Новости Hardware → нанотехнологии
Главная новость

Нанотехнологии на страже человеческого мозга

Имплантация является одной из самых значимых отраслей современной медицины и играет важную роль в её развитии. Существует множество сфер применения имплантатов, однако ключевой считается головной мозг, как наиболее сложный и наименее изученный компонент человеческого организма. Исследование различных отклонений, связанных с человеческим мозгом, требует постоянного мониторинга состояния с целью обнаружения болезни на ранней стадии для её эффективного лечения. В данном случае примером может послужить такая болезнь, как эпилепсия, проявления которой при надлежащем контроле через встроенные в мозг имплантаты могут быть идентифицированы электронным оборудованием и лечащими врачами на начальном этапе и устранены при помощи электронных импульсов. Проблема существующих в сегодняшней медицинской области имплантатов заключается в необходимости внедрения в человеческий мозг микроскопических электродов, использующих кремний для захвата сигналов, который не отличается эластичной структурой и негативно воспринимается организмом. Результатом активных исследований в этом направлении стала разработка имплантата учёными National Institutes of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), способного растворяться на поверхности мозга и адаптироваться к окружающей среде, не взаимодействуя при этом с внутренними тканями мозга. Основным материалом, применяемым в производстве такого рода имплантатов, является шёлк, который имеет природное происхождение и со временем растворяется, а остатки имплантата не вызывают каких-либо раздражений ввиду их ничтожно малой толщины. Такой выбор сырья обусловлен отсутствием возбуждающих реакций у шёлка и его способностью к быстрому исчезновению вне зависимости от временных периодов. Основанные на шёлке имплантаты впервые были изобретены в University of Illinois и Tufts University и были протестированы на животных под действием наркоза. Тестовый набор состоял из тридцати электродов, объединённых в пять блоков на тонком слое полимида с подложкой из шёлка и без неё. Применение шёлка показало себя с лучшей стороны и позволило имплантатам получить более мощный уровень сигнала. Вполне вероятно, что такие устройства в ближайшем будущем можно будет интегрировать в человеческих мозг при помощи катетера и разместить их в ранее недоступных местах.

Быстрый переход

Прочная синтетическая паутина готова к производству

Высокие технологии можно наблюдать не только в сферах, связанных с электроникой. Так, на выставке Expo 2010 Shanghai China немецкая компания AMSilk GmbH демонстрировала живое воплощение "паутины Человека-паука".

До этого многие команды (да что там - даже целые научные группы и исследовательские центры) пытались создать нечто подобное, но до технологии, готовой к массовому производству, удалось дойти лишь Технологическому институту Мюнхена (Technische Universitaet Muenchen). AMSilk была создана в 2008 году для продвижения "паутины" в массы.

 

Диаметр этого искусственного волокна составляет 5 микрон

По словам представителей AMSilk, Synthetic Spider Silk сочетает в себе "эластичность паутины и прочность железа". Кроме того, материал дружелюбен к человеческому организму, антибактериален и подвержен разложению без последствий для окружающей среды. Что интересно, в состав синтетического материала входят элементы настоящей органической паутины.

Производитель предлагает всем заинтересованным связаться с ним через сайт и обсудить возможности использования Synthetic Spider Silk в различных продуктах. Это говорит о том, что "паутина" на самом деле готова к применению, а не являет собой лишь лабораторный образец.

Интересно, сохранилась ли у искусственного аналога внутренняя шарнирность? Подвешенный на органическом паутинном волокне предмет можно неограниченно вращать в одну и ту же сторону, и при этом она не только не перекрутится, но вообще не будет создавать заметной силы противодействия. Если создатели сумели придать это свойство своей разработке, то количество ее применений еще больше расширится.

Материалы по теме:

Источник:

Физики смогли «сфотографировать» спин атома

Группа исследователей из университета Огайо (Ohio University) получила первые в мире изображения атомов кобальта с разными спинами. Несмотря на то, что спин (собственный момент импульса квантовой частицы) является ключевым свойством квантовых частиц и используется в квантовых вычислениях уже десятки лет, его изображение представлено человечеству впервые. Физики использовали специально созданный сканирующий туннельный микроскоп, с помощью которого перемещали атомы кобальта по марганцевой подложке. Атомы кобальта при этом меняли свой спин и на изображениях четко видна зависимость высоты и формы пиков атомов от направления спинов.

Разные спины определяют высоту и форму пиков атомов

Исследования показывают, что ученые могут наблюдать и управлять спинами атомов, что может привести к созданию электроники атомных размеров и новым направлениям спинтроники. Руководитель группы профессор Соу Вай Хла (Saw-Wai Hla) говорит, что различные направления спина можно использовать для хранения и обработки информации, а вместо десятков тысяч атомов в ячейке памяти современного компьютера достаточно будет использовать один. Однако до практического применения полученных результатов пока далеко. Для этого необходимо научиться получать необходимый эффект при комнатной температуре, а не охлаждать пластину марганца жидким гелием  до 10° К.

Материалы по теме:

Источник:

Эко-террористы пытались взорвать лабораторию IBM в Швейцарии

Благодаря рутинной проверке, проводившейся швейцарским дорожным патрулем, удалось предотвратить взрыв в лаборатории IBM Zurich Research Laboratory научно-исследовательского центра IBM в Рюшликоне.

 

Событие, о котором стало известно только сейчас, произошло в середине апреля. При досмотре автомобиля, остановленного дорожной полицией в шести милях от города Рюшликон, были обнаружены «взрывчатка, а также письмо с описание центра IBM». Это послужило основанием для задержания находившихся в машине граждан Италии Константино Рагуза (Costantino Ragusa) и Сильвии Гуэрини (Silvia Guerini), а также гражданина Италии и Швейцарии Луки Бернаскони (Luca Bernasconi).

Как сообщила в интервью газете SonntagsBlick представитель прокуратуры Швейцарии Джаннетт Балмер (Jeannette Balmer), все трое задержанных являются участниками итальянской террористической группировки Il Silvestre. Группировка называет себя анархической. Её задачей является борьба с любыми направлениями микротехнологии, а также ядерным оружием и другими видами вооружения.

Лаборатория IBM, которую собирались взорвать террористы, пока еще не достроена. Ее ввод в эксплуатацию состоится в 2011 году вместе с открытием центра. На сайте IBM сообщается, что «этот сверхсовременный центр перспективных нанотехнологий,  является частью стратегического партнерства в области нанотехнологий между IBM Research и ETH Zurich (Федеральной политехнической школой Цюриха), которая считается одним из ведущих технических университетов в Европе».

Материалы по теме:

Источник:

TSMC планирует перейти на 20 нм в 2012 году

На Технологическом Симпозиуме, организатором которого является крупнейший мировой производитель полупроводников TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited), стало известно об изменении планов компании относительно следующего шага на пути уменьшения техпроцесса производства транзисторов. Выяснилось, что чипмейкер намерен пропустить 22-нанометровый производственный процесс и перейти сразу к 20-нм технологиям. По словам вице-президента компании TSMC по научно-исследовательской деятельности, Шань-йи Чьянга (Shang-yi Chiang), 20-нм техпроцесс обеспечивает повышение плотности и производительности чипов с одновременным снижением затрат на производство единицы.
TSMC logo
«Мы достигли такой точки развития производства, когда на первый план выходят вопросы окупаемости инвестиций и эффективности внедряемых инноваций. Залогом успеха в области производства полупроводников становятся решения, позволяющие достичь оптимальных показателей технологического и экономического характера», - сообщил вице-президент TSMC. Начало массового производства новых чипов намечено на вторую половину 2012 года. Материалы по теме: Источник:

Графен - новое сырье для электроники?

Ученые из университета Южной Флориды смоделировали аномалию, которая позволит графену заменить кремний в качестве основного сырья для производства электронных устройств. Предыдущие попытки оказались неэффективными, так как только часть полученных молекул графена обладали нужной дефектной структурой. Команда университета разработала метод, который основан на внедрении октагональных и пентагональных углеродных колец в пласт графена, вследствие чего получаются атомы необходимой чётко определённой вытянутой формы. Для получения аномалии использовался субстрат монокристаллического никеля, обладающий способностью к самоорганизации и металлическая поверхность в качестве площадки для синтеза двух половин графенового полотна.
graphene
Учёные отметили, что будущее компьютеростроения напрямую зависит от разработки и использования новых видов материалов для их производства, внедрение инновационных технологий сделает компьютеры производительнее, меньше и дешевле. Отказ от применения нового сырья может привести к конечной точке закона Мура, а металлические компоненты графена смогут продлить эру микропроцессорных технологий на длительный срок. Материалы по теме:

Источник:

Ученые работают над созданием распыляемых органических транзисторов

Ученые из Национального института Стандартов и Технологий США (NIST) работают над технологией производства полупроводниковых систем больших площадей, таких как солнечные батареи дисплеи. В качестве полупроводниковых элементов они рассматривают органические транзисторы. Самым интересным в данной технологии является метод нанесения полупроводников на поверхность. Ученые планируют осуществлять нанесение распылением.
Схематическое изображение процесса напыления
По словам представителей проекта, такой метод является наиболее удобным и дешевым при создании электронных устройств большой площади. Исследования ученых показали, что широко используемый для производства органических полупроводников материал поли (3-гексил тиофен) или P3HT как нельзя кстати подходит для распыления. После нанесения на ровную поверхность пленка P3HT имеет неровности сверху, но так как транзисторный эффект создается снизу, это абсолютно не влияет на качество результата. Новая технология позволит существенно удешевить процесс производства некоторых электронных устройств. Материалы по теме:

Источник:

Старые грампластинки покупают для добычи графена

Недавно мы писали о первом в мире оптическом канале на основе графена. Этот материал является двухмерной структурой (фактически, это слой атомов углерода толщиной в один атом), добываемой путем механического отщепления слоёв графита. Графен является крайне перспективным материалом в индустрии нанотехнологий, что и доказала IBM Research, представив высокоскоростной канал передачи данных. Сегодня стало известно, что российский НИИНТ (Научно-исследовательский институт нанотехнологий) заключил партнерское соглашение с IBM. Согласно договору, IBM предоставляет свою новую графеновую технологию для производства и распространения передовых оптических каналов на территории России.
52697107_1.jpg
В рамках этого проекта НИИНТ объявил о том, что главная проблема, стоящая перед массовым производством графенового оптического волокна, - нехватка материала. В качестве решения проблемы институт предлагает жителям Москвы сдать старые черные граммофонные пластинки. Инициатива оплачивается из бюджетов НИИ и IBM в процентном соотношении 70/30. Материалы по теме: Источник:

Ученые создали самый миниатюрный в мире сверхпроводник

Ученым из Университета Огайо удалось создать самый миниатюрный в мире сверхпроводник, представляющий собой полоску из четырех пар молекул шириной менее 1 нм и длиной 3,5 нм. Исследование ученых из Огайо является первым доказательством возможности изготовления наноразмерных сверхпроводящих молекулярных проводов, которые можно было бы использовать в наномасштабных электронных устройствах.
Сверхпроводник
«Раньше исследователи утверждали, что практически невозможно создать наномасштабные соединения из металлических проводников, так как с уменьшением размера провода увеличивалось сопротивление,- рассказывает руководитель группы Соу Вай Хла (Saw-Wai Hla), доцент института Nanoscale and Quantum Phenomena Institute при Университете Огайо.- Нанопровода нагревались и плавились, что было главным барьером в создании наноразмерных устройств». Для экспериментов ученые использовали синтезированные молекулы разновидности органической соли. Финансирование проекта производится Министерством энергетики США. Материалы по теме: Источник:

Первый в мире графеновый оптический канал

Подразделение электронного гиганта IBM, лаборатория IBM Research, продемонстрировало общественности новую разработку в области передачи данных по оптическому каналу. В качестве канала между истоком и стоком на полевом транзисторе, работающем с пропускной способностью 10 Гбит/с, был использован графен.
Графеновый транзистор
Вертикально-ориентированный фотодетектор вида «металл-графен-металл» позволяет достичь показателя 6,1 миллиампер на ватт при длине волны 1,55 микрон, но при этом показывает высокую эффективность работы с полосой пропускания – от 0,3 до 6 микрон. В будущем, материалы на основе графена могут быть использованы для построения надежных и скоростных каналов связи, а так же для дистанционного зондирования, экологического мониторинга и контроля. В прошлом году IBM показала, что графен может быть использован для изготовления фотодетекторов с полосой пропускания до 40 Гбит/с и предсказала, что при переходе на палладий в качестве материала для изготовления электродов, в ближайшем будущем станет возможным преодоление порога скорости в 1 ТГц. Для создания первого в мире оптического канала с применением графена, сотрудники Лаборатории IBM создали асимметричные «металл-графен-металл» транзисторы, в которых использовались палладий и титан в качестве электродов истока и стока, и графен в качестве канала. Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥