пних двох років, що нарешті зробить пластикові сонячні елементи лідерами серед сонячних батарей. Для комерційної рентабельності ефективність сонячних елементів повинна бути не нижче 8%; дослідники з Уейк Форест очікують досягти 10% позначки в наступному році.
7. Створено нанодвігатель з фотонним харчуванням
Створено нанодвігатель з фотонним харчуванням Вчені з університетів Болоньї і Каліфорнії створили перший молекулярний двигун, що працює від сонячного світла.
Нанодвігатель розроблявся більше шести років дослідниками з університету Болоньї і Каліфорнійського університету. За формою він нагадує гантель довжиною 6 нм, на рукоятці якої знаходиться кільце діаметром 1,3 нм. Кільце може рухатися уздовж рукоятки, але не може зісковзнути через двох обмежувачів на кінцях В«ГантеліВ». Кільце займає один з двох ділянок на В«рукоятціВ». Коли один з обмежувачів поглинає сонячне світло, електрон переміщується до одного з цих ділянок, що викликає переміщення кільця до іншого ділянці. Коли електрон переміщається оборотні, кольцо повертається на місце, і, таким чином, цикл повторюється багато разів. Мікромотор розміром всього кілька нанометрів рухається подібно мікроскопічному поршня. В«Ці нанодвігателі можна використовувати в якості елементів пам'яті в молекулярній фотоніці і електроніці - двох перспективних напрямках, націлених на створення хімічного комп'ютера В», - говорить доктор Вінченцо Бальцані (Vincenzo Balzani) з університету Болоньї.
наномотори можна використовувати і як клапанів для пір наночастинок на основі кварцу. Вчені за допомогою світлових імпульсів управляють відкриттям і закриттям цих клапанів, регулюючи заповнення пір молекулами певного виду - наприклад, молекулами ліків для лікування раку, повідомляє Physorg. В«Коли такі наноконтейнери досягнуть мети, світло може використовуватися як перемикач доставки ліків В», - коментує доктор Дж. Фрейзер Стоддарт (J. Fraser Stoddart) з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, співавтор винаходу. p> Нанодвігатель працює дуже швидко. Повний цикл займає менше тисячної частки секунди. Як вважають автори винаходу, процес можна порівняти з роботою автомобільного двигуна, коїть 60 тис. тактів на хвилину. На думку вчених, примітний той факт, що молекулярний двигун подібного типу не потребує хімічному паливі. Новий нанодвігатель бере енергію безпосередньо з сонячного світла, не вимагає доставки палива і не виробляє відходів. Його можна порівняти з сонячним автомобілем. Фахівці єдині в своїх оцінках і вважають винахід нанодвігателя важливим етапом на шляху до створення молекулярних машин. В даний час дослідники зайняті створенням поверхневих покриттів і мембран з подібних нанодвігателей, де всі вони будуть працювати узгоджено і виробляти механічну роботу на макрорівні.
8. Паливо для нанороботів
Ученими з Білоруського державного університету інформатики і радіоелектроніки виявлений ефект горіння і вибуху в шарах наноструктурованого пористого кремнію.
наноструктурованого пористий кремній, отриманий методами електрохімічного анодування, при певних умов здатний горіти і вибухати, при цьому енергетичний ефект цих процесів вище, ніж у вуглеводневих матеріалів. Виявлений ефект відкриває можливість забезпечення енергією MEMS або NEMS на мікрорівні безпосередньо всередині напівпровідникової схеми.
Активізація мікроджерел енергії може здійснюватися електричним, термічним або механічним сигналом. Цікаво, що при товщині шару пористого кремнію менше 60 мкм спостерігається процес горіння. А при товщині більше 60 мкм відбувається вибух. Розмір світловий спалаху, спостережуваний при горіння і вибуху пористого кремнію, максимальний для свіжоприготованих зразків.
Виготовлення наноструктурованих кремнієвих плівок може бути здійснено на основі кремнієвої технології, яка використовується при виготовленні інтегральних мікросхем, що особливо важливо для мініатюрних виробу.
Були виготовлені кремнієві мікроактюатори, здатні долати відстані в кілька метрів. Оціночні розрахунки показують, що ефективність перетворення енергії горіння в кінетичну енергію досягає 50%. Тобто, навіть попередні результати дозволяють говорити про можливість використання процесів горіння пористого кремнію в мікромашину, що виготовляються на основі кремнієвої технології.
Більш висока питома енергія при вибуху відкриває принципово нові можливості для використання пористого кремнію. На рис. 3 показані етапи процесу поділу кремнієвої пластини на окремі чіпи за допомогою вибуху шару пористого кремнію. У порівнянні з традиційними методами лазерного і алмазного поділу кремнієвих пластин даний метод має ряд переваг:
* ширина розділової доріжки може бути зменшена до 40 мкм; * за допомогою цього методу можна вирізати кремнієві кристали будь-якої форми, в тому числі і круглі і овальні, тому що лінія розрізу формується за допомогою опер...
