Время волноваться об этих новых разработках с помощью Nanowires
Два интересных открытия были сделаны в области нанотехнологий университетами на двух разных континентах, каждый из которых был создан исследовательскими группами, специализирующимися в различных научных дисциплинах.
Группа химиков из Университета Лунда в Швеции записала образование нанопроводов в реальном времени с помощью электронного микроскопа. Вскоре после этого группа биологов из Мичиганского государственного университета обнаружила органические нанопроволки, которые можно было использовать для электронных устройств. Оба открытия имеют потенциал для использования в электронике, но способ их формирования и их потенциальные приложения сильно различаются.
Что такое Nanowire "// en.wikipedia.org/wiki/Nanowire" target = "_ blank"> Наноустройства, также известные как квантовые провода, представляют собой невероятно маленькие провода толщиной всего в несколько нанометров. Они настолько малы, что эффекты квантовой механики применимы на таком маленьком уровне. До сих пор были обнаружены нанопроволоки с несколькими полезными свойствами, которые зависят от элементов и соединений, из которых они получены. Существуют сверхпроводящие нанопроволоки из оксида иттрия-бариевой меди (YBCO), металлические нанопроволоки из никеля, платины или золота; полупроводниковые нанопроволоки, изготовленные из кремния и других соединений, изоляционные нанопроволоки, изготовленные из диоксида кремния или диоксида титана, и молекулярные нанопроволоки
Пакет полианилин-нанопроводов, любезно предоставленный лабораторией нано-биосенсоров MSU
До недавнего времени молекулярные нанопроволоки, как известно, не обладали свойствами, которые делали их применимыми к электронике, и мы имели лишь смутное представление о том, как образуются конкретные нанопроволочные соединения.
Суперэлектронный микроскоп Лундского университета
Ученые приблизились к тому, чтобы иметь возможность наносить нанопроволоки на полупроводники в композиции и структуры по их выбору. Исследователи знали, как нанопроволоки формируются в течение многих лет, но никогда не могли наблюдать явление достаточно хорошо, чтобы манипулировать их ростом, чтобы достичь желаемых целей. Исследователи из Лунда теперь могут экспериментировать с ростом нанопроволок, подвергая их различным элементам, чтобы увидеть результаты, в основном предоставляя им возможность проводить химические эксперименты на атомном уровне. Даниэль Якобсон, инженер-исследователь из Университета Лунда, подробно остановился на этом открытии в статье, написанной для Nature.com:
«Теперь у нас есть на ленте события, которые происходят, и что требуется для того, чтобы иметь возможность контролировать рост нанопроволок»
Исследовательская группа также разрабатывает еще более мощный электронный микроскоп, чтобы обеспечить более глубокое понимание процесса роста нанопроволок. Если ученые смогут успешно воссоздать условия для своих желаемых нанопроволочных соединений, микрочипы станут меньше и быстрее, чем когда-либо. Это может даже поднять закон Мура на ступеньку!
Микробное белковое волокно штата Мичиган
Исследовательская группа из Мичиганского государственного университета во главе с Джемма Регуэрой обнаружила микробное белковое волокно, которое может передавать электроны достаточно быстро для применения в искусственных устройствах. Белковые волокна представляют собой пили, которые являются болезненными придатками бактерий и других микробов. Эти волокна были получены Geobacter, бактериями, которые потребляют нефтяные загрязнители и радиоактивные отходы, оставляя углекислый газ в качестве отходов. Это конкретное волокно было обнаружено при использовании бактерий Geobacter для потребления урана. То, что делает это новое волокно настолько интригующим, что может переносить заряды со скоростью 1 миллиард электронов в секунду. Это первый органический материал, обнаруженный этими свойствами.
«Будучи сделанным из белка, эти органические нанопроволоки являются биоразлагаемыми и биосовместимыми» - Gemma Reguera
Доктор Регуэра на работе. Изображение предоставлено MSU Курт Степниц
Значение этого открытия заключается в том, что новое волокно является экологически чистым, легче синтезируется и может использоваться в медицинских устройствах, которые могут использоваться внутри человеческого организма.
«Это резко контрастирует с изготовлением искусственных неорганических нанопроводов, которые включают высокие температуры, токсичные растворители, пылесосы и специализированное оборудование».
Движение вперед
Оба эти новых события звучат отлично в теории, но только время покажет, могут ли они успешно применяться к электронике. На данный момент нам просто нужно будет разобраться в теоретических приложениях.