В то время, как некоторые бактерии могут обеспечить пользу для здоровья, есть и другие, которые могут оказывать пагубные воздействия. Поэтому, чтобы огородить себя от угроз, в первую очередь мы должны их ликвидировать. Так что, отбросьте в сторону бактериальные салфетки, дезинфицирующие средства для рук и антисептические спреи — у нас появилось новое средство, сообщает «WordScience.org».

Приобретите плазменный фонарик — факел, который испускает плазменные струи в одно мгновение убивающие бактерии, находящиеся на коже. Новый аппарат, разработанный группой китайских и австралийских учёных, включая «CSIRO», абсолютно мобилен, лёгок, эффективен и работает при комнатной температуре.

Благодаря своей мобильности он может быть использован при экстренных вызовах скорой помощи, местах стихийных бедствий, в военных операциях и многих других случаях, когда требуется лечение в отдалённых районах.

Костя Остриков из «CSIRO» был одним из учёных, разрабатывающих это устройство.

«Плазменный фонарик — это устройство, предназначенное для медико-санитарной помощи», — сказал Костя. «Он не только инактивирует отдельные бактериальные клетки, но и бактериальные биоплёнки».

Биоплёнки — это многослойные колонии бактерий, которые способны дать бактериям дополнительное сопротивление. Плазменный фонарик эффективно отслеживает толстую биоплёнку одной из самых термостойких бактерий. Энтерококк фекальный (Enterococcus faecalis) — бактерия, которая часто поражает корневые каналы во время стоматологического лечения.

«Мы использовали это пример для того, чтобы продемонстрировать эффективность плазменного фонарика при комнатной температуре», — сказал Костя. «Для индивидуальных бактерий время инактивации может занять несколько десятков секунд».

«В существующий потенциал этого устройства входит ликвидация патогенных микроорганизмов, такие как бактерии, вирусы, споры и грибки.

«Он может быть использован для очистки и стерилизации медицинского оборудования и ран. Также пригоден для плазменной коагуляции, другими словами, помогает излечить раны, а также может быть использован для лечения раковых заболеваний».

«Но, данное устройство не должно быть ограничено только медицинскими целями. Аппарат может быть уменьшен в размерах и использоваться в гигиенических процедурах, например, при чистке зубов», — добавил он.

В один прекрасный день мы сможем убивать бактерии с помощью собственной плазменной зубной щётки.

Команда учёных-материаловедов из Мичиганского технологического университета (Michigan Technological University) обнаружила, что новый наноматериал21-говека позволит повысить эффективность солнечных батарей нового поколения, сообщает «WordScience.org».

Графен — двумерные соты из атомов углерода, который является «восходящей звездой» в сфере материалов обладающих уникальными радикальными свойствами. «Одним из таких свойств является электропроводность, которую графен может сделать ключевым элементом в солнечных батареях следующего поколения», — говорит Юн Хан Ху, профессор материаловедения и инженерии.

Сенсибилизированные красители солнечных батарей не нуждаются в редких и дорогих материалах. Таким образом, они могут быть более экономически эффективными, чем элементы на основе кремния и тонкоплёночной технологии. Но, к сожалению, они не так хороши для преобразования света в электричество.

В сенсибилизированных красителях солнечных батарей фотоны выбивают электроны в тонкий слой диоксида титана, который передает их на анод. Группа Ху Цзиньтао обнаружила, что добавление графена в диоксид титана увеличивает проводимость, в результате чего в цепи появляется на 52,4 % больше тока.

«Отличная электропроводность графена позволяет ему выступать в качестве „моста“, ускоряя перенос электронов из диоксида титана на фотоэлектрод», — сказал Ху Цзиньтао.

Команда также разработала сравнительно надёжный метод для создания листов диоксида титана со встроенным графеном. Изначально был изготовлен порошок из оксида графита, затем учёные смешали его с диоксидом титана для формирования пасты, далее расположили её на подложку (например, стекло) и варили при высоких температурах.

«Это недорогая и очень простая в изготовлении паста», сказал Ху Цзиньтао. «Но, если использовать слишком много графена, то он будет поглощать свет из солнечной батареи и следовательно, это приведёт к снижению его эффективности», — сказал Ху.

Для получения максимального количества энергии были разработаны солнечные батареи, которые поглощают большое количество солнечного света. Теперь же исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (University of California), предложили и показали парадоксальную концепцию: солнечные батареи должны быть похожими на светодиоды, способными излучать и поглощать свет, сообщает «WordScience.org».

Команда Беркли предоставит свои результаты на конференции «Lasers and Electro Optics», которая будет проходить с 6-го по 11-ое мая 2012-го года в Сан-Хосе, штат Калифорния.

«Мы продемонстрировали и объяснили: чем лучше солнечные батареи испускают фотоны, тем выше их напряжение и эффективность», — говорит Эли Яблонович (Eli Yablonovitch), главный научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли и профессор электротехники.

Ещё с 1961-го года учёным было известно, что в идеальных условиях имеется предел на количество электрической энергии, которая может быть собрана из солнечного света, падающего на типичную солнечную батарею.

Теоретически, этот абсолютный предел составляет приблизительно 33,5 %. Это означает, что в большинстве 33,5 % энергии, испускаемой входящими фотонами, будет поглощено и преобразовано в полезную электрическую энергию.

Тем не менее, в течение 50-ти лет учёные не могли приблизиться к достижению такой эффективности: с 2010-го года эта цифра составляла чуть больше 26 %. (Это для плоских солнечных батарей, которые поглощают световые потоки выше определённой частоты. Батареи с мультисоединением, имеют несколько слоёв, а также поглощают многократные частоты, поэтому в состоянии достигнуть более высокой эффективности).

Совсем недавно Яблонович и его коллеги пытались выяснить, почему был такой большой разрыв между теорией и пределом, которого смогли достичь исследователи. «После завершения нашей работы, то целостность картины восстановилась», — говорит Оуэн Миллер, аспирант Калифорнийского университета в Беркли, а также член группы Яблоновича. Они наткнулись на относительно простое, противоречивое здравому смыслу решение, основа которого лежит на математической связи между поглощением и излучением света.

«По сути, это решение заключалось в имеющейся термодинамической связи между поглощением и испусканием», — говорит Миллер. Проектирование солнечных батарей (излучения света) задумано так, чтобы фотоны не смогли «потеряться» в пределах батареи. «Оказывается, солнечная батарея, которая хорошо излучает свет, способна произвести более высокое напряжение, которое в свою очередь увеличивает количество электрической энергии, собранной клетками батареи за каждую единицу солнечного света», — говорит Миллер.

«Теория, гласящая, что люминесцентная эмиссия и напряжение идут «рука об руку», не является новой. Но, до настоящего времени эту идею никогда не рассматривали при разработке солнечных элементов», — продолжает Миллер.

В прошлом году компания «Alta Devices» с со-основателем Яблоновичем, использовала новый подход к созданию прототипа солнечной батареи из арсенида галлия (GaAs) — материал часто используемый для производства солнечных батарей на спутниках.

Прототип побил все рекорды, прыгнув с 26 % до 28,3 % эффективности. Компания достигла этого рубежа, путём разработки батареи, которая позволит максимально легко протекать свету с помощью метода, включающего увеличение отражательной способности заднего зеркала, которое посылает входящие фотоны обратно через переднюю панель устройства.

Солнечные батареи производят электричество, когда фотоны исходящие от Солнца поражают полупроводниковый материал внутри батареи. Энергия фотонов разбивает электроны, что в последствие позволяет им свободно перемещаться. Но в ходе детонации электронов могут генерироваться новые фотоны. Этот процесс называется люминесценцией. Идея нового дизайна солнечной батареи состоит в том, что те самые новые фотоны, не поступающие непосредственно от Солнца, могли максимально легко вырваться из батареи.

«Эта работа является хорошим и полезным способом определения того, как учёные могут повысить эффективность солнечных батарей, а также для нахождения новых творческих способов тестирования и изучения солнечных батарей», — говорит профессор Лео Шоуолтер из «Crystal IS, Inc.», который является председателем «CLEO » комитета.

Яблонович надеется на то, что в ближайшие годы учёные смогут использовать эту технику для достижения эффективности до 30%. А поскольку данная работа распространяется на все виды солнечных батарей, то её результаты буду иметь последствия во всех областях.

Новое исследование показало, что крупномасштабный переход от угольных электростанций и бензиновых автомобилей, ветряных турбин и электрических транспортных средств может привести к увеличению спроса двух уже дефицитных металлов, доступных почти только в Китае, сообщает «WordScience.org».

Опубликованный материал в журнале «ACS journal Environmental Science and Technology» указывает на то, что производство этих двух металлов увеличивается всего лишь на несколько процентов в год.

Рэндольф Э. Киршен, доктор философии и его коллеги объясняют, что они уже давно обеспокоены по поводу безопасной поставки так называемых редкоземельных элементов (17 элементов в периодической таблице элементов). Эти металлы используются для производства компонентов самолёта и лазеров, применяемых в медицине.

Два таких металла, как диспрозий и неодим, имеют важное значение для современных технологий, в том числе для производства ветряных турбин, которые генерируют электричество и электрические транспортные средства.

«Это экологически чистые технологии», — отмечает Киршен, «будут иметь важное значение в осуществлении предлагаемой стабилизации по содержанию в атмосфере углекислого газа, основного на парниковом газе».

Команда Киршена проанализировала поставку лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия и иттрия согласно различным сценариям.

Они спроектировали спрос на эти 10 редкоземельных элементов до 2035-гогода. В одном из сценариев, спрос на диспрозий и неодим может быть гораздо выше. Для удовлетворения этой потребности производство диспрозия должно увеличиваться почти в 2 раза ежегодно.

«Несмотря на то, что эти элементы редкоземельные, за последние время базы снабжения продемонстрировали впечатляющую способность к их расширению и в настоящее время промышленность должна удовлетворять растущим темпам спроса», — говорят авторы. «Но также они указывают, что недостатки поставок в будущем могут быть заменены материалами, которые повышают эффективность, а также увеличивают повторное использование, утилизацию и применение отходов».

Команда учёных из Колорадского университета (University of Colorado) разработала новую энергетическую систему, которая увеличивает количество энергии, собранной из микробных топливных элементов (MFC), более чем в 70 раз, сообщает «WordScience.org».

Новый подход значительно повышает эффективность использования энергии. Микробные топливные элементы становятся способом использования бактерий непосредственно для сбора электричества из биоразлагаемых материалов, таких как сточная вода или морские отложения.

Энергия из единственного реактора «MFC», как правило, слишком мала для того, чтобы бы использовать её в больших масштабах. Но инженеры из Колорадского университета, разработали такую систему сбора, которая позволила им извлекать из бактерий активные электроны.

«Этот процесс в корне изменяет наше представление об энергии MFC», сказал Чжиюн Жэнь — кандидат наук, доцент кафедры гражданского строительства в Денверском колледже инженерных и прикладных наук.

«Полученные результаты могут оказаться важным этапом в переработке отходов или дистанционного зондирования, так как мы доказали, что можем не только собирать энергию, но и экономить средства».

Собранные нами данные показали, что по сравнению с широко используемыми методами, новая система увеличила производство энергии в 76 раз и повысила эффективность использования энергии в 21 раз.

«Выход энергии из реактора «MFC» трудно использовать», сказал Джей-До Парк — кандидат технических наук, доцент кафедры электротехники в Колорадском университете, разработавший схему сбора и прототип данной системы.

«Вот почему роль системы управления является столь важной. Наш прототип привносит большой прогресс в уборке этой энергии».

Статья «Active Energy Harvesting from Microbial Fuel Cells at the Maximum Power Point without Using Resistors» (Активный сбор энергии с микробных топливных элементов с максимальной мощностью без использования резисторов) была опубликована в «Environmental Science and Technology ». Трое из четырёх экспертов оценили данную статью на отлично.

Группа, в которую вошли Жэнь, Парк и аспирант Хеминг Ван также опубликовали ряд статей в журнале «Power Sources and IEEE Transactions on Energy Conversion» (Источники энергии и IEEE транзакция по преобразованию энергии).

Источник: NanoWork.org

Используя мощные рентгеновские лучи, которые проницают вплоть до молекулярного уровня органических материалов, используемых в печатной электронике, учёные выяснили, почему некоторые материалы по своим свойствам лучше, чем другие, сообщает «WordScience.org».

Их результаты, опубликованные в журнале «Натуральные материалы» (Nature Materials), могут привести к более дешёвым и более эффективным для печати электронным устройствам.

«Эта работа является очень важной, так как она помогает нам раскрыть новые подробности, а именно, как можно добиться высокой производительности транзисторов и солнечных батарей с полимерами», — сказал профессор Майкл Чабиник из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Santa Barbara). Совместно с аспирантом химии из «UCSB» — Джастином Кокраном и физиками из Северной Каролины — Харальдом Аде и Брайаном Коллинз он намеревался узнать, какие материалы и при каких этапах обработки способны снабдить нас максимальной производительностью.

В этой работе также участвовала международная группа учёных из австралийского Университета Монаш (Monash University) и «Univeristat Erlangen-Numberg», находящегося в Германии.

Печатная электроника — это процесс, использующий довольно распространённые методы печати, при которых на проводящие поверхности наносятся чернила, содержащие органические молекулы, создавая схемы для различных электронных устройств, в том числе солнечных батарей, дисплеев и даже люминесцентную одежду.

Этот процесс происходит намного быстрее и является более дешёвым, по сравнению с обычными традиционными методами производства аналогичной продукции, а также он способен проложить путь к созданию таких устройств, которые будут более доступными для потребителей среднего класса.

Тем не менее, до недавнего времени, процесс выбора этих органических материалов, а также действий, которые нужно предпринять для повышения их эффективности, являлись загадкой.

Учёными была разработана техника, позволяющая с использованием мощных рентгеновских лучей заглянуть в эти органические вещества на молекулярном уровне. Они обнаружили, что исполнение материала было связано с его молекулярным выравниванием и что это выравнивание контролировало простые методы, такие как нагревание и молекулярные взаимодействия на поверхностных уровнях.

«Мы обнаружили, что с увеличением выравнивания между молекулами в транзисторах, также росла их производительность», — говорит Коллинз. «В случае с солнечными батареями выравнивание молекул происходит на границах разделения фаз в устройстве, которое может быть ключом к более эффективному сбору света. В обоих случаях это был первый шаг, когда кто-то смог реально наблюдать за происходящем в материале на молекулярном уровне».

Исследователи надеются, что новая рентгеновская техника обеспечит лучшей перспективой в природе органических материалов, используемых в печатной электронике.

«Мы надеемся, что этот метод предоставит исследователям и производителям лучшее понимание основных принципов этих материалов», — говорит Коллинз.

Источник: NanoWork.org

Новое исследование учёных из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia) показывает, что аналитическое мышление может уменьшить религиозные убеждения, даже в набожных верующих, сообщает «WordScience.org».

В исследовании, которое появится в завтрашнем выпуске журнала «Science», говориться, что аналитическое мышление увеличивает недоверие между верующими и скептиками, проливая новый свет на психологию религиозной веры.

«Нашей целью было изучить фундаментальный вопрос о том, почему люди верят в Бога в такой разной степени», — говорит ведущий автор Жерве, аспирант кафедры психологии в «UBC». «Комбинация сложных факторов, влияет на вопросы личной духовности и эти новые результаты показывают, что когнитивные системы, связанные с аналитическими мыслями являются одним из факторов, которые могут повлиять на недоверие».

Для решения проблем и задач участниками, исследователи использовали тонкую экспериментальную затравку — в том числе показ участникам скульптуры «Родена Мыслителя» (Le Penseur) или предлагали им заполнить анкеты с труднодоступным для чтения шрифтом — чтобы успешно произвести «аналитическое» мышление. Исследователи, оценивающие верующих участников заявили, что при решении аналитических задач религиозная вера в них уменьшилась, по сравнению с участниками, которые решали задачами не связанные с аналитическим мышлением.

Жерве заявил, что давняя модель человеческой психологии основывается на двух отдельных, но взаимосвязанных когнитивных систем обработки информации: «интуитивная» система, которая опирается на короткие умственные заключения для получения быстрого и эффективного ответа, а также более «аналитическая» система , которая даёт более тщательный и мотивированный ответ.

«Наше исследование опирается на предыдущее исследование, которое связывает религиозные убеждения с «интуитивным мышлением», — говорит соавтор исследования и доцент «UBC» на кафедре психологии — Ара Норенцаян. «Наши результаты показывают, что активация «аналитической» когнитивной системы в головном мозге может подорвать «интуитивную» поддержку религиозных убеждений, по крайней мере на некоторое время».

В данном исследовании приняли участие более 650-ти участников из США и Канады. Жерве поделился, что в будущих исследований они постараются выяснить, каким является рост религиозного неверия — временным или длительным, и попытаются сравнить полученные результаты с не западными культурами.

«Последние данные показывают, что большая часть населения в мире верит в Бога, однако атеисты и агностики тоже исчисляются сотнями миллионов», — говорит Норенцаян, со-директор «Центра UBC эволюции человека, познания и культуры» (UBC’s Centre for Human Evolution, Cognition and Culture).

«Религиозные убеждения формируются из психологических и культурных факторов», — закончил он.

Космический телескоп Хаббл (NASA/ESA) произвёл исследование, в котором он распознал что происходит перед разрушением таких звёзд, как наше Солнце, сообщает «WordScience.org». Одна из стадий, через которую проходят звёзды, где они исчерпывают своё ядерное топливо, называется стадия протопланетной туманности. На сегодняшний день новое изображение Хаббла показывает одно из самых лучших изображений недолгой, но драматической жизненной фазы звёзд.

Фаза предпланетарной туманности — это короткий период в цикле развития звёзд, который не имеет никакого отношения к планетам. За несколько тысяч лет горячие остатки стареющей звезды в центре туманности нагревались, высвобождали газы и в конечном итоге загорались. Короткий срок службы предпланетарной туманности означает, что некоторые из них могут ещё существовать. Кроме того, их не было видно из-за большой тусклости и чтобы исправить эту ситуацию потребовались мощные телескопы. Такое сочетание редкости и слабости означает лишь только одно, что они были обнаружены совсем недавно. Обнаруженное «Туманное Яйцо» (Egg Nebula) впервые было замечено менее 40-ка лет назад и многие аспекты этого объекта остаются загадкой и по сей день.

Центральная часть полученного изображения, скрытая в густом облаке пыли, является центральной звездой этой туманности. Хотя до сих мы пор не можем отчётливо разглядеть данную звезду, четыре пучка света, исходящих из нее, просвечиваются сквозь эту туманность. Точный механизм того, как посредством звёздных выбросов производятся те самые дыры ещё не известно, но одним из возможных объяснений является то, что система состоит из пары звёзд, существующих в центре туманности.

Слоистая структура разбросанного облака, окружающая центральный кокон, вызвана периодическими взрывами материала, изгоняемого из умирающей звезды. Взрывы происходят, как правило каждые несколько сотен лет.

Расстояние до «Туманного Яйца» является лишь приблизительным. По предположениям учёных эта цифра составляет около 3000 световых лет от Земли. В свою очередь это означает, что астрономы не имеют точных данных размера туманности (она может быть больше и дальше, или меньше, но ближе).

Это изображение получено из экспозиции в видимом и инфракрасном излучении с «Hubbles Wide Field Camera 3».

Группой из Эксетерского университета (University of Exeter) был изобретён наиболее прозрачный, лёгкий и гибкий материал проводящий электричество из когда-либо созданных, сообщает «WordScience.org». Названный «GraphExeter» материал может произвести революцию в создании электронных устройств, таких как персональные компьютеры, планшеты, телефоны и «MP3» плееры.

«GraphExeter» также может быть использован для создания «умных» зеркал или стёкл, с компьютеризированными интерактивными функциями. Так, как этот материал прозрачен, он может повысить более, чем на 30 % эффективность солнечных батарей.

Адаптированный из графена, «GraphExeter» гораздо более гибкий, чем оксид индия и олова (indium tin oxide — ITO) — в настоящее время основной проводящий материал, используемый в электронике. «ITO» становится всё более дорогим и является ограниченным ресурсом, который как ожидается прекратит своё существование в 2017-ом году.

Данные результаты исследования были опубликованы в «Advanced Materials».

В один атом толщиной, графен является самым тонким веществом, способным проводить электричество. Он очень гибкий и является одним из сильнейших среди всех известных материалов. Среди учёных и инженеров шла невероятная гонка по адаптации графена в «гибкую» электронику. Это был вызов, потому что его поверхностное сопротивление ограничивает его проводимость. До недавнего времени никто из учёных не мог предоставить весомую альтернативу «ITO».

Чтобы создать «GraphExeter», команда из Эксетерского университета зажала молекулы хлорида железа между двумя слоями графена. Хлорид железа повышает электропроводность графена не затрагивая прозрачность материала.

Материал был подготовлен командой из «University of Exeter’s Centre for Graphene Science». В настоящее время исследовательская группа разрабатывает спрей «GraphExeter», который может быть применён прямо на поверхность ткани: зеркала, окна и т.д.

Ведущий исследователь Эксетерского университета, инженер доктор Моника Крациун сказала: «GraphExeter может произвести революцию в электронной промышленности, так как он превосходит любые другие углеродные прозрачные проводники, используемые в электронике и может быть использован для широкого спектра приложений, начиная от солнечных батарей. Мы очень рады, что узнали о великолепных возможностях этого материала и с нетерпением хотим увидеть, какое место в будущем он сможет занять в электронной промышленности».

В международных ведущих исследованиях графена «Centre for Graphene Science» объединяет в себе Эксетерский университет и «Bath». Центр преодолевает разрыв между научными разработками и промышленным применением этой новой революционной технологии.

Данное исследование было финансируется «EPSRC» и Королевским обществом (Royal Society).

Стэнфордские инженеры нашли новый способ «украшения» нанопроводов цепочками крошечных наночастиц для увеличения их электрических и каталитических характеристик, сообщает «WordScience.org». По сравнению со старыми методами, новая методика проще, быстрее, обеспечивает наилучшим контролем и может привести к созданию более мощных батарей, солнечных элементов и катализаторов.

Как и знаменитые актрисы на красной ковровой дорожке, нанопровода — такие же суперзвёзды в нанотехнологии — и их свойства могут быть повышены за счёт небольших украшений. Это не бриллианты и не жемчуг, украшение формируется из извилистой цепочки оксида металла или благородных наночастиц металла.

Хотя уже некоторое время науке было известно, что такое украшение может увеличить площадь поверхности и изменить поверхностную химию нанопроводов, инженеры из Стэнфордского университета нашли новый и более эффективный метод «украшения» нанопроводов, которые проще и быстрее, чем предыдущие методы. Результаты их исследования были опубликованы в журнале «Nano Letters».

По словам исследователей, данное развитие может когда-нибудь привести к улучшению литий-ионных батарей, тонкоплёночных солнечных элементов и катализаторов, которые предлагают новые синтетические виды топлива.

Древовидные структуры

«Вы можете думать о них, как о дереве. Нанопровод является стволом, который очень хорошо транспортирует электроны, но ограничен в площади», — объяснила Сяолинь Чжэн, доцент кафедры машиностроения и ведущий автор исследования. «Добавив украшения наночастиц (как мы их называем) похожие на разветвляющиеся ветви и листья, существенно увеличивается площадь поверхности».

В наномасштабе площадь поверхности имеет большое значение в инженерных приложениях, таких как солнечные батареи, аккумуляторы и в частности катализаторы, где каталитическая активность зависит от наличия активных центров на поверхности материала.

«Большая площадь — это больше возможностей для реакции и следовательно, улучшенные каталитические возможности. Например, расщепляющая воду система, которая производит экологически чистое водородное топливо от солнечного света», сказал Юнцхе Фэн, научный сотрудник в лаборатории Чжэн и первый автор исследования .

Другие приложения, такие как зондирование малых концентраций химических веществ в воздухе — токсинов или взрывчатых веществ, могли бы также извлечь выгоду из большей вероятности обнаружения, которое стало возможным благодаря увеличению площади поверхности.

Искра идеи

Ключом к открытию Стэнфордской команды было пламя. Инженерам уже давно известно, что наночастицы могут быть привязаны к нанопроводам для увеличения площади поверхности, но их методы создания были не очень эффективны в формировании желанных пористых наночастиц в цепочечной структуре. Эти методы оказались слишком медленными и в результате слишком плотными, где толстый слой покрываемых провода наночастиц, производил мало эффекта для увеличения площади поверхности.

Тогда Чжэн и её команда задались вопросом, мог бы быстрый всплеск пламени произвести желаемый результат.

Чжэн опустила нанопровода в растворитель на основе металла и соли, а затем просушила их горячим воздухом прежде, чем применить огонь. При этом процессе растворитель сгорает в течение нескольких секунд, что позволяет всем важным наночастицам кристаллизоваться и принять структуру «ветки», выворачивающейся веером из нанопроводов.

«Мы были немного удивлены тем, насколько хорошо это работает», — сказала Чжэн.

Используя сложные микроскопы и спектрометры в «Stanford Nanocharacterization Laboratory», инженеры смогли получить хороший обзор на свои творения.

«Это похоже на сложные усики, которые заполнили множество укромных уголков и трещинок», — сказала Чжэн. «Усыпанные «драгоценностями» нанопровода выглядят, как ёршик, которым когда-то чистили бутылки. В результате структура увеличивает поверхность во много раз», — сказала она.

Драматический спектакль, беспрецедентный контроль

«Повышение производительности до недавнего времени было драматическим», — сказал Сан Чо, постдокторант в лаборатории Чжэн и соавтор статьи.

Чжэн и команда окрестили данную технику огненно-солевым методом, сочетающим в себе растворитель и пламя для образования наночастичных структур. Данный метод по мнению исследователей может работать со многими нанопроводами и наночастицами материалов и обеспечивает беспрецедентным уровнем технического контроля в создании украшений в виде наночастиц.

Высокая температура пламени и краткое время отжига гарантируют, что наночастицы равномерно распределятся по всему нанопроводу. А, при изменении концентрации наночастиц в растворе и обмакивая провод в нём сколько раз, Стэнфордской команде удалось изменить размер украшающих наночастиц от десятков до сотен нанометров, а плотность от нескольких десятков до сотни частиц на квадратный микрометр.

«Не смотря на то, что команда нуждается ещё в дополнительных исследованиях — точность, имеет решающее значение и может поддержать более широкое применение этого процесса», — сказала Чжэн.

Пратап М. Рао и Лили Цай также внесли вклад в эти исследования. Данное исследование было выполнено при поддержке «ОНР/PECASE» программы.