Πρόσφατες καινοτομίες στον τομέα της νανοτεχνολογίας

click fraud protection

Το Εθνικό Ινστιτούτο Προηγμένων Βιομηχανικών Επιστημών και Τεχνολογίας (AIST) και η REO ανέπτυξαν τον κόσμο πρώτη τεχνολογία «νανοσωλήνων νερού» που επιτρέπει τόσο στα ψάρια γλυκού νερού όσο και στα ψάρια αλμυρού νερού να ζουν στην ίδια κατάσταση νερό.

Μια "νανο-βελόνα" με μια άκρη περίπου ένα χιλιοστό του μεγέθους μιας ανθρώπινης τρίχας χτυπά ένα ζωντανό κύτταρο, προκαλώντας το να τρέχει για λίγο. Μόλις αφαιρεθεί από το κύτταρο, αυτός ο νανοαισθητήρας ORNL ανιχνεύει σημάδια πρώιμης βλάβης του DNA που μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο.

Αυτός ο νανοαισθητήρας υψηλής επιλεκτικότητας και ευαισθησίας αναπτύχθηκε από μια ερευνητική ομάδα υπό την καθοδήγηση Τουάν Βο-Ντιν και τους συνεργάτες του Guy Griffin και Brian Cullum. Η ομάδα πιστεύει ότι, χρησιμοποιώντας αντισώματα που στοχεύουν σε μια ευρεία ποικιλία κυτταρικών χημικών ουσιών, το ο νανοαισθητήρας μπορεί να παρακολουθεί σε ένα ζωντανό κύτταρο την παρουσία πρωτεϊνών και άλλων ειδών βιοϊατρικής ενδιαφέρον.

Η Catherine Hockmuth του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο αναφέρει ότι ένα νέο βιολογικό υλικό που έχει σχεδιαστεί για την επιδιόρθωση του κατεστραμμένου ανθρώπινου ιστού δεν συρρικνώνεται όταν είναι τεντωμένο. Η εφεύρεση των νανο-μηχανικών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Σαν Ντιέγκο σηματοδοτεί μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνική ιστών επειδή μιμείται περισσότερο τις ιδιότητες του φυσικού ανθρώπινου ιστού.

instagram viewer

Ο Shaochen Chen, καθηγητής στο τμήμα της νανοηλεκτρονικής στη Σχολή Μηχανικών του UC San Diego Jacobs, ελπίζει ότι μελλοντικός ιστός τα έμπλαστρα που χρησιμοποιούνται για την αποκατάσταση των κατεστραμμένων τοιχωμάτων της καρδιάς, των αιμοφόρων αγγείων και του δέρματος, για παράδειγμα, θα είναι πιο συμβατά από τα μπαλώματα διαθέσιμες σήμερα.

Αυτή η τεχνική βιοπληροποίησης χρησιμοποιεί ελαφριά, ακριβή ελεγχόμενα κάτοπτρα και προβολή υπολογιστή σύστημα για την κατασκευή τρισδιάστατων ικριωμάτων με καλά καθορισμένα μοτίβα οποιουδήποτε σχήματος για ιστό μηχανική.

Το σχήμα αποδείχθηκε απαραίτητο για τη μηχανική ιδιότητα του νέου υλικού. Ενώ οι περισσότεροι κατασκευασμένοι ιστός είναι στρωματοποιημένοι σε ικριώματα που έχουν το σχήμα κυκλικών ή τετράγωνων οπών, η ομάδα του Chen δημιούργησε δύο νέα σχήματα που ονομάζονται "reentrant honeycomb" και "cut "Και τα δύο σχήματα παρουσιάζουν την ιδιότητα του αρνητικού λόγου Poisson (δηλ. όχι συρρίκνωση όταν τεντώνεται) και διατηρούν αυτή την ιδιότητα είτε το επίθεμα ιστού έχει μία είτε πολλαπλή στρώματα.

Οι επιστήμονες του MIT στο MIT έχουν ανακαλύψει ένα προηγουμένως άγνωστο φαινόμενο που μπορεί να προκαλέσει ισχυρά κύματα ενέργειας για να πυροβολήσουν μέσα από μικροσκοπικά καλώδια γνωστά ως νανοσωλήνες άνθρακα. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε έναν νέο τρόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Το φαινόμενο, που περιγράφεται ως κύματα θερμότητας, "ανοίγει ένα νέο πεδίο ενεργειακής έρευνας, το οποίο είναι σπάνιο", λέει ο Michael Strano, Charles και Hilda Roddey του MIT Αναπληρωτής Καθηγητής Χημικών Μηχανικών, ο οποίος ήταν ο ανώτερος συγγραφέας ενός εγγράφου που περιγράφει τα νέα ευρήματα που εμφανίστηκαν στα υλικά της φύσης στις 7 Μαρτίου, 2011. Ο κύριος συγγραφέας ήταν ο Wonjoon Choi, διδακτορικός φοιτητής μηχανικής.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι υπομικροσκοπικοί κοίλοι σωλήνες κατασκευασμένοι από ένα πλέγμα ατόμων άνθρακα. Αυτοί οι σωλήνες, μερικά μόνο δισεκατομμυριοστά του μέτρου (νανόμετρα) σε διάμετρο, αποτελούν μέρος μιας οικογένειας νέων μορίων άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων των κομμάτια μπλοκ και των φύλλων γραφενίου.

Στα νέα πειράματα που διεξήγαγε ο Michael Strano και η ομάδα του, οι νανοσωλήνες επικαλύφθηκαν με ένα στρώμα αντιδραστικού καυσίμου που μπορεί να παράγει θερμότητα με αποσύνθεση. Το καύσιμο αυτό στη συνέχεια αναφλέχθηκε στο ένα άκρο του νανοσωλήνα χρησιμοποιώντας είτε δέσμη λέιζερ είτε σπινθήρα υψηλής τάσης, και το αποτέλεσμα ήταν ταχέως μεταβαλλόμενο θερμικό κύμα που ταξιδεύει κατά μήκος του μήκους του νανοσωλήνα άνθρακα σαν μια ταχύτητα φλόγας κατά μήκος του φωτός ασφάλεια ηλεκτρική. Η θερμότητα από το καύσιμο πηγαίνει στο νανοσωλήνα, όπου ταξιδεύει χιλιάδες φορές πιο γρήγορα από ό, τι στο ίδιο το καύσιμο. Καθώς η θερμότητα τροφοδοτείται πίσω στην επίστρωση καυσίμου, δημιουργείται ένα θερμικό κύμα το οποίο οδηγείται κατά μήκος του νανοσωλήνα. Με θερμοκρασία 3.000 Kelvin, αυτός ο δακτύλιος ταχύτητας θερμότητας κατά μήκος του σωλήνα είναι 10.000 φορές ταχύτερος από την κανονική εξάπλωση αυτής της χημικής αντίδρασης. Η θέρμανση που παράγεται από αυτή την καύση, αποδεικνύεται, ωθεί επίσης ηλεκτρόνια κατά μήκος του σωλήνα, δημιουργώντας ένα σημαντικό ηλεκτρικό ρεύμα.

instagram story viewer