Nano: Самое интересное

Это транзистор. Только не такой, каким его обычно принято изображать. Вместо того чтобы работать в качестве переключателя для управления потоком электронов, это устройство управляет потоком живых клеток.

Впрочем, до световых мечей дело пока не дошло. Группа ученых, включая физиков-теоретиков из JQI и NIST, осуществили очередной шаг в направлении строительства объектов из фотонов; их выводы показывают, что безмассовые частицы света могут соединяться в своего рода «молекулы» со своими особенностями. Ученые показали, что два фотона, изображенные художником в виде волн (слева и справа) могут объединиться на коротком расстоянии. При определенных условиях эти фотоны могут образовать состояние, напоминающее двухатомную молекулу, представленную в виде голубой гантели в центре.

Ученые-физики из Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО), Физического института РАН им. П.Н.Лебедева и Санкт-Петербургского академического университета продемонстрировали возможность создания еще одного типа оптического аналога одного из самых распространенных электронных приборов – транзистора. Поскольку транзисторы являются фундаментальными компонентами цифровых электронных схем, новый оптический транзистор, состоящий из одной кремниевой наночастицы, может стать базой, на основе которой будут созданы оптические процессоры, отличающиеся сверхвысокой производительностью, малыми габаритами и небольшим количеством энергии, потребляемой ими во время работы.

Исследователи из MIT разработали семейство материалов, которые могут излучать свет точно контролируемых цветов – даже чистого белого света – при этом излучение света может быть настроено так, чтобы реагировать на широкое разнообразие внешних условий. Материалы могут найти множество применений в обнаружении химических и биологических соединений или механических и термических воздействий.

Китайско-американская группа материаловедов разработала метод создания трехмерных микрообъектов с помощью техники киригами. Основной подход в киригами заключается в надрезании плоского листа определенным образом, а затем его механической деформации. Работа опубликована в журнале *Proceedings of the National Academy of Sciences.

В отличие от других материалов графен всегда является обычным электрическим проводником. Электроны способны проходить через этот материал при комнатной температуре, встречая очень малое сопротивление, что сулит массу новых возможностей в области электроники. При помощи специальных уловок у графена была инициирована даже запрещенная зона, наличие которой превратило его в полупроводник и в одну из альтернатив кремнию, самому распространенному полупроводниковому материалу на сегодняшний день. Несмотря на вышеперечисленные и массу других уникальных свойств никому до последнего времени не удавалось обнаружить или придать этому материалу свойства сверхпроводимости.

Российским физикам  впервые удалось экспериментально показать возможность создания сверхбыстрого оптического транзистора на основе всего лишь одной кремниевой наночастицы.

Группа ученых из Университета Британской Колумбии (Канада) совместно с коллегами из Института Макса Планка (Германия)обнаружила сверхпроводимость в покрытом литием монослое графена. Температура перехода в сверхпроводящее состояние у материала составила 5,9 кельвин. Препринт работы появился в архиве Корнельского университета, кратко о нем можно прочитать в пресс-релизе Университета Британской Колумбии.

В 2016 году в России заработает производство солнечных панелей на полупроводниковых гетероструктурах. Разработчики обещают, что КПД таких панелей будет в два раза выше существующих, а стоимость – в два раза меньше. В разработке концепции принимал участие сам Жорес Иванович Алфёров, российский лауреат Нобелевской премии по физике, полученной за разработку полупроводниковых гетероструктур.

Сразу три компании, IBM (исследовательское подразделение из Цюриха), Airlight Energy и Dsolar (дочерняя компания Airlight), представили новое изобретение — систему, преобразующую тепло и свет в электрическую энергию. Плюс ко всему, система еще и нагревает воду, так что такой «подсолнух» выгодно ставить вблизи жилых комплексов. Система называется HCPVT (highly efficient concentrated photovoltaic/thermal).

Коллектив ученых из Китая и США синтезировал проводящие волокна цилиндрического графенового слоя с «торчащими» из него углеродными нанотрубками. Ключевой особенностью структур было ковалентное соединение нанотрубок со слоем графена. Это приводило к минимальному сопротивлению такого «бесшовного» материала и рекордным характеристикам электродов на его основе. Исследование опубликовано (PDF) в Science Advances.

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре произвели первые испытания прототипа научно-фантастического лазерного «оружия». В состав системы DE-STAR (Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation) входит матрица достаточно мощных лазеров, лучи которых могут отклонить траекторию потенциально опасных для Земли астероидов. Но у такой системы есть и вторая область применения – в фотонных двигателях будущего, при помощи которых можно будет осуществлять путешествия в межзвездном и межгалактическом пространстве.