Международная группа материаловедов долгие девять лет разрабатывала способ действительно массового производства длинных волокон из углеродных нанотрубок. Исследование увенчалось статьёй в журнале Nature Nanotechnology.

Углеродные нанотрубки длинные и узкие, поэтому в текущем растворе они ведут себя как брёвна, сплавляемые по реке: постепенно выравниваются друг относительно друга (фото Rice University).

Нынешняя работа базируется на открытии 2001 года, сделанном нобелевским лауреатом Ричардом Смолли (Richard Smalley), который занимался наукой в университете Райса (Rice University). Он и его коллеги обнаружили, что "раствор" нанотрубок позволяет легко выровнять их в одном направлении (обусловлено их формой), что положительно сказывается на свойствах всей массы.

Однако создать такой раствор не так-то просто, ведь нанотрубки не растворяются в веществах, обычно используемых для этой цели. В 2003 году химики из Райса обнаружили, что нанотрубки можно "растворить" в серной кислоте и затем работать с их массой как с жидкостью. Кислота как бы покрывает нанотрубки оболочкой из положительно заряженных атомов.

Работая на наноуровне, инженеры смогли добавить примесь металлического никеля к керамическому оксиду магния. Размеры кластеров атомов никеля в полученном композитном материале составляют не более 10 квадратных нанометров. Это на 90 процентов меньше, чем позволяют сегодняшние технологии.

Специалисты из Гарвардского университета (США) нашли способ изгибать полупроводниковые нанопровода в процессе их роста и формировать зигзагообразные структуры.

Предложенная методика базируется на использовании стереогенных центров — жестких треугольных соединительных элементов. Термин «стереогенный центр» взят из химии, где служит для обозначения структурных единиц молекул стереоизомеров.

Изогнутый нанопровод. В местах сгиба, отмеченных зелеными линиями, располагаются треугольные соединительные элементы (иллюстрация из журнала Nature Nanotechnology).

Для того чтобы ввести такой элемент в создаваемую конструкцию, исследователи в нужный момент останавливали рост нанопровода, удаляя необходимые газообразные реагенты. Через 15 секунд рост возобновлялся, после чего все повторялось снова; как показали многократно повторенные опыты, изгибались 40% сформированных нанопроводов.

Исследователи из Италии предлагают способ, позволяющий применять ионные жидкости, для электрохимической обработки материалов.

Правильно подобранный анион позволяет ионам металлов растворяться в ионных жидкостях. (Рисунок из Green Chem., 2010, DOI: 10.1039/b919111a)

Ионные жидкости, отличающиеся низкой летучестью и, следовательно, практически не оказывающие влияния на окружающую среду, долгое время рассматривались как многообещающая среда для проведения электрохимических процессов – электроосаждения металла или аппретуры металлических поверхностей. Однако, для таких процессов необходимы концентрированные растворы металлов в ионной жидкости, которые до настоящего времени не удавалось получить из-за высокоорганизованной структуры ионной жидкости и прочной связи образующих ее ионов между собой.

Упорядоченные структуры из наночастиц, так называемые сверхрешётки, могут обладать необычными свойствами, прежде всего оптическими. Поэтому предполагается, что именно на основе таких структур будут созданы оптические интегральные схемы, новые устройства для телекоммуникаций или хранения информации. Исследования в этом направлении активно ведут во многих лабораториях мира.

Ученые из Института прикладной физики РАН изучали разные способы создания сверхрешеток из наночастиц. Один из них — получение упорядоченного узора из нанокластеров золота в прозрачной матрице. Для этого в полимерной пленке, содержащей HAuCl4, с помощью лазера инициировали распад этого соединения с образованием ионов золота. При последующем нагреве в месте воздействия лазерного луча вырастали нанокластеры золота. Если лазерную обработку вести сквозь специальную маску, наложенную на пленку, то имеющийся в маске рисунок оказывается запечатленным нанокластерами.

Электроды с особой структурой поверхности могут удвоить эффективность экологически чистых электрохимических источников энергии, сообщают исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) в статье, опубликованной недавно в он-лайн версии авторитетного журнала the Journal of the American Chemical Society.

Топливные элементы — устройства, способные вырабатывать электрический ток из водорода или иного топлива без его сжигания — считаются очень перспективным источником энергии для самых разных целей: от жилых домов и автомобилей до миниатюрных устройств, таких как мобильные телефоны и ноутбуки. Их главные преимущества — бесшумность и отсутствие выбросов парниковых газов и иных загрязнителей воздуха — до сих пор перевешивалось исключительно высокой ценой, и ученые во всем мире пытались найти какие-либо пути сделать топливные элементы дешевле в производстве.

Отделение химии и наук о материалах РАН и Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН проводят с 23 по 29 июня 2010 года XIV Международную конференцию «Поверхностные силы»/XIV International Conference on  Surface Forces.  Будет рассмотрен широкий круг проблем науки о коллоидах и поверхностях раздела, включая физические, химические и инженерные аспекты.

Рабочий язык конференции – английский, поэтому участникам конференции рекомендуется представлять все материалы, включая тезисы, демонстрационный материал и стендовые доклады, на английском языке.

Исследователи из Нидерландов разработали простой в действии биосенсор, который может использоваться для быстрого анализа на содержание в крови биомаркеров заболеваний и наркотических препаратов.

Интенсивность отраженного света зависит от концентрации наночастиц. (Рисунок из Lab Chip, 2009, DOI: 10.1039/b913960e)

В основе устройства, разработанного Менно Принсом (Menno Prins) и его коллегами, лежит иммунологический анализ – в этом методе для определения молекул аналитов используются антитела. Образцы жидкостей для иммунохимических анализов, слюну или сыворотку крови обычно необходимо подвергать предварительной обработке, что приводит к большому расходу аналита. Устройство Принса не требует сложных с аналитом, что существенно облегчает процедуру обнаружения интересующих веществ в биологическом образце.