На страницах нашего сайта мы часто публикуем новости и события, связанные с графеном и смежными с ним областями. И, я так думаю, это будет продолжаться еще долго, в первую очередь из-за того, что исследования этого, относительно молодого материала начинают набирать все большие обороты. И сейчас я расскажу об очередном достижении, сделанном учеными Технологического института Карлсруэ, Германия, и французского Национального научно-исследовательского центра (French National Center for Scientific Research, CRNS). Используя графен и некоторые технологические уловки, ученые создали инструмент, который может фокусировать поток электронов, подобно оптической линзе, фокусирующей поток света.

Считается, что углеродные нанотрубки, частицы графеновой пленки и частицы из других форм углерода, имеющих одноатомную толщину, обладают яркими канцерогенными свойствами и поэтому весьма ядовиты при попадании внутрь живых организмов через дыхательные пути или через рот. Поэтому многие группы ученых проводят исследования, направленные на выявление отрицательного воздействия всевозможных нано-углеродных форм на живые организмы с целью выяснить, чем чревато в будущем для людей проникновение нанотехнологий во многие области нашей жизни. Подобные исследования, не на людях, конечно, а на грызунах, проводятся и учеными парижского университета Universite Paris Sud во Франции. Ученые использовали несколько групп подопытных лабораторных крыс, которым в пищу подмешивали некоторое количество фуллерена C60. И, полученные результаты застали врасплох самих исследователей.

То, что Вы видите на снимке является крошечной "татуировкой" на зубе. Эти тончайшие линии, выполненные из графена, диагностируют заболевания и регулярно отсылают собранные данные Вашему врачу, используя технологии беспроводной связи. Некоторое время назад такое считалось чет-то из разряда научной фантастики, но сейчас - это уже действительность благодаря исследованиям команды ученых Принстонского университета, возглавляемой Майком Макэлпайном (Mike McAlpine). Такие "татуировки", изготовленные из углеродной пленки, толщиной в один атом, могут быть нанесены на зубы человека и другие части тела после чего они будут служить для того, что бы поддержать здоровье человека. Татуировка не только определяет сам факт заболевания, но и позволяет точно определить вид заболевания.

Как можно взвесить атом вещества с точностью до веса единственного протона? Конечно, с весами, способными "взвесить" самую маленькую на сегодняшний день единицу массы - йоктограмм, одну септилионную часть грамма, а проще, 1*10^-24 грамма. Естественно, что такие измерения невозможно сделать весами любой обычной и привычной нам конструкции. Для измерения таких малых масс используют тончайшие и короткие нанотрубки, которые колеблются и резонируют на различных частотах в зависимости от масс частиц или молекул на их поверхности. До последнего момента 100 йоктограмм или одна десятая зептограмма (1*10^-21 грамма) были самой маленькой массой, которую мог измерить самый чувствительный "нанотрубочный" датчик.

В настоящее время водород считается одним из самых перспективных видов экологически чистого топлива будущего. Ведь при его сгорании получается всего один продукт горения - обычная вода. Но в большинстве случаев водород производится за счет электроэнергии, получаемой от сжигания ископаемых видов топлива и атомного топлива. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали "объемную разветвленную структуру из нанопроводников", использование которой может реализовать относительно простой и дешевый метод массового производства водорода с использованием солнечной энергии.

Исследователи из Токийского университета (University of Tokyo) и Токийского научного университета (Tokyo University of Science) разработали новый вид пластичной электроники, которая может быть изогнута, растянута и даже скомкана без потери ее работоспособности. Подобные электронные устройства могут использоваться в самых различных областях, но основным их назначением разработчики считают применение такой электронной пленки в качестве кожи роботов и других механизмов.

Супергидрофобные покрытия - это поверхности, которые отталкивают воду и жир, предотвращая коррозию и загрязнение материалов, находящихся под защитой этого покрытия. Защищаемый материал может быть покрыт наночастицами или обработан с помощью плазмы таким образом, что на его поверхности образуются наноструктуры, придающие поверхности гидрофобные свойства. Исследователи компании Nokia разработали технологию нанесения на все поверхности мобильных телефонов специального супергидрофобного покрытия, которое сделает эти электронные устройства невосприимчивыми к воздействию воды.

Трехмерными принтерами, хотя они еще пока и не стали общедоступной вещью, в наше время никого не удивишь. Но исследователи из Венского технологического университета (Vienna University of Technology, TU Vienna), по всей видимости, считают совершенно иначе. Им удалось создать скоростной лазерный трехмерный принтер, способный печатать объемные предметы, размерами меньше песчинки. И хотя, трехмерная печать таких размеров тоже не является новинкой, отличительной чертой нового трехмерного принтера является скорость, с которой он делает свою работу. Доработка и дальнейшая коммерциализация такой технологии может упростить и сделать дешевле промышленное производство различных микроустройств, таких как медицинские импланты и им подобные.

Исследователи из Калифорнийского университета, Дэвис, изобрели так называемый наноклей, который помимо обычного применения в качестве клеящего средства, может быть использован в производстве многослойных трехмерных кристаллов компьютерных процессоров. Обычные клеящие составы формируют достаточно толстый слой между двумя склеиваемыми поверхностями. Новый наноклей позволяет формировать тончайший слой, толщиной всего в несколько молекул. Помимо этого, наноклей отлично проводит тепло и может наносится с помощью печатного метода.

Ферромагнитные жидкости - это жидкость, нефть, органический растворитель или просто вода, заполненная крошечными наночастицами, до 10 нанометров диаметром. Для того, что бы эти частицы не сбивались в плотные образования их поверхность покрыта специальным составом, сурфактантом. Внешне такая жидкость напоминает обычную вязкую жидкость, но стоит оказать на нее воздействие с помощью внешнего магнитного поля, она тут же преображается, становясь подвижной, текучей и формирует удивительные формы. А применяя управляемое переменное магнитное поле сложной конфигурации, можно заставить эту жидкость течь в нужном направлении и принимать совсем уж экзотические формы.

С момента открытии графена, этого чрезвычайно прочного материала, обладающего превосходной электропроводностью, многие эксперты пророчат ему большое будущее в области физики и изготовления различных электронных устройств. Но результаты компьютерного моделирования, проведенного международной группой ученых, показывают, что материал, называемый графин (graphyne), должен обладать уж совсем экзотическими электрическими свойствами, которые делают этот материал более интересным в области электроники, чем графен.

По мере того, как различные группы ученых и исследователей изучают графен и его свойства, область применения этого сверхпрочного материала, состоящего из углеродной пленки, толщиной в один атом, становится все шире и шире. Транзисторы на основе графена, компьютерные чипы, приборы для определения последовательности ДНК, аккумуляторные батареи, и это лишь малая доля того, где может использоваться графен. Не так давно ученые обнаружили, что графен может успешно использоваться в качестве очень эффективного антикоррозионного покрытия. Такое углеродное покрытие, толщиной всего в один атом, является самым тонким защитным покрытием на сегодняшний день.

Шестьдесят атомов углерода, соединенные в форме усеченного икосаэдра, формируют наночастицу, называемую бакиболлом (buckyball), а в науке такие молекулы, состоящие исключительно из атомов углерода известны под названием фуллеренов. По внешнему виду такие молекулы весьма напоминают крошечные футбольные мячи, и в свое время мы рассказывали, что ученые-астрономы с помощью космического телескопа Spitzer обнаружили огромные количества бакиболлов, плавающих в космическом пространстве в районе "умирающих" звезд. Совсем недавно ученые-астрономы с помощью все того же телескопа вновь обнаружили скопления бакиболлов, но на этот раз не в газообразной форме, а в виде плотной материи, строение которой весьма напоминает апельсины, сложенные в ящике.

Группа ученых научно-исследовательского отдела компании IBM (IBM Research Zurich) в Цюрихе, Швейцария, совершили очень важный прорыв в деле изучения окружающего мира на одном из самых маленьких уровней, на уровне молекул. Им удалось, применив весьма сложную исследовательскую технику, составить подробную карту распределения электрических полей и зарядов внутри одной единственной молекулы вещества. Следует отметить, что новое достижение принадлежит той же самой группе ученых-физиков, которые в 2009 году впервые получили снимок единственной молекулы.

Использование нанотехнологий в недалеком будущем может произвести целую революцию в области электроники и вычислительной техники, многие недавние открытия и достижения в области нанотехнологий подтверждают это все больше и больше. Одним из таких последних достижений является создание командой ученых-физиков университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) полностью работоспособного транзистора, состоящего из одного единственного атома фосфора.