Исследователи из США разработали метод для слежения за самоорганизацией наночастиц. Метод основан на введении меченных фтором лигандов в оболочки наночастиц.

Меченные фтором тиолы позволяют следить за самоорганизацией наночастиц. (Рисунок из Analyst, 2009, DOI: 10.1039/b906510p)

Химическая самоорганизация наночастиц может позволить получить электронные приборы, размер которых меньше, чем размер приборов, получаемых с помощью нанолитографии. Однако с помощью химической самоорганизации сложно получить одинаковые по форме и размеру наночастицы, а также охарактеризовать их, отмечает Артур Сноу (Arthur Snow) из Военно-морской исследовательской лаборатории.

Недалек тот день, когда мы увидим гигантский взлет потенциальных возможностей лазерной технологии. Важный шаг в этом направлении сделали физики из Голландии и США. Их работа открывает новые возможности по миниатюризации полупроводниковых лазеров и применению их в быстродейcтвующих компьютерах и линиях связи.

Группа ученых из Технического университета Эйндховена (Нидерланды) и Университета штата Аризона (США) продемонстрировала самый тонкий в мире полупроводниковый лазер. Результаты исследований опубликованы в интернет-журнале Optics Express (Lasing in metal-insulator-metal sub-wavelength plasmonic waveguides

Сближение объектов до нанометровых расстояний между ними может интенсифицировать теплообмен между этими объектами. Таковы экспериментальные результаты американских физиков, которые показывают границы применимости законов излучения абсолютно черного тела.

Закон, описывающий излучение абсолютно черного тела, выведен германским физиком Максом Планком более 100 лет назад и хорошо подтверждается на практике. Закон описывает спектральную зависимость энергии равновесного излучения, испускаемой единицей поверхности абсолютно черного тела за единицу времени, от частоты и температуры. В подавляющем большинстве случаев этот закон адекватно описывает реальность, однако даже сам Планк предполагал, что при расположении обменивающихся энергией объектов на минимальных расстояниях друг от друга он может нарушаться.

Исследователи из Массачусетского технологического института и Колумбийского университета (США) продемонстрировали, что на дистанциях между объектами в несколько десятков нанометров формула Планка может терять свою силу. Ученые показали, что теплообмен может быть до 1000 раз более интенсивным, чем это предсказывает закон Планка.

Результаты исследований будут опубликованы в журнале Nano Letters (Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps).

Исследователи из Делфтского технического университета (TU Delft), Нидерланды, успешно измерили воздействие единичного электрона на вибрирующую углеродную нанотрубку. Результаты были опубликованы 23 июля в онлайн-версии журнала Science в статье под авторством доктора Гэри Стила (Gary Steele).

Ученые из Института нанотехнологий Кавли (Kavli Institute for Nanoscience) в Делфтском техническом университете под руководством профессоров Лео Ковенховена (Leo Kouwenhoven) и Герре ван дер Занта (Herre van der Zant) основывались в своей работе на наблюдении за способной вибрировать «подвешенной» углеродной нанотрубкой, для аналогии с которой можно привести струны смычкового инструмента виолы. С помощью особой антенны она подвергалась воздействию переменного электрического поля. В результате «наноструна» начинала вибрировать с определенной частотой. Более того, нанотехнологи имели возможность контролировать количество электронов в нанотрубке, и обнаружили, что вместе с изменением их числа частота вибраций также изменялась на небольшую величину.

Исследователи из Британии и Германии заявляют, что они впервые непосредственно наблюдали как образуются доменные состояния (domain states) в сегнетоэлектрических кристаллах нанометрового размера. Результаты исследования наноточек на основе титаната бария могут привести к увеличению емкости сегнетоэлектрической оперативной памяти [ferroelectric random access memory (F-RAM)].

Автономные сегнетоэлектрические наноточки из BaTiO₃ образуют домены в форме секторов или полос. (Рисунок из Nano Lett, 2009, DOI: 10.1021/nl901661a)

В основе принципа действия F-RAM лежит физическое перемещение атома в пределах кристаллической решетки под действием электрического поля. После прекращения действия поля атом остается в том положении, в которое его переместили, что позволяет сохранять информацию. Напряжение, возникающее в ходе этого процесса, приводит к образованию доменных состояний, участков измененной кристаллической структуры. Рабочее напряжение и скорость любой схемы памяти, получаемой из сегнетоэлектриков, зависит от количества, формы и других характеристик этих доменов.

Большие таблетки, например таблетки ацетаминофена acetaminophen) сложно глотать. Это обстоятельство связано с тем, что кристаллы анальгетика нельзя сжать в стабильную таблетку без использования связывающих агентов, обуславливающих большой размер таблетки.

Совместная кристаллизация ацетаминофена (черная) с теофилином (желтый) приводит к улучшению механических свойств получающегося твердого вещества. (Источник: Adv. Mater., DOI: 10.1002/adma.200900533)

Результаты нового исследования позволяют предложить новый способ «потери веса» для больших таблеток. Этот способ заключается в том, что активное составляющее таблетки совместно кристаллизуется с веществом-«компаньоном», что позволяет получить более сжимающиеся кристаллы.

Высокочувствительные сенсоры угарного газа на основе каталитической системы с использованием металлов платиновой группы и детонационных наноалмазов разработали ученые Института проблем химической физики РАН в Черноголовке совместно с Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе РАН в Петербурге. Экспериментально доказана перспективность применения таких сенсоров для очистки воздуха от угарного газа в бытовых и производственных помещениях, – рассказали руководители исследовательских коллективов на проходившей в Санкт-Петербурге 9-й Международной конференции «Фуллерены и атомные кластеры»(IWFAC’2009).

Ученые разработали новый способ отделять друг от друга различные типы нанотрубок. При помощи ДНК они смогли разделить нанотрубки по их хиральности, которая напрямую связана с электропроводностью трубок. О работе физиков из компании Dupont пишет портал Physics World.

Ученые работали с однослойными углеродными нанотрубками – цилиндрическими структурами диаметром от одного до десяти нанометров. Их стенки образованы одним слоем атомов углерода, которые организованы в гексагональные ячейки. Ячейки могут быть различным образом ориентированы относительно продольной оси нанотрубки. Этот параметр получил название хиральности.

 Нанотрубки с различными типами хиральностей. Изображение с сайта mrsec.wisc.edu

Нанотрубки диаметром около одного нанометра имеют 25 различных хиральностей. Электропроводящие свойства нанотрубок с различными типами хиральностей варьируются от полупроводниковых до электропроводности, характерной для металлов. Существующие методы получения нанотрубок не позволяют отдельно синтезировать нанотрубки с той или иной хиральностью. На выходе ученые всегда имеют смесь.

Международная группа исследователей из Австрии, Германии и США сообщает о важном шаге в области понимания электропроводимости одной молекулы.

Одна молекула выступает в роли проводника электрического тока. (Рисунок из Nano Letters, 2009, 9, 7, 2559)

Минимум размера, максимум производительности: использование молекул в качестве элементов электронных схем обладает потенциально неограниченным потенциалом. Один из главных вопросов, связанных с применением молекул в электронных схемах до настоящего времени состоял в том, что молекулы начинают проводить электрический ток лишь при приложении значительного напряжения. Исследователи показали, что молекулы с нечетным числом электронов, которые, однако, сложнее синтезировать, чем стабильные молекулы с закрытой электронной оболочкой и четным числом электронов, отличаются более высокой проводимостью при низком напряжении. Один из участников проекта, Эгберт Цойер (Egbert Zojer) отмечает, что, несмотря на сложности, возникающие в процессе использования молекул с нечетным числом электронов, их открытие может оказаться важным этапов в разработке молекулярных электронных устройств.