ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

rss

Робот-хирург упростил замену коленного сустава

 

Больница в Колорадо, США, использует новую роботизированную машину — ROSA. Авторы разработки уверены — она сделает замену коленного сустава более удобной для пациентов.

Российский квантовый симулятор за два часа решил задачу, на которую обычная система потратила неделю

 

Группа российских учёных показала эффективное решение физической задачи на квантовом симуляторе. Симулятор всего из пяти кубитов многократно ускорил получение результата, на обработку математической модели которого 138-ядерный вычислительный кластер потратил около семи суток. Симулятор не может стать универсальным квантовым компьютером, но доказывает свою эффективность для решения специфических задач в физике и не только.

Работа группы исследователей из НИТУ «МИСиС», МФТИ, РКЦ, МГТУ им. Н. Э. Баумана и ВНИИА им. Духова опубликована в издании Physical Review Letters. В процессе проведения эксперимента физики показали, что линейные массивы сверхпроводящих кубитов-трансмонов могут быть использованы для изучения перехода «сверхпроводник — изолятор» в модели Бозе-Хаббарда. Для этого к линейному волноводу последовательно подсоединили пять сверхпроводящих кубитов со значительно пониженной чувствительностью к зарядовому шуму.

В представленной системе работу кубитов можно настроить таким образом, что они будут имитировать поведение фотонов или других бозонов согласно модели Бозе-Хаббарда. Фактически методом простого наблюдения (прямой спектроскопии) можно определить и просчитать поведение большого числа частиц за относительно короткое время.

Полученные в ходе опыта данные позднее были полностью подтверждены расчётами на мощном компьютерном кластере. Но если симулятору понадобилось всего два часа для получения результата, то кластер выдал данные лишь после почти семи дней непрерывных расчётов. А если создать квантовый симулятор из большего числа кубитов, то обычный суперкомпьютер может вообще не справиться с решением задачи в разумные сроки.

Представленная и испытанная российскими учёными система квантового симулятора выдаёт решения задачи, которая может помочь в разработке новых сверхпроводящих материалов и, в частности, обещает продвинуться с поиском материалов для квантовых вычислительных систем. По сути, квантовый симулятор может стать первым шагом по направлению к универсальным квантовым вычислителям, хотя для решения многих насущных задач материаловедения он и так хорош сам по себе, - пишет 3dnews.ru.

Создан прототип двигателя, работающего на информации

 

Канадские ученые разработали поразительно быстрый двигатель, работающий на новом виде топлива — информации. Он преобразует хаотичное колебание микроскопических частиц в энергию. Подобная технология могла бы привести к существенному прогрессу в скорости и стоимости компьютеров и бионанотехнологий. А понимание принципов конверсии информации в «работу» может подтолкнуть создание реальных информационных двигателей.

Ученые создали наноловушки для удаления коронавируса из организма

 

Исследователи из Чикагского университета разработали принципиально новое лечение COVID-19. Они создали наночастицы, которые захватывают вирусы SARS-CoV-2 в организме, а затем используют иммунную систему человека для их уничтожения.

Специальные наноловушки привлекают вирус, имитируя клетки-мишени, которые и заражает вирус. Когда вирус связывается с ними, ловушки изолируют вирус от других клеток и направляют его для разрушения иммунной системой. Теоретически эти наночастицы также могут быть использованы для борьбы с вариантами вируса, что приведет к потенциально новому способу подавления вируса в будущем.

Результаты недавно опубликованы в журнале Matter.

Чтобы разработать наноловушки, исследовательская группа изучила механизм, который SARS-CoV-2 использует для связывания с клетками. Изготовленные из безопасных полимеров и фосфолипидов, наночастицы имеют диаметр около 500 нанометров — намного меньше клетки, поэтому они могут добираться до разных областей организма и более эффективно улавливать вирус. На поверхности одних наночастиц ученые расположили белки ACE2, на которые нацелен коронавирус, на других — нейтрализующие антитела.

Специалисты проверили безопасность системы на модели мышей и не обнаружили токсичности. Затем они протестировали наночастицы на модели вируса, который не реплицируется (создание двух дочерних молекул ДНК на основе родительской молекулы ДНК), в клетках легких человека в планшетах для культивирования тканей и обнаружили, что они полностью блокируют проникновение в клетки.

Захваченные вирусы и наночастицы в дальнейшем уничтожались макрофагами — клетками, способными к захвату и перевариванию бактерий, погибших клеток, токсинов и т. п.

Исследователи надеются продолжить тестирование системы, включая дополнительные тесты с живым вирусом и множеством его вариантов. Наноловушки можно хранить в стандартной морозильной камере и, в конечном итоге, вводить с помощью интраназального спрея, который помещает их непосредственно в дыхательную систему и делает их наиболее эффективными, - пишет nanonewsnet.ru.

Ботинки-поводыри предупреждают слепых о препятствиях с помощью ультразвука и камер

17.05.2021

 

В обуви InnoMake, произведенной австрийским стартапом Tec-Innovation, используются ультразвуковые датчики, которые предупреждают слепых пользователей о препятствиях на их пути. Вскоре обувь оснастят встроенные камеры.

Новая батарея разлагается кислотой и безвредна для окружающей среды

 

Исследователи разрабатывают новую безметалловую перерабатываемую полипептидную батарею. Она разлагается по мере необходимости. Это сократит количество отходов.

В Стэнфорде разработали экзобутсы, которые вернут пожилым людям былую мобильность

 

Инженеры из Стэнфордского университета (США) испытали прототип «сапог-скороходов», которые не улучшают физические возможности человека, но позволяют ему вернуть утерянную из-за недугов скорость перемещения. В идеальном виде это должно стать чем-то вроде специальной обуви для стариков и инвалидов.

На финские улицы выехал первый автономный робо-дворник

 

Впервые роботизированная подметальная машина Trombia Free финской компании Trombia Technologies вышла на уборку улиц Хельсинки в прошлом году. Для начала ее маршрут пролегал вдоль велосипедной дорожки Хельсинки-Баана, а также по ночным улицам в нескольких районах города.

Ученые разработали ткань, которая согревает и охлаждает одновременно

15.05.2021

 

Ученые из китайского университета Чжэцзян (г. Ханчжоу) и Университета Уэстлейк (США) разработали уникальный многослойный материал Janus на основе политетрафторэтилена eRTFE. Кроме него в состав волокна вошли компоненты, которые в совокупности дают ткани одновременно согревающие и охлаждающие свойства.

Умное кольцо заменит банковские карты, деньги и ключи

14.05.2021

 

Ученые создали прототип умного кольца. Это экспериментальное новое устройство, напечатанное на 3D-принтере, заменит ключи или бумажник. Вынимать ключи или бумажник, когда заняты руки, не самое приятное занятие. Новое экспериментальное умное кольцо заменит и то, и другое.

Сейчас металлическое кольцо разрабатывается учеными из Института технологий литья, композитов и обработки им. Фраунгофера в Германии в рамках более крупного проекта Kinematam.

Устройство содержит пассивную RFID-метку (радиочастотную идентификацию), которая получает беспроводное питание от электромагнитного импульса отдельного считывающего устройства. В кольце есть индивидуальный для каждого пользователя код доступа. Поскольку устройство получает питание по мере необходимости от считывающего устройства, для него не требуется встроенный источник питания — аккумулятор.

При создании устройства ученые использовали лазерный луч для выборочного плавления металлического порошка. По мере того, как он плавится по заранее заданному образцу, частицы металла сливаются вместе, образуя кольцо по одному твердому слою за раз.

Во время этого процесса внутри кольца остается полость. Прежде чем задание на печать будет завершено, оно приостанавливается, чтобы робот-манипулятор разместил там RFID-метку. Затем процесс печати возобновляется, этикетка запечатывается внутри кольца путем печати слоя металла поверх него.

Хотя такие материалы, как металл, могут создавать барьер для сигналов RFID, толщина слоя поверх метки не превышает 1 мм, так что это не проблема. Кроме того, метка передает свои данные на более короткой, чем обычно, частоте 125 килогерц. При таких условиях сигнал проходит сквозь металл лучше, чем при более высокой частоте. Кроме того, стенки полости предназначены для отражения радиоволн метки наружу через металл.

Такие умные кольца (в сочетании с локальными считывающими устройствами) в конечном итоге будут использоваться в повседневной жизни для отпирания дверей, оплаты покупок или даже передаче жизненно важной медицинской информации службам быстрого реагирования, - пишет nanonewsnet.ru.

 

Анонсы событий