Расщепитель воды из белка цианобактерий
Исследователи из швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (EMPA), из университета Базеля (Universität Basel) и аргоннской национальной лаборатории (Argonne National Laboratory) провели испытания созданного нанобиоэлектрода для фотоэлектрохимической ячейки (PEC).
Расщепление воды в устойстве происходит на поверхности электродов на свету. Материалом для РЕС стал гематит (минерал железа Fe2O3), усваивающий энергию света. Вторым составляющим электрода стал фикоцианин (phycocyanin) - белок цианобактерий (сине-зелёных водорослей).
Молекулы фикоцианина на поверхности электрода из гематита образуют с оксидом железа ковалентную связь, поглощая и используя большее количество фотонов. Биологическая добавка на поверхности пластины не подвергается разрушению при взаимодействии с оксидом железа на ярком свету в щелочной среде.
Созданный швейцарскими учёными нанобиоэлектрод может заинтересовать производителей водородного топлива. Необходимы разработки технологий для применения таких электродов в производственных установках.
(ссылка на новость)
Квантовые облачные вычисления
Антон Цайлингер из университета Вены и международная команда физиков совместили в одной установке квантовый компьютер и систему квантовой криптографии, преодолев особенность квантовых вычислений, названных исследователями "слепыми".
Принцип основан на помещении части работы квантового компьютера пользователя на квантовый сервер, выполняющий нужные операции без самих данных, не зная общей задачи. Пользователь имел оборудование для управления единичными фотонами с разной поляризацией и отправки его на другой компьютер.
Второй аппарат запутывает добытые фотоны, обрабатывает их по заданным правилам и отсылает результат (изменённые кубиты) обратно по оптоволокну. Только первый пользователь, зная начальные состояния отправленных частиц, может прочитать добытые данные.
Исследования учёных показали возможность вслепую выполнять ряд квантовых алгоритмов (в частности, алгоритм Гровера) для неограниченного наращивания мощности квантовых систем, используя простое соединение отдельных машин через оптоволоконную сеть.
(ссылка на новость)
Серебряные чернила
Исследователи из университета Иллинойса во главе с Дженнифер Льюис разработали и испытали проводящие, почти прозрачные чернила для печати гибкой электроники на полимерной, тканевой и бумажной основе.
Чернила состоят из раствора ацетата серебра и аммиака. Быстрое испарение жидких компонентов чернил при печати оставляет на основе тонкий металлический слой. Преимуществом новинки является минутное приготовление и сохранение свойств в несколько недель.
Серебряные чернила свободно проходят сквозь отверстия диаметром в сто нанометров, значительно повышая разрешение печати. Это в 10 раз меньше допустимых размеров для растворов на основе твёрдых коллоидных частиц, что даёт возможность применения в струйном принтере.
Отжиг для закрепления проводящих дорожек, в отличие от прежних методов, протекает при меньшей температуре в 90 ° Цельсия, увеличивая список материалов для подложки. Чернила найдут применене при создании гибких солнечных батарей, антенн, компонентов сенсоров и аккумуляторов.
(ссылка на новость)
Микроракеты на водородных пузырьках
Американские исследователи разработали новый тип микродвигателя, работающего в кислой среде без дополнительного топлива, способного в будущем привести к созданию разнообразных биомедицинских приложений.Новые микроракеты - это полианилиновые минитрубки длиной в 10 микрометров и диаметром 2-5 микрометра, покрытые изну3 тонким слоем цинка (PANI/Zn). Цинк, теряющий электроны в кислой среде, образует пузырьки водорода, которые двигают вперёд микроракету.
Скорость микроракеты зависит от кислотности (скорости растворения цинка) и достигает 1050 мкм/сек (0,0038 км/ч). Время действия от десяти секунд до двух минут. Перед исследователями стоит задача о продлении действия микродвигателя.
"Это первый пример самоходной микроракеты с химическим питанием, которая обходится без внешних источников топлива, таких, например, как перекись водорода", - заявил 1 из авторов разработки профессор Джозеф Ван из университета Калифорнии в Сан-Диего.
(ссылка на новость)
Охлаждение светом
Физики из института Нильса Бора продемонстрировали технологию парадоксального охлаждения за счёт нагревания, которая может быть применима для создания высокочувствительных механических и электрических датчиков, а также составляющих квантовых компьютеров.
За испытательный образец была взята пластинка из арсенида галлия толщиной в 160 нанометров, размером более 1х1 миллиметр, помещенная в вакуумную камеру с направленным лазерным лучем мощностью 50 микроватт. Отражённый свет попадал на зеркало и возвращался к пластине полупроводника.
Часть света, поглощенная пластиной, приводила к образованию свободных электронов, слегка нагревавших материал, термическое расширение которого меняло расстояние между поверхностью мембраны и зеркала, создавая колебания, которые на ходу изменяли параметры резонатора.
Установлено, что электронные, оптические и механические свойства пластины при определённом излучении ведут к тепловым колебаниям, подавление направления которых данным методом может привести к падению температуры с комнатной до минус 269 ° Цельсия.
(ссылка на новость)
