут способы преодоления УПП, и открытие исследователей … Читать далее

Исследователи из Японии разработали серебряные атомные переключатели, которые создают стабильные электрические соединения между отдельными молекулами и электродами. Это решает ключевую проблему в создании схем молекулярной электроники. Переключатель работает путём формирования и разрыва серебряных атомных нитей при подаче и снятии напряжения, что соответствует состояниям «включено» и «выключено». Этот метод обеспечивает масштабируемую интеграцию молекулярных компонентов, открывая путь … Читать далее

Твердотельные батареи (ТТБ) с использованием кремниевых (Si) анодов являются одними из наиболее перспективных кандидатов для создания мощных и долговечных источников питания, особенно для электромобилей. Кремний способен хранить больше лития, чем обычный графит, но его объём увеличивается примерно на 410% во время зарядки. Это приводит к механическому напряжению, которое разрушает частицы и ослабляет их контакт с … Читать далее

Учёные разработали революционную технологию создания цветов, которые могут меняться по команде. Это структурные цвета, не зависящие от красителей или пигментов, и их можно использовать для вывесок, адаптивного камуфляжа, умных защитных этикеток и других целей. Что такое структурные цвета? Структурные цвета создаются не пигментами или красителями, а бесцветными структурами из физических наноструктур. Когда световые волны попадают … Читать далее

В катализаторах для производства водорода капли воды должны легко отделяться от поверхности, чтобы предотвратить закупорку пузырьками и ускорить генерацию водорода. В производстве полупроводников качество процесса определяется тем, насколько равномерно вода или другая жидкость распределяется по поверхности или как быстро она высыхает. Однако прямое наблюдение за тем, как такие капли воды или жидкости распространяются и перемещаются … Читать далее

Редокс-активные металлоорганические каркасы (RAMOF) — это высокопористые материалы, состоящие из металлов и органических молекул, соединённых координационными связями. Они содержат редокс-активные центры, способные хранить электроны (протоны). RAMOF являются перспективными кандидатами в качестве электродно-активных материалов для перезаряжаемых батарей. Однако координационные связи в RAMOF часто подвержены разложению в воде, особенно в кислых водных растворах, что затрудняет их использование … Читать далее

Исследователи разработали технологию, которая использует монооксид углерода, обычно вредный для человека, для точного контроля металлических тонких плёнок толщиной 0,3 нанометра. Эта технология позволяет ускорить и упростить производство катализаторов типа «ядро — оболочка», что является ключевым фактором в повышении экономической целесообразности топливных элементов. Ожидается, что это значительно подстегнёт развитие соответствующих отраслей. Результаты опубликованы в журнале ACS … Читать далее

Исследователи из Института нанонаук в области жизни (WPI-NanoLSI) при университете Канадзава сообщают об успешном создании искусственных синаптических везикул, которыми можно дистанционно управлять с помощью ближнего инфракрасного (NIR) света. Встраивая фталоцианиновый краситель в липидные бислои, команда достигла локального нагрева, который модулирует проницаемость мембраны, обеспечивая точный выброс нейромедиаторов, таких как ацетилхолин. Эти результаты, опубликованные в ACS Nano, … Читать далее

Африканские учёные разработали наноразмерную систему доставки лекарств для лечения перикардита — лекарственно-устойчивой и смертоносной формы туберкулёза (ТБ). Система учёных способна преодолеть защитную мембрану сердца — барьер, который стандартные антибиотики не могут преодолеть для оказания терапевтического эффекта. Прорыв от Wits Advanced Drug Delivery Platform (WADDP) Этот прорыв от Wits Advanced Drug Delivery Platform (WADDP) произошёл в … Читать далее

Новые материалы на основе золотых нанокластеров могут изменить наноэлектронику. Благодаря международному сотрудничеству в области исследований были разработаны четыре инновационных материала с электрической проводимостью и свойствами, подобными полупроводникам. Это открывает новые возможности для точного управления электронными свойствами. Группы атомов золота, известные как золотые нанокластеры, могут вести себя как отдельные атомы. Когда эти кластеры объединяются в трёхмерный … Читать далее

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, учёные из Университета Суррея и Технологического университета Граца испытали два ультратонких материала с сотовой структурой — графен и гексагональный нитрид бора (h-BN). Исследователи обнаружили, что эта тонкая разница полностью меняет взаимодействие воды с поверхностями. Вместо того чтобы прыгать между фиксированными точками, как на графене, отдельные молекулы воды на … Читать далее

Бактерии, размножающиеся на поверхностях, представляют серьёзную проблему в здравоохранении, особенно когда они закрепляются на имплантатах или катетерах. Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции нашли новое оружие для борьбы с этими очагами бактериального роста, не зависящее от антибиотиков или токсичных металлов. Секрет заключается в совершенно новом применении материала, удостоенного Нобелевской премии в этом году: металлоорганических … Читать далее

Качество и безопасность пищевых продуктов имеют решающее значение. Однако традиционные методы мониторинга пищевых продуктов, включая риботипирование и полимеразную цепную реакцию, как правило, являются длительными и разрушительными. Эти недостатки ограничивают их потенциал для широкого применения. В этом контексте рассеяние Рамана с усилением на поверхности (SERS) — высокочувствительный метод с возможностью неразрушающего контроля в режиме реального времени … Читать далее

Внутри клетки находятся множество крошечных сборочных фабрик и складов, где собираются все необходимые живому организму белки и РНК, выполняющие инструкции нашей ДНК. Эти структуры называются биомолекулярными конденсатами. Они помогают регулировать деление клеток и их реакцию на стресс, изолируя и обрабатывая РНК и белки. Однако у них нет мембраны, которая отделяла бы их от остальной части … Читать далее

Проблема перегрева чипов С увеличением количества устройств на компьютерных чипах для повышения вычислительной мощности растёт и выделение тепла. Это тепло необходимо отводить для поддержания высокой производительности чипов, но сейчас это делается путём циркуляции воды по миллиметровым каналам для охлаждения наноразмерных горячих точек. Несоответствие масштабов снижает эффективность охлаждения, потребляя больше воды, чем необходимо, и вызывает экологические … Читать далее

Исследователи из Медицинской школы Икана на горе Синай и их коллеги сообщили о первых успехах в разработке новой терапии на основе мРНК, предназначенной для борьбы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Результаты, опубликованные в журнале Nature Biotechnology, показывают, что в ходе доклинических исследований на мышах и в лабораторных условиях на тканях лёгких человека терапия замедлила рост … Читать далее

Литовские исследователи из Центра физических наук и технологий (FTMC) Хаб. д-р Гедиминас Ниаура и д-р Мартинас Талайкис вместе с международными коллегами впервые продемонстрировали, что медь является подходящим металлом для ультрафиолетовой спектроскопии поверхностно-усиленного рамановского рассеяния (УФ SERS) — высокочувствительного метода, используемого для изучения молекулярных колебаний. Их выводы были опубликованы в журнале Advanced Optical Materials и размещены … Читать далее

Катализаторы на основе железа, азота и углерода могут заменить более дорогие платиновые катализаторы, которые в настоящее время используются в топливных элементах. Это показано в исследовании, проведённом учёными из Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) и университетов в Тарту и Таллинне, Эстония. Исследование [опубликовано](https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c14955) в журнале ACS Nano. Наблюдения и анализ на BESSY II На BESSY … Читать далее

Профессор Амит Меллер из Технологического института Технион — Израильского технологического института разработал технологию, которая значительно продвинулась в направлении быстрого анализа протеома. Это открытие имеет далеко идущие последствия как для фундаментальных исследований, так и для диагностики заболеваний. В статье 2023 года в журнале Nature были определены семь наиболее важных новых технологий, за которыми стоит следить — … Читать далее

Использование суррогатной модели для быстрого и точного отбора материалов-подложек Исследователи из Мичиганского университета разработали новый вычислительный подход, который позволяет эффективно анализировать десятки тысяч возможных материалов-подложек для нанокатализаторов на основе платины. Это помогает предотвратить спекание (слипание частиц) при высоких температурах. Проблема спекания Наночастицы металлов катализируют реакции для синтеза химических веществ и топлива, но они склонны к … Читать далее

Современные устройства, такие как фитнес-трекеры, умная одежда и датчики интернета вещей (IoT), требуют компактных и устойчивых источников питания. В новом исследовании, опубликованном в Scientific Reports, учёные представили устройство для сбора энергии, работающее на основе горизонтально установленной колбы, наполовину заполненной биоразлагаемой феррожидкостью. Принцип работы При боковом движении феррожидкость колеблется в внешнем магнитном поле, а близлежащая катушка … Читать далее

Современные полупроводники в основном изготавливаются из кремния (Si) или на его основе. Однако по мере того как устройства становятся меньше и плотнее, они рассеивают больше энергии и, как следствие, достигают своих физических пределов. Германий (Ge), который использовался в первых транзисторах 1950-х годов, сейчас снова становится актуальным, поскольку исследователи находят новые способы использования его превосходных свойств, … Читать далее

Учёные создали платформу на основе нанопроводов, которая имитирует ткань мозга и позволяет впервые изучить астроциты — звёздчатые клетки, критически важные для здоровья мозга, в их естественном состоянии. Астроциты — самые распространённые и загадочные клетки мозга. Они отвечают за регуляцию коммуникации между нейронами и помогают поддерживать гематоэнцефалический барьер. Эти клетки отличаются высокой динамичностью и способностью изменять … Читать далее

Миниатюризация является движущей силой полупроводниковой промышленности. Огромные успехи в производительности компьютеров с 1950-х годов во многом обусловлены тем, что на кремниевых чипах можно изготавливать структуры всё меньшего размера. Химики из ETH Zurich значительно уменьшили размер органических светодиодов (OLED) Химики-технологи из ETH Zurich смогли уменьшить размер органических светодиодов (OLED), которые в настоящее время в основном используются … Читать далее

Проблема минеральных отложений В промышленных трубах минеральные отложения образуются так же, как накипь в чайнике, только в гораздо большем масштабе. Отложения минералов — серьёзная проблема для водных и энергетических систем, поскольку они замедляют поток, нагружают оборудование и увеличивают расходы. Новое исследование Новое исследование инженеров Университета Райса показывает, что алмазные покрытия, выращенные в лаборатории, могут решить … Читать далее