Энергетический напиток, протеиновый коктейль, содовая или растительное масло могут стать великолепным горючим для батареек нового типа, прототип которых представила химик Шелли Майнтир (Shelley Minteer) из университета Сент-Луиса.

Предыдущая работа Шелли и её группы — топливный элемент на основе ферментов. В нём исследовательница использовала природный патент для организации окисления сахаров, так, чтобы участвующие в реакции электроны пробегали по внешнему контуру.

Исследователи из США разработали микрореактор, который автоматически определяет оптимальные условия для протекающей в нем химической реакции. После определения условия могут быть использованы в большей по масштабам реакционной системе.

Исследователи отмечают, что их разработка сможет сэкономить часы или даже дни утомительного и рутинного труда в лаборатории, избавившись от многих экспериментов, и, естественно, понизить количество необходимых для оптимизации реакционных параметров реактивов.

Комбинация контроля отклика системы с происходящими в микрореакторе в режиме непрерывного потока процессами, позволяет оптимизировать условия реакции и масштабировать ее. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2010, DOI: 10.1002/anie.201002590)

Для демонстрации возможностей системы исследователи из Массачусетского технологического университета в качестве модели использовали широко используемую в органическом синтезе реакцию Хека – взаимодействие 4-хлорбензотрифторида с 2,3-дигидрофураном. С помощью трех микропомп, снабженных шприцами-дозаторами участники реакционной смеси подавались в смеситель, который, в свою очередь, был связан с микрореактором объемом 140 мкл. Выход продукта определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), результаты хроматографического исследования реакционной смеси передавались на компьютер, выполнявший алгоритм по оптимизации процесса.

Исследователи из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (Германия) разработали метод, с помощью которого можно осуществлять полностью обратимое связывание оксидов металлов с неорганическими нанотрубками.

Рисунок из Angewandte Chemie, 2010; DOI: 10.1002/anie.20100774

Недавно синтезированные нанотрубки из неорганических халькогенидов (WS2) демонстрируют интересные физические и химические свойства, благодаря которым они могут найти применение во множестве практических приложений. Например, халькогенидные нанотрубки отличаются ультравысокой прочностью по отношению к ударному воздействию, что позволяет рассматривать их в качестве идеальных кандидатов в материалы для изготовления пуленепробиваемых жилетов, защитных шлемов, бамперов для машин, компонентов высокопрочных клеев и другого оборудование для обеспечения безопасности. Халькогенидные нанотрубки в 4-5 раз прочнее стали, и в шесть раз прочнее кевлара; и сталь и кевлар в настоящее время являются наиболее популярными материалами для изготовления пуленепробиваемых жилетов и шлемов.

Немецкие ученые научились получать сверхтонкие листы полупроводникового материала сульфида свинца с высокой фоточувствительностью напрямую в процессе синтеза нанокристаллов этого вещества, эти пластины могут найти применение в конструкциях фотодетекторов, а также солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии.

Авторы изобретения показали, что в процессе синтеза нанокристаллы PbS, имеющие размеры не более трех нанометров, самоорганизуются в тонкие двумерные структуры микронных масштабов, напоминающие листы толщиной всего 2–3 нанометра. Эти листы, будучи собраны из отдельных фрагментов, тем не менее, ведут себя как единый кристалл и обладают высокой фоточувствительностью, прозрачностью и электропроводностью, что может быть использовано для создания солнечных элементов на их основе.

Как показала группа Хорста Веллера (Horst Weller) из Гамбургского университета в Германии, для того, чтобы запустить процесс самосборки нанолистов сульфида свинца, ученым необходимо всего лишь добавить еще один растворитель в реакционную смесь, где протекает реакция синтеза.

Исследователи из Великобритании разработали новую молекулярную систему, которая может использоваться в качестве основы для аккумуляторов, которые будут перезаряжаться не от электрической сети, а под действием света.

В новой молекуле под действием света генерируется электрический заряд, который может быть храниться длительное время, пока в нем не возникнет необходимость. В обычной фотогальванической ячейке образовавшийся в результате воздействия света свет должен использоваться незамедлительно, или же происходит его быстрая спонтанная нейтрализация.

В прототипе фотоаккумулятора исследователи использовали молекулу дендримера с катионным ядром на основе цианиновых пигментов, заряд которого компенсируется зарядом йодид-анионов (обозначены розовым). (Рисунок из Adv. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adma.200904464)

Материал, которому исследователи дали название «белый графен» может стать важным спутником настоящего графена в создании наноразмерных электронных устройств будущего.

Слева – изображение одноатомных слоев гексагонального нитрида бора, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Справа – картина дифракции электронов на одноатомном слое гексагонального нитрида бора. (Рисунок из Nano Letters, 2010; 100722142755098 DOI: 10.1021/nl1022139)

Исследователям удалось получить самый сильный в мире ферроэлектрический ферромагнит – редкий материал, который, обладая постоянным магнитным полем, может поляризоваться под действием поля электрического.

Разработанный в процессе исследования новый подход является перспективным шагом вперед в разработке мультиферроматериалов (multiferroic material) для таких приложений, как память для компьютеров с низким потреблением энергии, магнитных сенсоров и устройств для преобразования энергии.

Растяжение тонкой пленки EuTiO₃, нанесенной на подложку из DyScO₃ изменяет ее магнитные свойства. (Рисунок из Nature, 2010, 466, 954)

В 2006 году Крег Фенни (Craig Fennie) и Карин Рабе (Karin Rabe) теоретически предположили, что антиферромагнитный титанат европия (EuTiO₃) должен свойства проявлять как ферромагнитного, так и ферроэлектрического материала в том случае, если он будет расти в виде тонкой пленки на подложке – такой рост может вызвать деформационное напряжение материала [1]. Сейчас, спустя четыре года, результаты совместных исследований международной группы исследователей под руководством Даррела Шлома (Darrell Schlom) из Корнеллского Университета (Итака, США) экспериментально подтвердили эти теоретические выкладки [2].

VII-я Международная научно-практическая конференция "Нанотехнологии - производству 2010" состоится 1-3 декабря 2010 года в г. Фрязино Московской области.

Цель конференции – содействие деловому сотрудничеству в сфере создания и развития наноиндустриальных производств, ориентированных на получение принципиально новых видов продукции, снижение энергоемкости технологических процессов, повышение безопасности.

ОРГАНИЗАТОРЫ КОНФЕРЕНЦИИ:

• Министерство промышленности и науки Московской области
• Торгово-промышленная палата РФ
• Министерство энергетики РФ
• ОАО «Российские железные дороги»
• Администрация г. Фрязино
• Национальная ассоциация наноиндустрии
• ЗАО "Концерн Наноиндустрия"