Чeлoвeчeский oргaнизм oпрeдeлeннo нe прeднaзнaчeн чтобы сущeствoвaния в кoсмoсe. Oтсутствиe силы тяжeсти привoдит к дeгрaдaции мускулатуры и скелета человека, а длительное воздействие проникающей космической радиации повышает небезопасность возникновении онкологических и других заболеваний. Скафандры, оболочка космических кораблей и другие средства позволяют частью оградить человека от воздействия радиации, но все это далеко ото идеального варианта в космосе, где размеры, вес и подвижность играют решающее существенность. Решением части проблем с защитой человека от радиации может стать новобранец наноматериал, разработанный исследователями из австралийского Национального университета (Australian National University, ANU). Тонкой пленкой такого материала есть покрыть поверхность скафандра, после чего этот скафандр обретет возможность отражения вредного ультрафиолетового, инфракрасного света и электромагнитного излучения других диапазонов.

Овалоид защитного наноматериала покрыта наночастицами, которые способны отражать свет или электромагнитное излучение определенной длины волны. Буква длина волны может быть изменена путем изменения температуры материала, чисто приводит к изменению размеров наночастиц, и, как следствие, оптических свойств материала в целом. Регулируя температуру разрешено добиться того, чтобы через материал проходило излучение определенного диапазона электромагнитного спектра, а все остальное — отражалось отдавать. В принципе, можно организовать и обратный случай, когда материал блокирует прохождение не более чем излучения из определенного диапазона.

Источник нагрева, служащий для регулирования температуры материала, может бытийствовать внешним или встроенным прямо в скафандр. Этим источником может быть полоса лазерного света, электрический или химический нагреватель и т.п.

В настоящее время опытные образцы наноматериала демонстрируют высокую действенность для защиты человека от ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Применение в материале наночастиц определенного вида и размеров позволит создать получи его основе такую же эффективную защиту от высокоэнергетического электромагнитного, рентгеновского или палитра-излучения, к примеру. К сожалению, наноматериал абсолютно не может защитить человека с радиации, состоящей из высокоэнергетических частиц, но на такое не способны и прочие материалы, которые используются сейчас для изготовления скафандров.

И в заключение следует сделать отметку, что помимо применения в космосе, новый наноматериал может быть успешно использован в некоторых областях и получи Земле. «К примеру, в вашей комнате может быть умное окно, которое щелчком выключателя превратится в гелиостат» — рассказывает Андрей Мирошниченко, ведущий исследователь, — «Наноматериал, нанесенный бери лобовое стекло автомобиля, сможет защитить глаза водителя от слепящего света фар встречных автомобилей и т.п.»

Кoгдa исслeдoвaтeли из унивeрситeтa Sapienza Universita di Roma внoсят кaплю жидкoсти, внутри кoтoрoй нaxoдятся тысячи гeнeтичeски мoдифицирoвaнныx бaктeрий видa E.Coli, нa матрицу с множеством микродвигателей, сии двигатели начинают вращаться в заданном направлении и с заданной скоростью. Некоторые из бактерий попадают своей передней до известной степени в специальное микроуглубление на колесе двигателя и движениями своих жгутиков они заставляют вращаться кульбит, словно вода, вращающая колесо водяной мельницы.

«Комбинируя количество, расположение и форму микроуглублений держи роторах, мы можем делать «биологические двигатели», обеспечивающие заданное направление, прыть и усилие вращения» — рассказывает профессор Роберто Ди Леонардо (Roberto Di Leonardo), — «При этом, движением каждого двигателя разрешается управлять индивидуально при помощи света, который и является основным источником энергии».

Транссудат с бактериями, используемая в данном случае, называется «активной жидкостью» из-за некоторого количества заключенной в ней энергии механического движения. Использование таких активных жидкостей в качестве «топлива» к микродвигателей требует технологии, позволяющей направлять движение всех или большей части бактерий в одном заданном направлении.

В данном случае крен движения бактерий задается формой и расположением микроуглублений в роторе двигателя. Эти микроуглубления направлены по-под углом 45 градусов к оси двигателя, что позволяет получить максимальный вращательный отрезок времени. Помимо этого, каждый микродвигатель устанавливается в частично изолированной области, а каналы, спустя которые бактерии проникают в эту область, направлены так, чтобы бактерии сразу а попадали внутрь незанятых микроуглублений ротора двигателя.

Проведенные эксперименты показали, точно скорость вращения и вращательный момент прямо пропорциональны количеству пойманных в ловушки микроуглублений бактерий. А максимальная натиск, с которой могут вращаться такие «бактериальные двигатели» составляет 20 оборотов в побудь здесь.

Но не только конструкция самого двигателя является ключевым моментом данной технологии. Далеко не менее важную роль играют в этом деле и сами бактерии. Проведенная генная вид снабдила обычные бактерии вида E.Coli так называемым фотохимическим протонным насосом. Текущий насос при помощи энергии фотонов света создает внутри бактерии электрохимический вектор (потенциал), наличие которого заставляет бактерию двигаться интенсивней. Освещая микродвигатели светом с определенной интенсивностью, исследователи могут вести скоростью вращения двигателя.

Для создания сложных миниатюрных систем будет нуждаться синхронное вращение с заданной скоростью всех ее микродвиателей. Такая синхронизация возможна по причине наличию алгоритма обратной связи, реализованного путем освещения всех двигателей однородным потоком света крата в 10 секунд. Такой подход позволяет измерить скорость вращения каждого двигателя и подсчитать силу потока света, необходимого для вращения каждого из двигателей строго получай заданной скорости.

«Такие микродвигатели смогут в будущем приводить в движение микроботов, слои миниатюрных биомедицинских лабораторий, которые выполняют функции сбора и сортировки отдельных клеток, и многое другое» — рассказывает Роберто Ди Леонардо.

Пoскoльку пoлупрoвoдникoвaя oтрaсль ужe прaктичeски дoбрaлaсь дo нaнoрaзмeрнoгo урoвня, с кaждым гoдoм становится все тяжелей и тяжелей соблюдать известный всем установление Гордона Мура, согласно которому количество транзисторов на чипах процессоров и их вычислительная значительность должны удваиваться каждые два года. И недавно специалисты компании IBM нашли пока один путь, благодаря которому закон Мура сможет продолжать действовать единаче некоторое время. Используя углеродные нанотрубки, состоящие из одного из самых тонких материалов в природе, ученые IBM создали транзисторы с самыми маленькими возьми сегодняшний день размерами их элементов. Но при этом, новые транзисторы существенно выигрывают у кремниевых аналогов ровно по скорости их работы.

Следует отметить, что ученые уже достаточно давнёхонько экспериментируют с транзисторами на углеродных нанотрубках, крошечных трубках, диаметром около 1 нанометра, стенки которых состоят из атомов углерода и имеют толщину в Вотан атом. Однако ученые постоянно сталкиваются с массой трудностей технического и технологического плана. Сии трудности заставляют исследователей идти на компромиссы, некоторые из которых определяют, как будто для обеспечения высокой скорости и эффективности работы, размеры нанотрубочных транзисторов должны бытийствовать больше размеров традиционных кремниевых транзисторов, которые составляют сейчас порядка 100 нанометров.

Во (избежание уменьшения размеров транзистора ученые IBM использовали новую технологию, позволившую им ввести на основании электроды, размером в 10 нанометров, подающие или отводящие лепистрический ток от углеродной нанотрубки. Эти электроды изготовлены из молибдена, материала, который-нибудь хорошо сочетается и контактирует с углеродом на концах нанотрубок. А добавка кобальта к материалу электродов позволила проводить технологичный процесс при более низкой температуре.

Но для того, чтобы радиоприемник можно было использовать в практических целях, он должен иметь возможность проводить вящий электрический ток, нежели может провести через себя одна углеродная нанотрубка. Ученым посчастливилось «уложить» параллельно несколько нанотрубок, длина которых равнялась всего 7 нанометрам и безопасно соединить их концы с молибденово-кобальтовыми электродами.

В результате всего перечисленного выше невозмутимый размер структуры нанотрубочного транзистора составил всего 40 нанометров. Так во вкусе первые такие транзисторы являются лишь опытными образцами, приводить их точные характеристики безграмотный имеет никакого смысла, стоит упомянуть лишь, что новые транзисторы имеет паче высокую скорость работы и эффективность, нежели ближайшие кремниевые аналоги.

В ближайшем времени специалисты компании IBM планируют начать изготовление нанотрубочных транзисторов, в которых будут использованы нанотрубки, длиной в 5 нанометров. И такие транзисторы, из-за счет меньшей длины канала, смогут работать еще на более высоких скоростях, потребляя поменьше энергии, чем требуется транзисторам с 7-нм нанотрубками.