Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Elektronika jak guma
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na ETH Zurich powstało niezwykle lekkie, 18-karatowe złoto, do którego wytworzenia użyto plastikowej matrycy w miejsce stopu metali. Lekkie złoto znajdzie zastosowanie w jubilerstwie, przede wszystkim przy produkcji zegarków, gdzie niewielkie zwiększenie wagi może być bardzo uciążliwe ale posiadacza zbyt ciężkiego zegarka.
Lekkie złoto to dzieło Leonie van't Hag z zespołu profesora Raffaele Mezzengi. Waży ono od 5 do 10 razy mniej niż standardowe 18-karatowe złoto, które jest zwykle wykonane z 3/4 złota i 1/4 miedzi. Taki stop ma gęstość około 15 g/cm3.
Gęstość nowego materiału wynosi zaledwie 1,7 g/cm3 i wciąż jest to jak najbardziej prawdziwe 18-karatowe złoto. Zamiast stopu metali van't Hagn, Mezenga i ich zespół wykorzystali włókna proteinowe i polimer, z których utworzyli matrycę, na którą nałożyli cienkie nanokryształy złota. Same nanokryształy zawierają też wiele pustych niewidocznych gołym okiem przestrzeni. Uczeni opisali swoje badania na łamach Advanced Functional Materials.
Cały proces produkcyjny przebiegał następująco: najpierw wszystkie składniki umieścili w wodzie, tworząc układ dyspersyjny. Po dodaniu soli zamienił się on w żel. Następnie wodę zastąpiono w nim alkoholem. Całość umieszczono w specjalnej komorze, gdzie w warunkach wysokiego ciśnienia i w atmosferze nadkrytycznego CO2 doszło do wymieszania się alkoholu i dwutlenku węgla. Po zmniejszeniu ciśnienia całość zamieniła się w homogeniczny aerożel. Następnie za pomocą wysokiej temperatury pozbyto się polimerów i nadano całości ostateczny kształt.
To złoto ma właściwości plastiku. Gdy upadnie na twardą powierzchnię, wydaje taki dźwięk, jak tworzywo sztucznej. Jednak ma połysk złota, można go polerować i obrabiać jak złoto. Co więcej można też dopasować jego twardość do przewidywanych zastosowań. Można też zmienić jego kolor zmieniając kształt tworzących go nanocząstek. Jeśli np. użyjemy sferycznych nanocząstek, złoto będzie miało fioletowy połysk. Możemy w ten sposób uzyskać wszystkie rodzaje złota o potrzebnych nam właściwościach.
Mezzenga mówi, że „plastikowe” złoto będzie szczególnie użyteczne w jubilerstwie i wytwarzaniu zegarków, gdzie dużą rolę odgrywa waga produktu. Nadaje się też do roli katalizatora, do zastosowania w elektronice czy w osłonach przed promieniowaniem.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Międzynarodowy zespół naukowy roztopił złoto w temperaturze pokojowej. Do odkrycia doszło przypadkiem.
Ludvig de Knoop z Chalmers University of Technology chciał zobaczyć, jak na tomy złota wpływa największe powiększenie ich w mikroskopie elektronowym. Byłem naprawdę zaskoczony, mówił de Knoop. Tym, co go tak zadziwiło było odkrycie, że w temperaturze pokojowej, pod wpływem działania mikroskopu, wierzchnia warstwa złota uległa stopieniu.
To niezwykłe zjawisko, które daje nam nową podstawową wiedzę o złocie, stwierdził uczony. Modelowanie komputerowe wykazało, że do stopienia złota nie doszło wskutek wzrostu temperatury, a w wyniku oddziaływania niedoskonałego pola elektrycznego, które wzbudziło atomy.
Odkrycie, że złoto może w ten sposób zmienić swoją strukturę jest nie tylko spektakularne, ale też ma przełomowe znaczenie dla nauki, mówią naukowcy. Będzie to miało olbrzymi wpływ na nauki o materiałach.
Uczeni odkryli też, że możliwe jest przełączanie pomiędzy strukturą stałą a stopioną, dzięki czemu mogą powstać nowe typy czujników, katalizatorów czy tranzystorów. Jako, że możemy kontrolować i zmieniać właściwości atomów na powierzchni otwierają się nam nowe możliwości zastosowań materiału, stwierdziła współautorka badań profesor Eva Olsson.
Warto tutaj podkreślić, że zmiana stanu skupienia na powierzchni zaszła w próbce o szerokości liczonej w nanometrach. Uzyskanie podobnego efektu na próbkach większych rozmiarów wymagałoby zastosowania napięcia elektrycznego, jakiego nie jesteśmy w stanie osiągnąć.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Cambridge powstała technika pozyskiwania wysokiej jakości grafenu w temperaturze ponaddwukrotnie niższej niż dotychczas. Osiągnięcie to znakomicie ułatwi zastosowanie grafenu w praktyce.
Zespół pracujący pod kierunkiem Roberta Weatherupa i Bernharda Bayera nałożył cienką warstwę złota na nikiel, na którym wzrasta grafen. To pozwoliło obniżyć temperaturę, w której tworzony jest grafen do zaledwie 450 stopni Celsjusza.
Obecnie najlepszą znaną metodą pozyskiwania wysokiej jakości grafenu jest osadzanie z fazy gazowej. W tym celu podłoże z niklu lub miedzi, które działa jak katalizator, poddaje się działaniu gazu zawierającego węgiel. W temperaturze ponad 1000 stopni Celsjusza dochodzi do osadzenia się warstwy węgla na podłożu. Powstaje grafen.
Metoda taka nie jest jednak pozbawiona wad. Wysokie temperatury niszczą część materiałów, które są wykorzystywane w produkcji elektroniki, przez co nie można z grafenu bezpośrednio tworzyć układów scalonych.
Tymczasem, jak odkryli brytyjscy uczeni, wystarczy do niklu dodać mniej niż 1% złota, by można było obniżyć temperaturę pracy z grafenem do 450 stopni Celsjusza. Co więcej, pozyskany w ten sposób grafen jest lepszej jakości. W tradycyjnej technice produkcji grafen pojawia się na całej powierzchni niklu i poszczególne kawałki tworzą się niezależnie. Z czasem powiększają się i łączą ze sobą, ale miejsca połączeń są mniej doskonałe niż pozostała powierzchnia grafenu i elektrony nie poruszają się nich równie swobodnie.
Tymczasem złoto blokuje wzrost grafenu. Pozwala zatem otrzymywać jednolite płachty, które rosły przez dłuższy czas, ale jako że nie napotkały na swojej drodze innych skrawków grafenu, nie łączyły się z nimi i nie występują w nich „szwy". Złoto pozwala zatem nie tylko na pozyskanie grafenu w znacznie niższej temperaturze, ale również na produkcję materiału o lepszych właściwościach.
Uczeni z Cambridge przeprowadzili przy okazji szczegółowe badania nad wzrostem grafenu. Dowiedzieli się, że do osadzania się grafenu nie dochodzi tylko w czasie, gdy podłoże jest schładzane oraz że na wzrost wpływa nie tylko powierzchnia katalizatora, ale też obszar poniżej.
Grafen wciąż jest przedmiotem laboratoryjnych badań i nie trafił jeszcze na linie produkcyjne. Jednak dzień jego rynkowego debiutu jest coraz bliżej. Idealnie byłoby, gdyby grafen udało się produkować bezpośrednio na izolatorze. Obecnie trzeba go przenosić z podłoża, na którym jest tworzony, na podłoże, gdzie ma powstać obwód. Problem w tym, że izolatory słabo sprawdzają się w roli katalizatorów do pozyskiwania grafenu z fazy gazowej. Badania nad wzrostem grafenu to wciąż młoda dziedzina wiedzy, ale rozwija się bardzo szybko - stwierdził Weatherup.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Arizona opracowano nową technikę dostarczania leków do tkanek nowotworowych. Jeśli metoda okaże się tak skuteczna, jak wskazują wstępne wyniki, to chemioterapia będzie dzięki niej bardziej efektywna przy jednoczesnej redukcji efektów ubocznych.
Autorem wspomnianej techniki jest zespół profesora Marka Romanowskiego. Uczeni wykorzystali pokryte złotem kapsułki wykonane z liposomów, które w sposób kontrolowany uwalniają leki w ściśle określonych miejscach organizmu. Kapsułki są wstrzykiwane do krwioobiegu i w naturalny sposób gromadzą się wokół tkanki nowotworowej. Naukowcy z Arizony dołączyli do liposomów molekuły sygnałowe, ligandy, które współpracują ze specyficznymi receptorami komórek. Wystarczy zatem dobrać ligandy odpowiednio do komórek nowotworu, który chcemy zaatakować. Dzięki temu kapsułki z większym prawdopodobieństwem skupią się w tkance nowotworowej. Gdy już to nastąpi, do akcji wkracza złoto. Metal ten ma tę interesującą właściwość, że zamienia światło podczerwone w ciepło. Wystarczy zatem oświetlić zgrupowane kapsułki światłem podczerwonym, by rozgrzały się one, powodując 'rozmiękczenie' liposomów i wyciekanie z nich leków. Taka technika pozwala precyzyjnie kontrolować ilość uwalnianych leków. Możliwe jest bowiem manipulowanie zarówno intensywnością jak i długością impulsu świetlnego.
Użycie złota ma tę dodatkową zaletę, że gdy część kapsułek trafi do zdrowych tkanek, metal powinien zapobiegać wyciekaniu toksycznych lekarstw, które mogłyby je uszkodzić. Co więcej, kapsułki są na tyle małe, że ich nadmiar powinien zostać usunięty przez nerki. Jest to o tyle ważne, że obecnie nie istnieje żadna zatwierdzona terapia, która pozwalałaby usunąć z organizmu złote nanostruktury.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
SpectroPen to urządzenie, które pozwala chirurgowi w czasie rzeczywistym sprawdzać, gdzie znajdują się brzegi wycinanego nowotworu. To niezwykle istotne, ponieważ udowodniono, że w przypadku większości guzów litych całkowita resekcja jest najlepszym prognostykiem przeżywalności.
Specjaliści z trzech jednostek naukowo-badawczych (Szkoły Medycznej Emory University, Georgia Institute of Technology i University of Pennsylvania) opublikowali wyniki testów urządzenia swojego autorstwa w piśmie Analytical Chemistry. Ta technologia pozwala chirurgowi wizualizować w czasie rzeczywistym, gdzie są guzy. Dodatkowo skan wykonywany już po zabiegu daje możliwość sprawdzenia marginesów guza – tłumaczy prof. Shuming Nie, podkreślając jednocześnie, że oprócz całkowitego usunięcia nowotworu istotne jest również zidentyfikowanie węzłów chłonnych, które mogły zostać zajęte.
SpectroPen wykrywa fluorescencyjny barwnik reporterowy oraz światło rozproszone przez drobiny złota pokryte polimerem. Poza tym wykorzystywane są też przeciwciała, które wykazują wyższe powinowactwo do molekuł zlokalizowanych na komórkach nowotworu (antygenów) niż do zwykłych komórek.
Dzięki powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii ramanowskiej (ang. Surface Enhanced Raman Spectroscopy, SERS) złoto wzmacnia sygnał barwnika reporterowego. Zespół Nie wykazał, że w ten sposób można wykryć wszczepione gryzoniom guzy o rozmiarach nieprzekraczających 1 mm. Jak tłumaczą sami wynalazcy, SpectroPen to hybryda lasera o długości fali bliskiej podczerwieni oraz wykrywacza fluorescencji/rozproszonego światła. Urządzenie jest połączone za pomocą światłowodu ze spektrometrem, który zapisuje zarówno fluorescencję, jak i sygnały ramanowskie.
Podczas eksperymentów akademicy posłużyli się podaną dożylnie zielenią indocyjaninową. Myszom wszczepiono komórki ludzkiego raka piersi. Z powodu przepuszczalnych naczyń krwionośnych i błon barwnik gromadzi się w większych ilościach w komórkach nowotworowych. Wysyłany przez nie sygnał jest więc 10-krotnie silniejszy niż sygnał z prawidłowych tkanek. Do komórek rakowych wprowadzono gen świetlików, dlatego guz rozświetlał się po podaniu kroplówki.
Nasze badania in vivo wykazały, że granice guza można precyzyjnie określić przed operacją i w jej trakcie oraz że sygnał kontrastu jest silnie powiązany z bioluminescencją guza – podkreśla Nie. Fluorescencję i sygnały ramanowskie można od siebie oddzielić, jeżeli nanocząstki złota są wprowadzone na 5-10 mm w głąb tkanki. Gwarantują one 40-50-krotnie większą czułość niż barwnik.
W przyszłości naukowcy chcą przetestować SpectroPen po podaniu kontrastu nanocząsteczkowego.
http://www.youtube.com/watch?v=h4oTs5Jv0_8
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.