Новости Hardware → нанотехнологии

Нанопродукция в России не пользуется спросом?

Не вызывает сомнений, что производству наноматериалов в России сейчас уделяют большое внимание. Есть и первые достижения. В Татарстане уже появилась дорога с наномодификаторами асфальтобетонного покрытия и композитной арматурой, увеличивающими срок службы автомобильной дороги в 4-5 раз, а РЖД переходит на светодиоды, позволяющие снизить затраты на электроэнергию в 8-10 раз.

Согласно планам правительства, рынок нанопродукции России, составляющий сейчас 81 млрд рублей, вырастет к 2016 году до 900 млрд, то есть более чем в 10 раз. Есть президентская программа развития наноиндустрии до 2015 года и федеральная целевая программа (ФЦП) «Развитие нанотехнологичной инфраструктуры», но, как выясняется, нет внутреннего спроса. Такое мнение прозвучало в докладе Минобрнауки о ходе президентской программы. Нет и программы стимулирования спроса — она все еще в процессе подготовки. В интервью ресурсу «Ведомости» представители «Роснано» выразили надежду, что к концу года эта программа появится.

«Надеемся и на появление в программе поручений министерствам создать нормативно-правовую базу для внедрения нанотехнологий в курируемой ими отрасли и госкомпаниям использовать нанотехнологии», — заявил директор департамента программ стимулирования спроса «Роснано» Александр Морозов.

Еще одним препятствием может стать неопределенность с классификацией. Чиновник Минобрнауки утверждает, что необходимые критерии уже подготовлены и согласованы с другими ведомствами, есть проект распоряжения правительства, но в правительство он не внесен. Как долго он будет утверждаться, пока не ясно. С другой стороны, по мнению представителя «Роснано», имеющегося в некоторых правительственных документах определения нанотехнологий вполне достаточно для реализации программы.

В любом случае, до декабря ведомствам предстоит подготовить программу стимулирования внутреннего спроса на нанотехнологичную продукцию — таково поручение премьер-министра Владимира Путина, данное чиновникам после сентябрьского совещания в «Роснано». Главным исполнителем назначен Минпромторг.

Материалы по теме:

Источник:

Перспективные разработки: батареи размером с песчинку

Исследователи из Калифорнийского университета (University of California, Los Angeles, UCLA) намерены расширить спектр применения и без того ставших повсеместными литий-ионных аккумуляторов. Целью разработок, финансируемых управлением перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA), является создание сверхминиатюрных перезаряжаемых батарей, размером с песчинку, которые могли бы использоваться для питания электрических и электромеханических систем в устройствах нано- и микромасштабов.

Создание аккумуляторов столь малого размера требует пересмотра подходов к созданию его составляющих частей, поскольку технологии, применяемые для изготовления элементов питания привычных размеров, в данном случае не подходят. Джейн Ченг (Jane Chang), инженер из UCLA, занимается разработкой одного из компонентов микробатарей – твердого электролита, обеспечивающего протекание тока между электродами. Она представила результаты своей работы на 57-м международном симпозиуме и выставке AVS. Стремясь выполнить поставленную задачу, Ченг с коллегами пришли к необходимости разработки объемных наноконструкций.

Чтобы добиться наибольшей эффективной поверхности электрода при минимальной занимаемой площади, исследователи выполнили его в виде упорядоченной структуры нанотрубок. Для нанесения на них слоя твердого электролита в виде алюмосиликата лития Ченг применила медленный, но точный метод осаждения атомных слоев, позволяющий получать покрытия толщиной в единственный атом.

Несмотря на успехи в создании отдельных компонентов сверхминиатюрных аккумуляторов с объемной конструкцией, исследователи пока что относят состояние своих изысканий к начальному этапу, и отмечают, что предстоит еще немалая работа для того, чтобы получить действующую батарею в сборе.

Материалы по теме:

Источник:

Для нанотехнологий АФК «Система» и «Роснано» нашли применение

Похоже, для АФК «Система» и «Роснано» нашли отрасль, где их микроэлектроника будет востребована.  Фонд содействия реформированию ЖКХ предложил программу внедрения беспроводных энергосберегающих систем учета, в соответствии с которой необходимо будет наладить производство средств беспроводного контроля за расходом электричества, газа, воды.

Согласно данным ресурса «Ведомости», первый заместитель гендиректора фонда Владимир Талалыкин направил письмо в аппарат правительства, в котором ссылается на предложения АФК «Система» и «Роснано», рассматривавшиеся 10-го сентября на совещании по поддержке российской микроэлектроники. На этом совещании, проходившем под председательством премьер-министра Владимира Путина, поднимался вопрос об использовании российской микроэлектроники в системах учета электроэнергии. В пояснительной записке к мероприятию, подготовленной аппаратом правительства, было указано, что только замена устаревших счетчиков по всей стране обойдется в 1,8 млрд рублей.

В свою очередь, Фонд содействия реформированию ЖКХ предложил расширить предполагаемую область применения отечественной микроэлектроники на все сегменты ЖКХ.

По подсчетам президента Leta Group Александр Чачава, если оснащать российские домохозяйства, а их в стране около 40 млн, самым примитивным набором «умных» счетчиков (электричества и воды), общая стоимость самих устройств составит, как минимум, $1,5-1,7 млрд.  Если учесть, что мониторинговая система в целом, с установкой и настройкой, обойдется, примерно, в $100 на домохозяйство, то суммарная стоимость предлагаемого проекта может составить $5,5-5,7 млрд.

Материалы по теме:

Источник:

Государство разрешит закупать отечественную микроэлектронику, если та дороже импортной

Согласно данным ресурса «Ведомости», журналисты которого ознакомились с протоколом недавнего совещания у премьера Путина, правительство сейчас готовит меры, направленные на поддержку российской микроэлектроники. Пресс-секретарь премьера Дмитрий Песков подтвердил «Ведомостям»: «Решение о поддержке принято. Поручения ведомствам выданы, но они еще могут поменяться».

Согласно протоколу, Минпромторгу, Минобороны, Роскосмосу и «Росатому» даны поручения разработать механизм, который позволить повысить долю российских микрочипов в госзакупках. Кроме того, Минэкономразвития, Минфину и Минпромторгу поручено разработать меры налогового стимулирования российских производителей микроэлектроники для обеспечения предпочтения при госзаказах. Предполагается, что при надлежащем качестве отечественные микрочипы будут приобретаться в первую очередь, несмотря на более высокую цену, чем у зарубежных аналогов (но не дороже, чем на 15%).

Через месяц Минкомсвязи, МВД и Минпромторг совместно с «Роснано», Сбербанком и АФК «Система» должны представить предложения, которые позволят в 2012 году внедрить отечественные микрочипы в идентификационных документах (паспорта (гражданские и заграничные), водительские права, миграционные карты, универсальные электронные карты). Отечественного производства будут и чипы для документов, содержащих персональные данные россиян, и радиочастотные метки (RFID) — с 2013 года.

Следует отметить, что идея стимулирования развития отечественного бизнеса путем предоставления каких либо привилегий не у всех экспертов находит поддержку. «Ни один из нынешних лидеров рынка микроэлектроники никогда не пользовался преференциями в своих странах»,— утверждает глава российского офиса Intel Дмитрий Конаш. США, Япония, Южная Корея или Тайвань, по его словам, не вводили заградительные меры для иностранцев. С его мнением не согласен руководитель подразделения «Микроэлектронные решения» «Ситроникса» Геннадий Красников, считающий, что «все государства защищают своих производителей, особенно высокотехнологичных, т. е. тех, кто, потребляя минимум ресурсов, создает максимум добавленной стоимости».

Материалы по теме:

Источник:

Новая нанотехнология MIT сражается с раком природными методами

Современная медицина продвинулась по множеству путей в лечении рака. В прошлом мы видели несколько созданных человеком видов наночастиц – одни действуют как уничтожающая сила, другие доставляют лекарственные вещества к пораженным клеткам. В общем, нанотехнологии в этой области давно не новость, однако последняя разработка Массачусетского технологического института (MIT) находит им весьма изящное применение. Вместо использования наночастиц для доставки препарата, подход MIT предполагает модификацию иммунных клеток пациента.

Доктор Дарелл Ирвин (Darrell Irvine), лидер исследовательской команды, весьма оптимистично высказывается по поводу нового метода: «Наша разработка – это своеобразный легкий толчок для иммунотерапии, который позволит применять её не для узкого круга подходящих под определенные критерии пациентов, а для большинства нуждающихся в ней раковых больных. Кроме того, метод направлен на действительное излечение от рака, а не на замедление развития заболевания».    

Процесс лечения выглядит довольно-таки прямолинейным. Сначала из крови пациента берут Т-клетки – особый тип белых кровяных телец, ответственный за клеточный иммунитет. После чего полученный материал «программируют на цель», то есть мобилизуют иммунную функцию Т-клеток на борьбу с тем конкретным типом рака, которым болен пациент.  Затем запрограммированные Т-клетки присоединяют к основанным на липидах наночастицам, заполненным интерлейкинами (последние необходимы для стимулирования продуцирования Т-клеток). Наконец, наночастицы и Т-клетки вводят обратно в организм пациента, в места локализации раковых опухолей.

Важно понимать, что способы лечения при помощи интерлейкинов широко тестировались на пациентах, однако чаще всего массовое продуцирование Т-клеток вызывало разрушительные последствия, такие как отказ легких или остановку сердца. А вот подход команды Ирвина более точный и «целевой», он стимулирует рост Т-клеток только в местах образования раковых опухолей, не давая им распространяться на другие участки организма пациента.

В испытаниях на лабораторных мышах лечение оказалось 100%-эффективным. Стандартное лечение интерлейкинами приводило к смерти мышей спустя 25-75 дней, а новый метод позволил животным преодолеть 100-дневный лимит исследования без каких-либо проблем.

Материалы по теме:

Источник:

Путин поддержит производителей отечественной нанопродукции

В минувшую пятницу в «Роснано» прошло совещание с участием премьер-министра России Владимира Путина, на котором чиновники и бизнесмены обсудили вопросы госрегулирования рынка микроэлектроники. Подводя итоги совещания, руководитель «Роснано» Анатолий Чубайс сообщил журналистам, что «чиновники согласились со всеми предложениями «Роснано» и АФК «Система» по поддержке спроса на эту продукцию».

Следует отметить, что тема ограничения импорта микрочипов в качестве меры, обеспечивающей российскому производителю приоритет в поставках некоторых видов микроэлектроники, на совещании не поднималась. Более того, Анатолий Чубайс заявил, что является противником увеличения таможенных импортных пошлин. Менеджер АФК «Система» подтвердил, что компания решила не предлагать менять таможенное регулирование.

 Для обеспечения преференций отечественному производителю компания «Роснано» предложила изменить закон о госзакупках, который сейчас отдает приоритет товарам с минимальной ценой, объяснив тем, что многие высокотехнологичные товары стоят дороже при покупке, но в ходе дальнейшей эксплуатации дают существенную экономию. Также Чубайс предложил закупать российскую нанопродукции за счет так называемых инновационных бюджетов госкомпаний. По данным источника, «Роснано» уже ведет переговоры по этому поводу с  РЖД и «Газпромом».

Руководитель «Роснано» напомнил, что до сих пор не определились с методикой подсчета нанотехнологической продукции и попросил Путина поручить Росстату ускорить ее разработку.

Напомним, что правительством поставлена задача увеличить к 2015 году производство нанотехнологической продукции в стране до 900 млрд рублей, из которых 300 млрд руб. должно приходиться на проекты «Роснано». По подсчетам госкорпорации, выполнение 82 уже утвержденных производственных проектов в этом году обеспечит выручку в размере 4 млрд рублей.

По информации источника никаких распоряжений и поручений по итогам совещания пока дано не было.

Материалы по теме:

Источник:

Новое слово в диагностике заболеваний

Ученые государственного университета Аризоны (ASU)  продемонстрировали способ, позволяющий многократно упростить диагностику пациентов на инфекционные заболевания и нездоровый уровень протеина.

Создатели нового инструментария - Антонио Гарсиа (Antonio Garcia) и Джон Шнайдер (John Schneider) - обещают снизить не только время, но и затраты на диагностику.

Сегодняшние методы тестирования дорогие и медленные из-за множества ограничений во время работы с кровью, слюной, мочой и другими биологическими выделениями. Для получения реакции необходимы сложные смеси и высокотехнологичные инструменты.

Новый метод использует обычные светодиоды и  микроэлектронные усилители вместо дорогих лазеров и сенсоров. Гарсия и Шнайдер продемонстрировали возможность супергидрофобных поверхностей формировать жидкости в круглые капли. Эти капли могут фокусировать свет и быстро смешивать и передвигать микрочастицы, которые затем могут быть изучены для обнаружения инфекции или протеина.

Супергидрофобия – это свойство материалов, которые отталкивают воду. Примером таких материалов могут служить утиные перья или листья лотоса. Эти материалы используются в текстильной промышленности, строительстве и создании различных поверхностей.

Новое устройство позволяет выделять микрочастицы на капле жидкости, помещенной на супергидрофобную поверхность. В результате капля выступает в роли линзы. На нее светит светодиод и капля фокусирует свет в интенсивный пучок, который измеряется вторым светодиодом.

Поскольку капля медленно испаряется, микрочастицы начинают быстро объединяться, а инфекция или протеин перемещается в центр капли, в то время как частицы, не успевшие объединиться, оказываются на поверхности.

В результате процесс диагностирования занимает каких-то две минуты.

Гарсия и Шнайдер уже создали несколько прототипов и продемонстрировали, как устройство может измерить C-реактивный белок в человеческой сере. Благодаря этому устройству можно проверить общее состояние человека, измерив количество протеина в сере, слюне и моче.

Материалы по теме:

Источник:

Ученые смогли воссоздать мозг в миниатюре на кремниевом чипе

Ученые из Университета Калгари (University of Calgary) совместно с Национальным исследовательским советом Канады (National Research Council Canada) смогли еще на шаг приблизиться к разгадке микроустройства нашего мозга. В результате исследований ученым удалось поместить сеть мозговых клеток на кремниевом микрочипе, фактически воссоздав мозг в миниатюре.

Ранее ученые могли отслеживать работу лишь одной или двух клеток, однако благодаря новым микрочипам появилась возможность детального изучения совокупности клеток. Это позволит создавать «автоматизированные сети, предназначенные для наблюдения за клетками мозга, что открывает возможности в будущем разработать лекарства для лечения множества дисфункций головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона», согласно интернет-журналу PhysOrg.

Однако это только начало. В дальнейшем новые микрочипы откроют путь к нейроимплантатам для управления искусственными конечностями, лечения инсультов и травм мозга. Globe and Mail даже высказывает идею о совмещении живых нейронов с кремниевыми цепями для создания «органического компьютера». Что из этого станет реальностью, целиком зависит от дальнейших исследований и разработок.

Материалы по теме:

Источник:

Диагностика раковых заболеваний станет быстрее с новым наночипом

Как правило, диагностика и определение ракового заболевания предполагает болезненную процедуру под названием биопсия, после которой следуют несколько волнительных для пациента дней (недель, в случае с особенно недобросовестными больницами или устаревшим оборудованием), когда ему приходится дожидаться диагноза. Однако теперь появился новый метод диагностики некоторых видов рака (в частности, рака губы и ротовой полости), который избавляет людей от всего вышеперечисленного.

Международная исследовательская команда, стоящая за проектом, недавно сообщила о получении $2 млн от Ассоциации национальных институтов здоровья США (National Institutes of Health). Средства пойдут на разработку теста, который является гораздо более простой, нежели биопсия, процедурой: из ротовой полоски безболезненно берется несколько клеток, которые помещают на чип, напоминающий кредитную карточку. Затем «кредитка» вставляется в разработанный ранее анализатор, выдающий результат спустя 10 минут – точность анализатора составляет 93%.

 

Профессор Джон МакДевитт, стоящий во главе разработки наночипа-детектора, держит в руках анализатор от LabNow

Анализатор «прогоняет» образец через систему микроканалов, где он попадает в контакт с биомаркерами, вступающими в реакцию только с зараженными клетками определенного типа. После чего здоровые и больные клетки разграничиваются при помощи пары светодиодов (за счет разности в свечении клеток).

Если текущие исследования докажут, что анализатор по эффективности не уступает биопсии, тогда стоит ожидать его появления в стоматологических кабинетах. Согласитесь, зайдя к стоматологу на плановый визит, не лишним будет проверить себя. Тем более, что не нужно выстаивать длинную очередь, подвергаться болезненной процедуре и потом неделями ждать результата.

Материалы по теме:

Источник:

Инновационные солнечные ячейки PETE – собирают не только свет, но и тепло

Солнечная батарея является весьма «зеленым» способом получения электрической энергии. Вот только эффективность средней солнечной панели редко превышает 20% - это означает, что огромная часть солнечной энергии теряется в виде тепла и других форм энергии. Ученые знают об этом и постоянно совершенствуют солнечные панели. Последняя разработка в сфере солнечной энергии предполагает сбор не только света, но и тепла, излучаемого нашим светилом.

Наиболее популярный тип современных солнечных батарей использует фотоэлектрические ячейки. Их работа основана на восприятии фотонов света определенной энергии и сообщения возбуждения их электронам, после чего те устремляются в движение по проводнику, генерируя ток. Такая схема не идеальна и оставляет множество места для последующего улучшения.

 

 

Средняя ячейка может собрать не более 20% поступающей на нее солнечной энергии, наиболее продвинутые – не более 40%. В общем, множество фотонов только и ждут, чтобы их «собрали». Проблема кроется в избирательности фотоэлектрических ячеек – часто они ограничены излучением видимого спектра, часть которого отражается, а самые заряженные энергией фотоны теряются в виде тепла.

И тут очень кстати пригождается эффект, носящий название термоэлектронной конвертации энергии (thermionic energy converter, TEC). Конвертеры работают, отправляя электроны от горячего катода к менее нагретому аноду (эта технология была разработана под эгидой NASA и Космической программы СССР). В обычных «комнатных» условиях так сильно нагреть катод, чтобы конвертер начал работать, весьма проблематично, однако в условиях интенсивного прямого солнечного света технология просто-таки расцветает.

Ученые смогли приспособить TEC к нуждам солнечных ячеек, внеся некоторые изменения. Получившаяся технология называется термоэлектронной эмиссией фотонов с повышенной энергией (photon-enhanced thermionic emission, PETE). PETE использует катод и анод так же, как и TEC, однако в случае с PETE катод является полупроводником, а не металлической пластиной. В ячейке PETE солнечная энергия доставляет фотоны только до половины пути, возбуждая их и отправляя на поверхность катода. Когда они доходят до поверхности, то генерируют еще больше энергии, поглощая падающее на панель тепло.

Чтобы дальше не утомлять уважаемых читателей тонкостями процесса, приведем цифры результатов. Стократно сконцентрированная солнечная энергия повышает эффективность PETE-ячеек до 32% (вспомните 20% у обычной ячейки). Увеличение концентрации солнечной энергии в 3000 раз еще больше повышает эффективность PETE, доводя ее до 47%.

 

 

Разумеется, есть и минусы. Такую концентрацию солнечной энергии можно получить лишь в самых жарких и сухих областях нашей планеты, либо применив точно настроенные зеркала. В противном случае придется использовать внешний мотор, поддерживающий тепло в катоде – а это уже потеря эффективности. В целом, PETE не ставит каких-то абсолютных и поражающих воображение рекордов, но авторы утверждают, что новая система солнечных ячеек с легкостью превзойдет по эффективности большинство традиционных систем, применяющихся в современных панелях. А если использовать при производстве PETE-ячеек современные наноматериалы, тогда у «классики» вообще не остается никаких шансов.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥