Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'nanorurki węglowe'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 11 results

  1. Oleg Prezhdo i Vitaly Chaban z Uniwersytetu w Rochester znaleźli nowy sposób na otwarcie pojemnika z lekiem, kiedy już dotrze na właściwe miejsce w organizmie. Wystarczy podgrzać wodę w węglowych nanorurkach. Naukowcy przeprowadzili symulację i stwierdzili, że woda w nanorurkach wrze przy temperaturze wyższej niż zwykle, a niewielki wzrost temperatury powyżej temperatury wrzenia prowadzi do szybszego wzrostu ciśnienia pary niż w przypadku dużego pojemnika. Panowie uważają, że szybki wzrost ciśnienia można by wykorzystać do dostarczenia leków. Lasery działające na podczerwień wybiórczo podgrzewałyby nanorurki, nie uszkadzając przy tym okolicznych tkanek. Akademicy wyjaśniają, że punkt wrzenia da się precyzyjnie kontrolować za pomocą średnicy nanorurek. W ich wnętrzu należy umieścić polarne cząsteczki leku, no i oczywiście rozpuszczalnik (polarność polega na występowaniu elektrycznego momentu dipolowego, wynikającego z nierównomiernego rozmieszczenia ładunków w cząsteczce). Prezhdo i Chaban zwrócili uwagę na nanorurki jako podstawę systemu nowoczesnego dostarczania leków, ponieważ są one hydrofobowe i mają zdolność absorbowania światła penetrującego tkanki. Do eksperymentów wybrano ciprofloksacynę - chemioterapeutyk z grupy fluorochinolonów, który wykazuje działanie bakteriobójcze.
  2. Podczas zawału część komórek serca obumiera. Dotąd chirurdzy nie umieli tego naprawić, jednak specjaliści z Brown University oraz India Institute of Technology Kanpur opracowali specjalną nanołatę. Stworzyli rodzaj rusztowania, w którego skład wchodzą nanowłókna węglowe i polimer - poli(kwas mlekowy–co–kwas glikolowy). Podczas testów udowodniono, że nanołata regeneruje zarówno kardiomiocyty, jak i neurony, co oznacza, że obumarły rejon powraca znów do życia (Acta Biomaterialia). Pomysł jest taki, by zastosować coś, co pomoże w regeneracji uszkodzonej tkanki, dzięki czemu otrzymamy zdrowe serce – opowiada David Stout ze Szkoły Inżynierii w Brown. Wzmocnienie serca jest bardzo istotne, ponieważ tkanka bliznowata osłabia narząd i zwiększa ryzyko kolejnych zawałów. Indyjsko-amerykański zespół nieprzypadkowo zdecydował się na nanorurki węglowe, są one bowiem doskonałymi przewodnikami, zapewniają więc sieć elektrycznych połączeń, na których serce polega, by móc stale bić. Naukowcy zespolili nanorurki, wykorzystując kopolimer kwasu mlekowego z kwasem glikolowym (PLGA). W ten sposób powstała siatka o długości ok. 22 milimetrów i grubości rzędu 15 mikronów. Wg Stouta, przypomina ona czarny bandaż. Podczas badań siatkę układano na podłożu szklanym i sprawdzano, czy kardiomiocyty ją skolonizują i się namnożą. Po 4 godzinach powierzchnię zaszczepionych kardiomiocytami włókien węglowych o średnicy 200 nanometrów kolonizowało 5-krotnie więcej komórek mięśnia sercowego niż próbkę kontrolną złożoną wyłącznie z kopolimeru. Po 5 dniach gęstość powierzchni była już 6-krotnie większa niż w próbce kontrolnej. Po 4 dniach gęstość neuronów również się podwoiła. Akademicy podkreślają, że nanołata działa, ponieważ jest elastyczna i wytrzymała, może się więc rozciągać i kurczyć jak prawdziwa tkanka serca. Zespół chce ulepszyć swój wynalazek, by dokładniej naśladować czynność elektryczną serca, a także zbudować model in vitro, żeby sprawdzić, jak materiał reaguje na bicie serca i jego napięcie elektryczne.
  3. Inżynierowie z Uniwersytetu Południowej Kalifornii uzyskali funkcjonującą synapsę z węglowych nanorurek. Rozwiązanie będzie można wykorzystać w protezach mózgowych lub po spięciu wielu takich synaps, do stworzenia syntetycznego mózgu. Pracami zespołu kierowali profesorowie Alice Parker i Chongwu Zhou. Parker zaczęła się zastanawiać nad możliwościami uzyskania sztucznego mózgu już w 2006 roku. "Chcieliśmy uzyskać odpowiedź na pytanie: czy możemy zbudować obwód, który działałby jak neuron? Następny krok był jeszcze bardziej złożony. Jak z takich obwodów zbudować strukturę naśladującą działanie mózgu, w którym znajduje się 100 mld neuronów, a na jedną komórkę nerwową przypada 10 tysięcy synaps?". Pani profesor podkreśla, że od rzeczywistego sztucznego mózgu dzielą nas jeszcze lata pracy. Następną przeszkodą, z jaką muszą się teraz zmierzyć naukowcy, jest odtworzenie w obwodach naturalnej plastyczności mózgu. Ludzki mózg stale pozyskuje bowiem nowe neurony, tworzy nowe połączenia i przystosowuje się do zmieniających się warunków. Odtworzenie tych procesów w syntetycznych obwodach to nie lada wyzwanie. Parker pokłada spore nadzieje w obecnych badaniach nad inteligencją. Wg niej, ich wyniki będą mieć decydujące znaczenie dla wielu dziedzin nauki: od rozwoju prostetycznej nanotechnologii w celu leczenia pourazowego uszkodzenia mózgu (ang. traumatic brain injury, TBI) po nowoczesne samochody, które chroniłyby kierowcę i pasażerów w nieosiągalnym dotąd stopniu. Tranzystor CNTFET (od ang. Carbon Nanotubes FET) uzyskano z nanorurek węglowych, ułożonych równolegle między źródłem i drenem ze stopu palladu z tytanem. Bramkę o średnicy 50 nm utworzono z dwutlenku krzemu.
  4. Naukowcy z New Jersey Institute of Technology (NJIT) opracowali ogniwa słoneczne, które mogą być nadrukowywane na elastyczne podłoża z tworzyw sztucznych. Świat coraz częściej sięga po odnawialne źródła energii, ale ich wykorzystanie nie jest łatwe. Trzeba budować wielkie tamy i olbrzymie farmy wiatrowe. Z kolei produkcja ogniw słonecznych jest dość skomplikowana, gdyż wykorzystuje się w nich oczyszczony krzem, podobnie jak w układach scalonych. Prace uczonych z New Jersey dają nadzieję na stworzenie taniego i prostego w produkcji ogniwa. Organiczne ogniwa słoneczne nadrukowane na polimerach mogą stać się tanim źródłem odnawialnej energii. Możliwości ich zastosowania są niemal nieograniczone. Wyobraź sobie, że jedziesz hybrydowym samochodem, na dachu którego nadrukowane jest ogniwo słoneczne i zasila ono pojazd – mówi profesor Mitra, szef zespołu badawczego. Drukowane ogniwo wykorzystuje nanorurki węglowe, które są 50 000 cieńsze niż ludzki włos. Są one lepszym przewodnikiem energii niż jakiekolwiek inne szeroko stosowane materiały. Zespół Mitry połączył rurki z fulerenami, tworząc strukturę przypominającą kształtem węża. Fulereny umieszczone na polimerze, na który pada światło słoneczne potrafią wyłapać i uwięzić elektrony elektrony, ale ich nie przewodzą. To rola nanorurek, które pozwalają na przepływ energii. Pewnego dnia właściciele domów będą mogli wydrukować sobie ogniwa słoneczne na niedrogiej drukarce atramentowej. Później będą mogli przymocować je do dachu, ściany czy gdziekolwiek indziej i samodzielnie zaopatrywać się w energię – mówi profesor Somenath Mitra, dziekan Wydziału Nauk Chemicznych i Środowiskowych NJIT.
  5. Nowy materiał z nanorurek węglowych może zastąpić szeroko obecnie wykorzystywaną lepkosprężystą gumę silikonową. Ta ostatnia zachowuje swoje właściwości w stosunkowo niewielkim zakresie temperatur (od minus 55 do plus 300 stopni Celsjusza), tymczasem wynalazek Japończyków sprawdza się przy temperaturach z przedziału od -196 do 1000 stopni Celsjusza. Pomysłodawcy już snują plany odnośnie jego wykorzystania i wspominają choćby o kołach w pojazdach kosmicznych. Przy temperaturach powyżej 300 stopni Celsjusza guma silikonowa się rozpada, a poniżej -55 przechodzi zeszklenie (a w stanie szklistym twardnieje). Dr Ming Xu i zespół z Advanced Industrial Science and Technology (AIST) w Tsukubie wpadli na trop zupełnie innego rozwiązania - losowej sieci długich nanorurek węglowych. W temperaturach od -140 do 600 st. Celsjusza moduły sprężystości i stratności, stabilność częstotliwości, poziom odwracalności deformacji (elastyczności) i wytrzymałość zmęczeniowa materiału pozostawały niezmienne. Wg członków zespołu, opisywana stabilność temperaturowa to wynik rozpraszania energii przez miejsca styku łączących i odłączających się nanorurek. Naukowcy zastosowali chemiczne osadzanie z fazy gazowej (ang. chemical vapor deposition). Ich materiał jest sprężysty jak guma, czyli po rozciągnięciu powraca do swojego pierwotnego kształtu, a jednocześnie ma konsystencję lepkiego miodu. Do odkrycia, jak to często bywa, doszło przypadkowo. Japończycy pracowali bowiem oryginalnie nad czymś, co nazwali roboczo "lasem nanorurkowym". Okazało się jednak, że po zmodyfikowaniu katalizatora nanorurki przestały się rozrastać tylko w górę, ale zaczęły tworzyć sieć losowych połączeń. Xu porównała to do pomostów w postaci rozciągniętych między drzewami dżungli lian. Dotąd przeprowadzono bardzo niewiele badań na temat lepkosprężystości nanorurek węglowych. Być może dlatego, że trudno je uzyskać, a w wysokich temperaturach szybko ulegają utlenieniu. Pani Xu uważa, że w przyszłości materiał będzie można dostosować do konkretnych potrzeb, zwiększając np. na zamówienie jego elastyczność. Wierzy też w to, że zakres temperatur, przy których nanorurkowa dżungla z lianami zachowuje swoje właściwości, da się jeszcze rozszerzyć.
  6. Bawełna zaimpregnowana srebrnymi nanoprzewodami i węglowymi nanorurkami to nowy pomysł na uzyskanie prostego i bardzo skutecznego przenośnego urządzenia do uzdatniania wody. Yi Cui z Uniwersytetu Stanforda tłumaczy, że wystarczy zanurzyć kawałek bawełny w roztworze z nanorurkami i nanieść pipetą krople ze srebrnymi przewodzikami, a potem grawitacja i słaby prąd elektryczny zrobią już swoje. Badanie pod skaningowym mikroskopem elektronowym ujawniło, że węglowe nanorurki przylegają do pojedynczych włókien, a nieco od nich cięższe srebrne kabelki tworzą pomiędzy nimi charakterystyczną siatkę. Nanocząstki sprawiają, że tkanina może przewodzić prąd. Prowadzi to do uszkodzenia błon komórkowych bakterii, poza tym srebro również działa sterylizująco. Gdy amerykański zespół przelał przez tak przygotowany materiał wodę zanieczyszczoną Escherichia coli, wyginęło 89% z nich. Po trzech przecedzeniach pozbywano się 98% bakterii. Cui i pozostali sprawdzili skuteczność swojego wynalazku na innych mikroorganizmach, ustalili też, że srebrne nanoprzewody nie wypłukują się do wody. Specjaliści podkreślają, że bawełniane rozwiązanie przyda się nie tylko w procesie odkażania wody, ale także w różnych gałęziach przemysłu, gdzie tworzenie biofilmu (ang. biofouling) przynosi wymierne straty.
  7. Już wkrótce nanorurki węglowe będą mogły zastąpić neurony mózgu, z którymi tworzą świetnie funkcjonujące obejścia czy dodatkowe obwody. W ten sposób wspomogą działanie narządów zdrowych osób, stanowiąc highendowy odpowiednik miłorzębu czy lecytyny, oraz przyczynią się do poprawy stanu chorych i ludzi po wypadkach (Nature Nanotechnology). Badacze z Włoch i Szwajcarii udowodnili, że nanorurki ściśle współpracują z już istniejącymi sieciami neuronalnymi, przewodząc impulsy elektryczne dokładnie w taki sam sposób jak komórki nerwowe. Wg Henry'ego Markrama z Laboratorium Mikroobwodów Nerwowych, nowy interfejs stanowi podstawę neuroprotez przyszłości, zapewniających widzenie, słyszenie, wykrywanie zapachu i ruchu, a także hamujących ataki padaczki czy umożliwiających tworzenie bypassów uszkodzonego fragmentu rdzenia. Gdyby rozwiązanie to zastosować u pacjentów z chorobą Alzheimera, odzyskaliby dawną sprawność intelektualną, a może nawet ich możliwości by wzrosły. Badacze z Laboratory of Neural Microcircuitry pracowali pod przewodnictwem Michela Giugliano, a Włochami kierowała profesor Laura Ballerini z Uniwersytetu w Trieście. Wspólnie zauważono, że będące doskonałymi przewodnikami nanorurki łączą się błonami komórkowymi neuronów. W odróżnieniu od elektrod metalowych, generują one obejścia między proksymalnymi a dystalnymi obszarami neuronów, co zwiększa ich pobudliwość. Giugliano dodaje, że nanoelektrody zastąpią najprawdopodobniej zaimplantowane metalowe części aparatów do głębokiej stymulacji mózgu, które stosuje się np. w terapii parkinsonizmu oraz głębokiej depresji.
  8. Japońscy naukowcy chcą wybudować windę, która wyniesie pasażerów na wysokość 36 tysięcy kilometrów. Kabina będzie się poruszać w górę i w dół po kablach. Do tej pory kabiny nie wjeżdżały aż tak wysoko, trzeba je więc będzie specjalnie przystosować. Kable również wymagają odpowiedniej przeróbki: powinny być mocne jak nić pajęcza i lekkie jak piórko. Zostaną zakotwiczone w ziemi, a z drugiej strony przyczepione do satelity dokującego przy stacji orbitującej wokół naszej planety. Japończycy chcieliby, żeby winda przewoziła pasażerów, ale także wielkie panele słoneczne, które zasilałyby domy i fabryki na powierzchni Ziemi. W ten sam sposób można by się, wg nich, pozbywać odpadów nuklearnych, wyrzucając je w przestrzeń kosmiczną. W przyrodzie nic jednak nie ginie, więc choć nie mielibyśmy ich u siebie, nadal by gdzieś krążyły... Shuichi Ono, przewodniczący Japan Space Elevator Association, twierdzi, że z windy będą mogli korzystać wszyscy. Na realizację projektu Japończycy wygospodarowali 5 mld funtów. W listopadzie odbędzie się międzynarodowa konferencja, w czasie której ustalone zostaną terminy dostarczenia poszczególnych elementów maszynerii. Naukowcy spodziewają się, że najtrudniejsze będzie wyprodukowanie materiału na kable windy. Z jednej strony, muszą być one lekkie, a z drugiej, odporne na uderzenia. Wszyscy wiążą duże nadzieje z wbudowanymi we włókna nanorurkami węglowymi. Profesor Yoshio Aoki, specjalista ds. inżynierii precyzyjnej z Nihon University, twierdzi, że kable powinny być 180 razy mocniejsze od stali. To jednak nie wszystko, ponieważ muszą 4-krotnie przebić wytrzymałość najlepszych nanorurek węglowych, jakie do tej pory uzyskano. Pozostaje jeszcze jedno pytanie: jak ma być zasilana kabina? Aoki uważa, że najrozsądniej jest wykorzystać technologię zaimplementowaną w pociągach-pociskach (Shinkansen). Nanorurki węglowe są dobrymi przewodnikami, dlatego myślimy o poprowadzeniu na całej długości drugiego kabla, który zapewniałby moc.
  9. Urządzenia elektroniczne stają się coraz mniejsze i, niestety, delikatniejsze. Naukowcy pracują nad metodami zabezpieczania ich przed uszkodzeniem. Dzięki pomysłowi fizyków z Clemson University i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) już wkrótce telefon komórkowy, który upadnie na ziemię, nie roztrzaska się, ale odbije od podłoża jak piłeczka kauczukowa. A wszystko za sprawą osłonki z ukształtowanych jak sprężyny nanorurek węglowych. Jak wyjaśnia Apparao Rao, "materac" z nanorurek działa na zasadzie amortyzatora wstrząsów i pochłania energię upadku. Każda ze sprężynek jest tysiące razy mniejsza od ludzkiego włosa. Podobne skręcone nanorurki uzyskiwano już wcześniej, ale członkowie ekipy z Clemson zrobili to dużo szybciej niż zwykle, bo w jednoetapowym procesie. Wykorzystali opatentowaną mieszaninę węglowodorów z katalizatorem. W przyszłości pomysł Amerykanów znajdzie zastosowanie w zbrojach chroniących ciało żołnierzy, samochodowych zderzakach czy jako wypełnienie podeszw butów. Rao zaznacza, że nowa metoda pozwala na uzyskiwanie dużych ilości sprężynek nanowęglowych w krótkim czasie, łatwo więc będzie wytwarzać je na skalę przemysłową. Wcześniej połączone siły naukowców z Clemens i UCSD porównywały efekty wykorzystania osłon z prostych i skręconych nanorurek węglowych. Kiedy na warstwę nanorurek upuszczano kulkę ze stali nierdzewnej, tylko sprężyny powracały do stanu sprzed uderzenia. Proste nanorurki udało się też wygiąć w literę "Y". W takiej formie po przyłożeniu napięcia zachowywały się jak miniaturowe tranzystory.
  10. Japońscy naukowcy z Narodowego Instytutu Zaawansowanych Nauk Przemysłowych i Technologii Przemysłowych (AIST) stworzyli zintegrowaną trójwymiarową strukturę z nanorurek węglowych, wykorzystując do tego celu pojedynczą warstwę nanorurek. Japończycy zbudowali plaster z nanorurek węglowych i wykorzystali techniki litograficzne do umieszczenia na nim różnych struktur. Uczeni umieścili na krzemowym substracie katalizator oraz cienką warstwę nanorurek. Na krzemie rosną pionowo ustawione nanorurki. Po wzroście umieszcza je się w płynie, a następnie szybko wyciąga, co powoduje, że nanorurki "przewracają się", tworząc gęstą warstwę. W czasie wysychania jeszcze bardziej się zagęszczają i silniej przylegają do krzemowego podłoża. Gęstość warstwy węglowych nanorurek o średnicy 2,8 nanometra ułożonych w pionie wynosi 0,03 grama na centymetr sześcienny. Po utworzeniu plastra wzrasta ona do 0,5 grama na cm3. Węglowy plaster jest lekki i bardzo wytrzymały. Jest jednocześnie niezwykle giętki, a utworzone na nim połączenia nie ulegają przerwaniu nawet wówczas, gdy plaster zegniemy pod kątem większym niż 90 stopni. Oporność elektryczna plastra wynosi 0,008 Ωcm w kierunku równoległym do ułożenia nanorurek i 0,2 Ωcm w kierunku prostopadłym.
  11. Jak bardzo pikantna jest dana papryczka chilli czy przygotowany na jej bazie sos? By umiejscowić ją jakoś na skali Scoville'a, można wykorzystać subiektywną opinię wyszkolonego kipera albo kosztowne urządzenie. Richard Compton i jego zespół z Uniwersytetu Oksfordzkiego przekonują jednak, że najlepiej jednak zaprzęgnąć do pracy nanorurki węglowe. Gwarantuje to obiektywizm i sporą oszczędność pieniędzy (The Analyst). Tradycyjna skala chemika Wilbura Scoville'a powstała niemal 100 lat temu, bo w 1912 roku. Pikantność jest oceniana na podstawie zawartości kapsaicyny. Im więcej tego związku w danej odmianie papryki, tym ostrzejszy ma ona smak. Sos chilli rozcieńcza się do momentu, kiedy 5 kiperów przestaje wyczuwać charakterystyczne szczypanie. Stopień rozcieńczenia jest oficjalną miarą ostrości papryki. Na tej podstawie przypisuje się jej miejsce na skali. Compton zwraca uwagę, że jego metoda jest o wiele tańsza od jedynej dostępnej do tej pory metody analitycznej: wysokosprawnej chromatografii cieczowej (ang. high-pressure liquid chromatography), w ramach której ekstrahowano kapsaicynę z sosu i określano jej stężenie. Poza ceną, ma ona jeszcze jeden minus. Różne kapsaicynoidy są najpierw wydzielane i mierzone tylko po to, by zostać ponownie wymieszane i przyrównane do skali. Urządzenie Brytyjczyków mierzy stężenie poszczególnych rodzajów kapsaicyny jednocześnie. Elektrody z nadrukowaną warstwą nanorurek węglowych na wierzchu pokrywa się próbką sosu czy papryki. Ponieważ nanorurki mają dużą powierzchnię, absorbują sporą jej część. Następnie całą "maszynerię" zanurza się w roztworze etanolu. Kapsaicyna ulega utlenieniu, czego skutkiem jest przepływ prądu. Im więcej kapsaicyny, tym większe ma on natężenie. Przetestowano szereg sosów chilli i uzyskano podobne wyniki jak za pomocą skali Scoville'a. Oznacza to, że metoda działa. Teraz Compton próbuje opatentować urządzenie i chciałby rozpocząć jego sprzedaż. Wg niego, przydałoby się ono jako wykrywacz ostrości zarówno kucharzom zawodowym, jak i amatorom.
×
×
  • Create New...