Нанотехнологии

Интерфейсы «мозг – компьютер» — это технологии, которые позволяют напрямую передавать информацию между мозговой активностью и внешними устройствами. Они дают исследователям возможность отслеживать и интерпретировать сигналы мозга в режиме реального времени. Для этого используются массивы микроэлектродов, которые имплантируются в мозг для записи или стимуляции электрической активности. Проблема микроэлектродов На протяжении десятилетий микроэлектроды сталкивались с проблемой … Читать далее

Исследователи из Немецкого центра исследования рака (DKFZ) совместно с группой проекта SILVACX при Гейдельбергском университете разработали концепцию терапевтической вакцинации, которая может мобилизовать иммунную систему для борьбы с раковыми клетками. Команда показала, что вирусные пептиды, связанные с наночастицами диоксида кремния, могут вызывать эффективный ответ Т-клеток против опухолей, связанных с ВПЧ. В модели на мышах вакцина на … Читать далее

Наночастицы повсюду. Они находят широкое применение в биомедицине, сенсорах, преобразовании энергии и промышленных процессах. Но наночастицы также могут иметь негативные последствия, например, загрязняя окружающую среду, а также создавая дефекты в электрических и фотонных цепях. Существует острая необходимость в их характеристике и понимании. Самые маленькие наночастицы особенно трудно обнаружить с помощью обычных световых микроскопов. Они не … Читать далее

CRISPR — это мощный инструмент, способный переписать генетический код, лежащий в основе бесчисленных заболеваний. Он обещает революционизировать медицину. Однако пока учёные не научатся безопасно и эффективно доставлять механизм редактирования генов в нужные клетки и ткани, этот потенциал останется недостижимым. Новое слово в наноструктурах Химики Северо-Западного университета представили новый тип наноструктуры, который значительно улучшает доставку CRISPR … Читать далее

Центральная загадка квантовой физики решена? Несколько десятилетий в квантовой физике оставалась нерешённой центральная загадка: могут ли электроны вести себя как идеальная жидкость без трения с электрическими свойствами, описываемыми универсальным квантовым числом? Уникальное свойство электронов Уникальное свойство электронов было чрезвычайно трудно обнаружить в любом материале из-за наличия атомных дефектов, примесей и несовершенств. Открытие в индийском Институте … Читать далее

Учёные из Университета Осаки и Университета Тохоку разработали метод создания магнитных тонких плёнок наномасштаба со встроенными функциями. Используя эластичность гибких подложек, они могут точно контролировать межъядерное расстояние в этих наноплёнках, фактически «программируя» желаемые магнитные свойства непосредственно в материале. Инновационный подход Этот инновационный подход преодолевает ограничения традиционных методов нанесения покрытий и открывает путь для достижений в … Читать далее

Исследователи из лаборатории ультрабыстрых явлений физического факультета Варшавского университета в сотрудничестве с Институтом исследований низких температур и структуры Польской академии наук обнаружили новый эффект усиления излучения наночастиц с усилением. Они продемонстрировали, что одновременное возбуждение этих наноструктур двумя лучами лазерного света в ближнем инфракрасном диапазоне приводит к значительному увеличению интенсивности излучения. При тщательно выбранных условиях видимое … Читать далее

Травматические повреждения центральной нервной системы (ЦНС), такие как черепно-мозговая травма (ЧМТ) и травма спинного мозга (ТСМ), характеризуются окислительным повреждением и нейровоспалением. Существующее лечение в основном сводится к поддерживающей терапии и хирургическому вмешательству, при этом эффективных препаратов для прямого воздействия на повреждение не существует. Например, терапия на основе нейральных стволовых клеток (НСК) показала терапевтический потенциал, но … Читать далее

Наночастицы находят разнообразное применение в современной науке и промышленности, лежа в основе таких технологий, как квантовые точечные дисплеи, нанокатализаторы и доставка лекарств. Их уникальные физико-химические свойства, которые можно настраивать, изменяя размер и форму, делают их весьма привлекательными. Однако, несмотря на обширные исследования, точные механизмы и динамика формирования и роста монодисперсных наночастиц (наночастиц одинакового размера) остаются … Читать далее

За последние десятилетия учёные разработали всё более сложные датчики и алгоритмы машинного обучения, которые позволяют компьютерным системам обрабатывать и интерпретировать изображения и видео. Эта технология, известная как машинное зрение, оказывается весьма полезной для производства продуктов питания, напитков, электроники и других товаров. Преимущества машинного зрения Машинное зрение может автоматизировать различные трудоёмкие этапы в промышленности, такие как … Читать далее

Исследователи из Университета Айовы успешно протестировали метод, который стимулирует ген для предотвращения краниосиностоза — состояния, при котором у младенцев преждевременно срастаются кости черепа. Краниосиностоз возникает, когда одно или несколько соединений между костями черепа ребёнка закрываются раньше времени, оставляя недостаточно места для роста мозга. Это может привести к деформациям формы головы и черт лица, если не … Читать далее

Двумерные (2D) материалы, представляющие собой тонкие кристаллические вещества толщиной всего в несколько атомов, обладают многочисленными преимуществами по сравнению с их трёхмерными аналогами. В частности, многие из этих материалов пропускают электрический ток легче, чем объёмные материалы, имеют настраиваемые запрещённые зоны, часто более гибкие и лучше подходят для изготовления небольших компактных устройств. Исследования показали перспективность 2D-материалов для … Читать далее

Переключение намагниченности остаётся одним из основных применений спинтронных устройств. «Полезные устройства, такие как магнитная память или логические схемы, требуют возможности переключать отдельные магнитные биты, не нарушая работу соседних, — объясняет Мехрдад Эляси, член AIMR. — Это означает, что технологически значимые решения не должны требовать глобальных магнитных полей или мощных токов для достижения локализованного детерминированного переключения». … Читать далее

Исследовательская группа разработала новый материал, который может значительно увеличить срок службы и эффективность светоизлучающих диодов на квантовых точках (QLED), технологии отображения нового поколения. Применение органического материала с высокой энергией связи, устойчивого к деградации под воздействием электрического и теплового напряжения, в слое транспорта дырок (HTL) должно способствовать разработке QLED нового поколения, которые могут сохранять яркость и … Читать далее

Учёные из Национального университета Тайваня разработали новую систему на основе наноматериалов, которая значительно улучшает обнаружение широкого спектра психоактивных веществ, включая новые дизайнерские наркотики. Подход, сочетающий специально разработанные мезопористые графито-цеолитные наночастицы (MGN) со светоактивируемыми наноматериалами, позволяет быстро и точно обнаруживать лекарственные препараты с помощью лазерной масс-спектрометрии, преодолевая давние проблемы в судебной и клинической практике. Работа [опубликована](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202504570) … Читать далее

Исследователи из Технологического института Technion в Израиле и Университета Техаса в Остине пролили новый свет на структуру мембран, используемых для опреснения воды. Статья опубликована в журнале ACS Nano и стала обложкой номера. В отличие от предыдущих исследований В отличие от предыдущих исследований, которые фокусировались на характеристиках мембран в сухом состоянии, в этой работе их также … Читать далее

Исследователи из Университета штата Северная Каролина представили Rainbow — первую в своём роде многофункциональную самодвижущуюся лабораторию, которая автономно открывает высокоэффективные квантовые точки — полупроводниковые наночастицы, критически важные для дисплеев нового поколения, солнечных батарей, светодиодов и квантовых инженерных технологий. Rainbow сочетает передовую робототехнику с искусственным интеллектом и может проводить и анализировать до 1000 экспериментов в день … Читать далее

Ожидание — это самое трудное. Особенно в случае тестирования на загрязнение воды или продуктов питания, которое может занимать несколько дней или даже неделю. Это оставляет возможность того, что люди могли быть подвергнуты воздействию вредных микроорганизмов, не подозревая об этом. Для решения этой проблемы исследователи из Мичиганского государственного университета разработали два инновационных метода тестирования на наличие … Читать далее

Органическая химия, изучающая соединения углерода, является основой всей жизни на Земле. Однако металлы также играют ключевую роль во многих биохимических процессах. Когда дело доходит до «соединения» крупных, тяжёлых атомов металлов с лёгкими органическими соединениями, природа часто полагается на особую группу химических структур — порфирины. Эти молекулы образуют органическое кольцо, в центре которого могут быть «заякорены» … Читать далее

Микро- и нанороботы перешли из области научной фантастики в реальное применение в биомедицине, очистке окружающей среды и сенсорике. Преподаватель Университета Акрона доктор Амир Нурхани входит в число 103 исследователей по всему миру, которые внесли свой вклад в обширный мегаобзор под названием «Technology Roadmap of Micro/Nanorobots», опубликованный в журнале ACS Nano. Результаты более чем двухлетней глобальной … Читать далее

Учёные давно предполагали, что поляритоны — гибриды света и материи — могут быть использованы для управления фотохимическими реакциями. Теперь исследователи Городского университета Нью-Йорка (CUNY) показали, что эти мимолетные состояния действительно могут инициировать фундаментальный тип молекулярных реакций. Исследование, опубликованное в Nature Nanotechnology, было проведено под руководством физика Мэтью Сфейра и аспиранта Камияра Рашиди, при участии исследователей … Читать далее

Многие вредные бактерии могут перемещаться, чтобы избежать воздействия высоких концентраций антибиотиков. Это позволяет им распространяться по организму и усложняет лечение, способствуя росту проблемы устойчивых к лекарствам инфекций. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством доцента Пуи Лай Рэйчел И из Департамента фармации и фармацевтических наук Национального университета Сингапура разработала короткие пептиды, которые могут самоорганизовываться … Читать далее

Учёные из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали новую технологию для измерения того, как радиация повреждает молекулы ДНК. Этот инновационный метод, пропускающий ДНК через крошечные отверстия, называемые нанопорами, обнаруживает радиационные повреждения гораздо быстрее и точнее, чем существующие методы. Это может привести к улучшению лучевой терапии рака и более персонализированному уходу за пациентами в чрезвычайных … Читать далее

Полимеры незаменимы в современной упаковке пищевых продуктов благодаря своей низкой стоимости, лёгкому весу, гибкости и химической стабильности. Они создают важный барьер, защищая продукты от влаги, кислорода, солнечного света и микроорганизмов, вызывающих порчу и риски для здоровья. Среди них особенно ценится ПЭТ (полиэтилентерефталат) за его прозрачность, стабильность и высокие механические свойства. Однако обычные ПЭТ и другие … Читать далее

Исследовательская группа разработала наночастицы с эффектом преобразования для питания молекулярных моторов Исследовательская группа разработала наночастицы с эффектом преобразования, чтобы помочь в питании молекулярных моторов. Эти наночастицы могут преобразовывать излучение ближнего инфракрасного диапазона, которое способно проникать в объёмные материалы, в синий или ультрафиолетовый свет, эффективно питающий моторы. В результате теперь эти моторы можно эффективно использовать для … Читать далее

Наше удивительное умение выполнять сложные задачи Наши поразительные способности к выполнению сложных задач, таких как мышление, наблюдение и осязание, обусловлены белками — крошечными молекулами размером в нанометры в организме. Несмотря на десятилетия исследований, наше понимание структуры и функции таких молекулярных машин в клеточной среде остаётся ограниченным. Новый прорыв в изучении мембранных белков В новой работе, … Читать далее

Группа учёных из Института Розалинд Франклин, Оксфордского университета и Diamond Light Source разработала инновационный метод, который позволяет визуализировать очень маленькие белки с помощью криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ). Результаты опубликованы в [Nature Chemical Biology](https://www.nature.com/articles/s41589-025-01972-7#Abs1). Исследователи создали новые бифункциональные, биспецифические нанокаркасы, преодолев одну из самых больших проблем в этой области: визуализацию белков размером менее 50 кДа. Используя этот … Читать далее

Микрочастицы-носители толщиной не толще человеческого волоса могут значительно повысить эффективность ингаляционных препаратов. Такие частицы в ингаляторах с сухим порошком транспортируют действующее вещество и обеспечивают его эффективное попадание в лёгкие при вдыхании. От их формы зависит, насколько хорошо это работает. Группа учёных под руководством профессора Регины Шерлисс из Кильского университета (CAU) впервые создала крошечные частицы-носители с … Читать далее

Создание устойчивых изолированных спинов на твёрдых поверхностях имеет решающее значение для производства квантовых битов (кубитов), датчиков и одноатомных катализаторов. Изолированный спин — это отдельный спин, защищённый от внешних взаимодействий. Поскольку изолированные спины могут сохранять своё состояние в течение длительных периодов, они идеально подходят для использования в качестве кубитов, основных единиц квантовых вычислений, и для сверхбыстрой … Читать далее

Когда молекулы поглощают свет, будь то в солнечных батареях или в человеческом глазу, электроны внутри них переходят из основного состояния в возбуждённое состояние с более высокой энергией. Это приводит к переносу энергии и заряда, разделению зарядов и, в конечном итоге, к генерации электричества. Международная группа учёных под руководством доктора Антониетты Де Сио и профессора доктора … Читать далее