Современные технологии медицинской диагностики, производства микроэлектроники, датчиков смешаются все больше и больше в сторону уменьшения размеров устройств. Движение в сторону миниатюризации, в свою очередь, требует разработки новых материалов и технологий нанопроизводства с помощью которых можно создавать сложнейшие миниатюрные узлы не менее миниатюрных приборов и устройств. Команда Джона Фоуркаса (John Fourkas), профессора химии университета Мэриленда, разработала новые материалы, использование которых позволяет одновременную манипуляцию в трехмерном пространстве сразу несколькими микрообъектами с помощью оптического пинцета. А уникальный метод точечной литографии позволяет создавать из этих микрообъектов весьма сложные "композиции".

Статья, описывающая данное достижение, будет опубликована в августовском выпуске журнала "Chemical Science". В этой статье исследователи подробно поясняют, как комбинация разработанных ими методов позволяет собирать сложные трехмерные структуры из множества микроскопических узлов. В качестве доказательств работоспособности технологии Фоуркас и его коллеги демонстрируют снимки трехмерных структур, составленных из скрепленных между собой стеклянных сфер. Но самой сложной структурой является структура, представленная на первом снимке. На этом снимке можно увидеть крошечный усеченный конус с миниатюрной стрелкой с шариком на конце. Стрелка движется по кругу и в вертикальном направлении по резьбе, нарезанной на поверхности конуса.
... Читать дальше »

Гепатит С, вирусное заболевание, которое успешно "маскируется" под другие виды заболеваний, является одним из самых опасных видов гепатита, унесшего достаточно много человеческих жизней. И хотя, исследования, направленные на борьбу с гепатитом С ведутся уже достаточно долго, до настоящего времени еще не существует надежной и эффективной вакцины против этого заболевания. Теперь же, исследователи из Флоридского университета разработали и создали наночастицы, которые эффективно уничтожают вирус гепатита С в ста процентах случаев.

Исследователи создали то, что они назвали нанозимами (nanozyme). Основой этих нанозимов являются наночастицы из золота, поверхность которых покрыта слоем состава, содержащего биологические агенты двух типов. Каждый из этих биологических агентов является белком-ферментом, выполняющим каждый свою функцию. Первый фермент - активное вещество, которое нападает и разрушает цепи mRNA, за счет которых существует и размножается вирус гепатита. Второй фермент - фермент-наводчик, состоящий из короткой цепочки ДНК, который служит для обнаружения болезнетворного организма и который дает команду к действию ферменту-убийце.

Следует отметить, что ученые ужа создавали препараты против гепатита С, которые используют подобные признаки болезнетворных организмов, но, к сожалению, такие препараты успешно сработали лишь у половины подопытных пациентов, больных этим видом инфекционного заболевания. Результаты лабораторных тестов, опубликованные предст ... Читать дальше »

Германские исследователи нашли новый способ производства монолитных графеновых транзисторов. В этом способе используется подложка из карбида кремния, на поверхности которой с помощью метода обычной литографии получают тончайшую графеновую пленку определенной формы. Новый метод производства транзисторов может привести к появлению компьютерных чипов и процессоров, основанных не на кремниевых, а на графеновых полупроводниковых приборах.

Разработанная технология производства графеновых транзисторов имеет очень большое значение для электронной промышленности, ведь ни для кого не является секретом, что ученые уже вплотную приблизились к пределам, в которых физические ограничения станут причиной остановки дальнейшего развития кремниевых полупроводниковых приборов. Разработка графеновых транзисторов вовсе не означает, что графеновые чипы станут меньше, но использование графена, обладающего некоторыми уникальными электрическими характеристиками, похзволит делать более быстрые чипы и чипы, которые будут потреблять меньшее количество энергии по сравнению с их кремниевыми собратьями.

Постоянные читатели нашего сайта наверняка знают, что ученые пророчат графену блестящее будущее в области электроники, "графен возьмет штурмом весь электронный мир за следующие несколько лет" - считают эти ученые. Но основная проблема, тормозящая сейчас развитие графеновой электроники ... Читать дальше »

Профессор Ли Кронин (Lee Cronin) из университета Глазго, возглавляющий международную команду ученых, превратил технологию трехмерной печати в универсальный химический инструмент. С помощью этого устройства, которое получило название Сhemputer, можно изготовить любое сложное химическое соединение или лекарственный препарат. Вероятно, что благодаря таким устройствам в будущем доктора будут выписывать рецепты не на бумаге, а отдавать их пациентам в виде файла задания для подобного "химического принтера".

Согласно пресс-релизу, опубликованному профессором Крониным, большинство лекарственных препаратов состоят преимущественно из водорода, кислорода, углерода и некоторых других простых химических веществ. Именно эти простые химические соединения выступают в роли "чернил" химического принтера. "С новым химическим принтером становится возможным, используя лишь небольшое количество различных "чернил" производить сложнейшие органические молекулы" - рассказывает профессор Ли Кронин.

Но самой "изюминкой" новой химической системы является не только возможность управлять подачей реагентов в реакционную камеру и соблюдать их точную дозировку. Система Сhemputer способна также профильтровать растворы, установить необходимую температуру в реакционной камере и осветить камеру светом для того, что бы произошли некоторые виды химических реакций.

В зависимости от задания набор исходных "чернил" может меняться путем автоматической замены картриджей. Этим, и хо ... Читать дальше »

Исследователи из Флоридского университета уже достаточно давно занимаются исследованием сил, возникающих благодаря эффекту Казимира, эффекта взаимного притяжения двух параллельных пластин в вакууме, находящихся на очень маленьком расстоянии друг от друга. Для этого они изготовили полупроводниковые чипы с тончайшими кремниевыми пластинами, расположенными настолько близко, что с их помощью становится возможным измерения силы эффекта Казимира. И это первый в своем роде подобный чип.

Устройство состоит из одной неподвижной пластины и подвижной пластины, прикрепленной к наноразмерному электромеханическому приводу. Ученые сообщают, что можно изготавливать пластины не только прямых форм, эффект Казимира проявляется не только на плоских поверхностях. "Наша схема дает возможность использования сил Казимира, с помощью узлов разнообразных форм, которые без труда изготавливаются обычным методом литографии" - утверждают исследователи.

И вот теперь о самом интересном. При проведении разнообразных исследований и экспериментов, оперирующих с наноразмерными объектами и механизмами, силы Казимира, которые с трудом поддаются контролю, только мешали проведению экспериментов. Но теперь, ученые из того же Флоридского университета разработали несколько видов микроэлектромеханических систем и устройств, которые работают более эффективно, используя силы вышеупомянутого эффекта.
... Читать дальше »

Технологии трехмерной печати все больше и больше входят в окружающий нас мир. Но, обычные трехмерные принтеры используются для того, что бы изготовить небольшие предметы, детали механизмов или сами механизмы. А для того, что бы изготавливать большие объекты, нужны огромные трехмерные принтеры. Одним из таких принтеров является система Contour Crafting, разработанная исследователями из университета Южной Калифорнии, которая может "напечатать" двухэтажный жилой дом не более, чем за 20 часов времени.

В основе системы Contour Crafting лежат все те же технологии трехмерной печати, реализованные в большом масштабе. Contour Crafting чем-то напоминает подъемный кран, нависающий над местом строительства. С помощью своей "печатающей головки" Contour Crafting выстраивает стены здания, выкладывая слои быстрозастывающего бетона. Но только эти дело не ограничивается, специальные приспособления позволяют системе выполнять монтаж трубопроводов для воды, газа, отопления и прокладывать электрическую проводку.

По завершению работы системы Contour Crafting остается почти законченное здание, которое требует только установки окон, дверей и проведения внутренних отделочных работ. Дополнительные инструменты системы Contour Crafting позволяют произвести покраску внешних стен и уложить черепицу на крышу здания.

Профессор Бехрох Хошневис (Behrokh Khoshnevis) говорит, что использование систем типа Contour Crafting позволит быстро и качественно строить относительно ... Читать дальше »

Ученые из Бирмингемского университета разработали новый метод лучевого сканирования, с помощью которого стало возможным визуализировать строение золота и других материалов на атомарном и на наноуровне. Используя эту технологию, ученые впервые в истории получили четкие снимки пирамидальных кластеров, состоящих из двадцати связанных между собой атомов золота.

Ученые-физики теоретизировали много лет о том, как располагаются атомы различных материалов. Около десяти лет назад ученые из США разработали математическую модель строения золота, которая дала результат в виде четырехгранной пирамиды, состоящей из 20 атомов. И вот только теперь, Бирмингемские физики оказались способны впервые увидеть эту пирамиду, так сказать, "живьем".

Известно, что золото, являющееся благородным металлом, является химически инертным веществом, благодаря чему оно почти не окисляется и не загрязняется. Но как только дело касается наномасштаба, золото становится химически активным и может использоваться в качестве катализаторов, ускоряющих некоторые химические реакции.

Такое свойство золота уже используется в нефтехимической, пищевой, парфюмерной и других видах промышленности, в которых применяются экзотические химические превращения. Золото незаменимо при производстве чистых химических реактивов и для изготовления топливных элементов энергетических систем будущих экологически чистых автомобилей.

Ричард Палмер (Richard Palmer), профессор Экспериментальной ... Читать дальше »

Те "капли", которые Вы видите на нижеприведенном снимке, являются бактериями-паразитами Mycoplasma genitalium, которые живут в организме некоторых людей. Ученые из Стэнфордского университета и Института Дж. Крэйга Вентера (J. Craig Venter Institute) создали компьютерную математическую модель этого микроскопического "монстра", которая является первой математической моделью, описывающей полностью все аспекты живого организма, и позволяющей виртуальному микроорганизму жить и размножаться внутри компьютера.

Несмотря на небольшие размеры и биологическую простоту микроорганизма Mycoplasma genitalium, он все еще является достаточно сложным биологическим объектом. Каждые из 525 генов бактерии отвечает за взаимодействия ДНК, РНК, белков, метаболитов и 24 других уникальных видов органических молекул. Само по себе изучение взаимодействия всех этих материалов является сложнейшей и монументальной научной задачей. Созданная математическая модель охватывает не только взаимодействия между составными частями микроорганизма, включая каждый ген и его функцию, она моделирует весь жизненный цикл его существования.

Причиной создания такой сложной математической модели является необходимость подробного изучения процессов, происходящих в живых организмах на самом низком уровне. Впоследствии это станет основой новых методов диагностики и лечения заболеваний различного рода. Так же к ... Читать дальше »

Многие пользователи компьютеров, особенно люди "старой закалки", наверняка помнят картины, такие как репродукция портрета Моны Лизы, состоящие из ASCII-символов, распечатанные на черно-белом матричном принтере. Сейчас, Благодаря Питеру Ничу (Peter Nitsch), этот своеобразный вид изобразительного искусства, ASCII-живопись, переходит на совершенно новый качественный уровень, на уровень видеоизображений и интерактивного взаимодействия.

Благодаря таким сервисам, как Google Maps, Google Street View и им подобным окружающий нас мир стал намного ближе и доступней, но этим сегодня никого уже не удивишь. От себя скажу, что сервису ASCII Street View Питера Нича удалось удивить меня, и, надеюсь, не только меня. Стоит только перейти по данному адресу, вбить в строку поиска интересующий Вас адрес, и перед вами появится масштабируемое изображение знакомого Вам места, нарисованное разноцветными ASCII-символами.

Конечно, базой сервиса ASCII Street View являются данные и изображения сервиса Google Street View. С помощью специальных алгоритмов, написанных Питером, растровое изображение преобразуется в символьное изображение в режиме реального времени. Конечно, качество получаемой необычной картинки весьма низко, но изображения знакомых Вам мест получаются вполне узнаваемыми.

Несмотря на то, что современная электроника и вычислительная техника построена на базе кремниевых полупроводников, все здравомыслящие люди понимают, что будущее за квантовыми компьютерами и другими квантовыми технологиями. В отличие от обычной двоичной арифметики, которая манипулирует только лишь двумя значениями, 1 и 0, квантовая арифметика может манипулировать сразу обоими значениями, что существенно увеличивает вычислительные мощности. Но как и обычная информация, квантовая информация так же передается фотонами света, распространяющимися через оптическое волокно. И для того, что бы иметь возможность передавать большие объемы информации и управлять информационными потоками требуется квантовый маршрутизатор, и вот недавно, китайские ученые-физики из университета Цинхуа (Tsinghau University) продемонстрировали первый функционирующий квантовый маршрутизатор.

Как уже говорилось выше в квантовых вычислительных система информация передается от источника к получателям с помощью фотонов света. Эти фотоны света отлично распространяются через оптоволокно, но маршрут их движения может быть различным, в нем могут быть задействованы несколько сегментов оптоволоконных линий. В обычных маршрутизаторах производится чтение маршрута каждого конкретного информационного пакета, который затем направляется дальше по тому или иному пути. Но использование "непослушных" квантовых частиц - дело намного более сложное. Даже при том, что они могут передаваться традиционными способами, чтен ... Читать дальше »

Компьютерная графика проделала весьма длинный путь развития от угловатых 8-битных изображений и до современного уровня. Современные графические "движки" способны обрабатывать огромные количества полигонов и строить сложные тени, учитывая множественные источники освещения. К сожалению, даже в таком совершенном фильме, как "Аватар", видно невооруженным глазом, что это - компьютерная графика. Но, не стоит отчаиваться. Согласно мнению специалистов в области компьютерной графики, занимающихся разработкой игры "Star Wars 1313", в следующем десятилетии компьютерная графика обретет истинную фотореалистичность, благодаря чему игры и фильмы станут "неотличимы от действительности".

Такой смелый прогноз принадлежит Киму Либрери (Kim Libreri), специалисту в области визуальных спецэффектов компании Industrial Light & Magic, которая делала спецэффекты для фильма Джорджа Лукаса "Star Wars: A New Hope" и которая работает сейчас со студией LucasArts над проектом "Star Wars 1313".

"Наше время - весьма интересное время, потому, что с современными техническими средствами компьютерной графики уже сейчас весьма трудно сказать, глядя на экран, создается ли изображение в режиме реального времени или это мультипликация, созданная заранее с участием живых актеров" - рассуждает Либрери.

"Современная компьютерная графика в настоящее время соответствует уровню мультипликации пяти-семи лет назад. Но, уже через десять лет анимацию будет невозможно отличить от действительности".
< ... Читать дальше »