Новые светодиодные матрицы реагируют на жесты и заряжаются от света


На новой светодиодной матрице можно писать с помощью лазерной указки.
На новой светодиодной матрице можно писать с помощью лазерной указки.

Учёные из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) и корейского Научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций (кор. 한국전자통신연구원) создали новые светодиодные матрицы, которые могут не только излучать, но и регистрировать поступающий свет. Однажды эта технология может привести к появлению гаджетов, способных автоматически подстраивать яркость под погодные условия, заряжаться от окружающего света и реагировать на жесты. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. (далее…)

Новый способ получения искусственной паутины


Искусственная паутина.
Искусственная паутина.

Учёные из Швеции, Китая, Испании и Великобритании получили искусственную паутину без использования агрессивных химикатов. Разработанный ими метод позволяет синтезировать километр волокна из литра белкового раствора. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemical Biology.

Паутина — очень лёгкий и крайне прочный материал. Предельное напряжение на разрыв нити паука может достигать 1,75 ГПа — для сравнения, для разных видов стали этот показатель составляет от 0,2 до 2 ГПа. При этом паутина гораздо легче металлов и в тридцать раз тоньше человеческого волоса. Неудивительно, что учёные заинтересовались природным материалом. Но он замечателен не только уникальными механическими свойствами — паутину можно успешно использовать в медицине. К примеру, российские учёные показали, что содержащиеся в ней белки способствуют эффективному заживлению ран у мышей.

Хорошо знакомые нам ловчие сети пауков состоят из нескольких типов нитей — радиальной, ловчей, вспомогательной спирали и каркасной нити. Именно каркасная нить занимает исследователей больше всего, потому что обладает одновременно высокой прочностью и высокой эластичностью. Чем же объясняются её свойства и как бы их воспроизвести на практике? Основные компоненты каркасной нити — белки-спидроины 1 и 2. Спидроины и другие протеины накапливаются в железе паука в жидкой форме, а затем выделяются через специальные каналы — прядильные трубочки — при этом структура белков изменяется и они затвердевают в форме тонких нитей. Учёные давно думают над тем, как получать паутину в промышленных масштабах. Её можно просто «надоить» из пауков, но это неэффективно: чтобы произвести ощутимое количество материала понадобится слишком много членистоногих. Поэтому исследователи получают спидроины из других организмов с помощью генной инженерии. (далее…)

Материалы: исцели себя сам


Микрокапсулы (слева) и выделившийся при их разрушении восстанавливающий агент (справа).
Микрокапсулы (слева) и выделившийся при их разрушении восстанавливающий агент (справа).

Когда живое существо получает травму, в его теле запускается механизм самозаживления и раны зарастают. Неживые предметы в подобных случаях просто портятся. Исследователи из Института современных наук и технологий Бекмана (Beckman Institute for Advanced Science and Technology) при Иллинойском университете в Урбане-Шампейне (Beckman Institute for Advanced Science and Technology) и Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) опубликовали в журнале Nature обзорную статью, посвящённую попыткам изменить такое положение дел. (далее…)

Игрушку превратили в чувствительный датчик


Физик Джонатан Коулман и новый материал G-putty. Рядом — его сын с «умным пластилином».
Физик Джонатан Коулман и новый материал G-putty. Рядом — его сын с «умным пластилином».

Исследователи из дублинского Тринити-колледжа (ирл. Coláiste na Tríonóide, англ. Trinity College, Dublin) и Манчестерского университета (The University of Manchester) превратили детскую игрушку «умный пластилин» (его также называют «жвачкой для рук») в сверхчувствительный датчик, который может считывать пульс, работать как дыхательный монитор и даже регистрировать шаги паука. Для этого они добавили к синтетическому полимеру хлопья графена — очень прочного, лёгкого и тонкого материала, хорошо проводящего электричество. Подробности превращения опубликованы в журнале Science (далее…)

Новый «программируемый» цемент


Самый прочный цемент получается из старых добрых кубиков.
Самый прочный цемент получается из старых добрых кубиков.

Учёные из Университета Райса (Rice University) и Хьюстонского университета (University of Houston) научились придавать частицам, образующимся в цементном растворе, желаемую форму и превращать их в аккуратные кубики, сферы, и пирамидки. В результате материал становится менее пористым и лучше схватывается. Возможно, новый метод поможет достигать той же прочности с помощью меньшего количества цемента. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry A. (далее…)

Полноцветная гибкая электронная бумага


Прототип новой электронной бумаги
Создан прототип новой электронной бумаги, гибкой и полноцветной.

Создан прототип новой «электронной бумаги»: толщиной менее микрометра, гибкой и способной передавать все цвета, как это делает привычный для нас LED-дисплей. Но для работы экрана на основе нового материала потребуется в десять раз меньше энергии, чем даже для монохромных экранов электронных «читалок». Исследователи из Технического университета Чалмерса (швед. Chalmers tekniska högskola) в Гётеборге опубликовали сообщение о перспективной разработке в журнале Advanced Materials.

Открытие нового материала произошло в ходе совместной работы сотрудника Технического университета Чалмерса Андреаса Далина (Andreas Dahlin) и его аспиранта Куньли Сюна (Kunli Xiong), которые изучали взаимодействие наноматериалов и проводящих ток полимеров. Исследователи обнаружили, что «плазмонные метаповерхности с сопряжёнными полимерами» можно использовать для создания электронных дисплеев, тонких, как бумага. После года работы были получены результаты, которые можно было публиковать. Гибкий, толщиной менее микрометра материал передаёт все цвета, которые может дать стандартный светодиодный дисплей. (далее…)

Распечатанная на 3D-принтере кость сможет быстро заживить переломы


Распечатанные на 3D-принтере позвонки
Распечатанные на 3D-принтере позвонки.

Если вы сломаете кость в будущем, 3D-принтер и специальные чернила могут быть вашим лучшим лекарством. Исследователи создали то, что они называют «гиперэластичной костью», которую можно изготовить в нужный момент, и она будет работать почти так же, как настоящая кость, по крайней мере, у обезьян и крыс это так. Хотя пока она не готова для имплантации в организм человека, биоинженеры настроены оптимистично, считая, что материал может быть необходимым скачком в деле быстрого лечения травм — начиная от костей, поражённых раком, до проломленных черепов. (далее…)

Новый материал генерирует электричество за счёт движения и солнечной энергии


Кусок нового материала питает электронные часы.
Повязка из нового материала питает электронные часы.

Ткани, генерирующие электричество во время движения, — не новинка, они существуют уже несколько лет. Теперь учёные из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), Чунцинского университета (кит. 重慶大學) и китайского Национального центра нанонауки и технологии (кит. 国家纳米科学中心, англ. National Center for Nanoscience and Technology, NCNST) разработали материал, который получает энергию и за счёт трения, и за счёт воздействия солнечного света. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Energy.

Учёные надеются, что однажды из этой ткани можно будет шить одежду, питающую смартфоны и другие устройства. Профессор Технологического института Джорджии Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) и его коллеги использовали обычный коммерческий ткацкий станок. На нём они сплели вместе солнечные элементы, сделанные из лёгких полимерных волокон, и волоконные трибоэлектрические наногенераторы. Используя трибоэлектрический эффект и электростатическую индукцию, генераторы производят электричество из механических движений, таких как кручение, скольжение и вибрация. Сбор солнечной энергии обеспечивают вплетённые в материал фотоэлектроды. (далее…)

Текстильные отходы — в строительство


Текстильные отходы
Текстильные отходы — их очень много, миллионы тонн.

Женщины-исследователи из Мадридского политехнического университета разработали стеновую панель с включением текстильных отходов. Такая панель обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Три женщины-исследователя из Архитектурной школы Мадридского политехнического университета (исп. Universidad Politécnica de Madrid, UPM) изучили возможность использования в строительстве отходов ткацкого производства. Разработанные ими панели легче аналогичных, уже имеющихся на рынке, также они обеспечивают лучшую тепловую и акустическую изоляцию помещений. Использование отходов способствует значительному сокращению затрат энергии на производство стройматериалов. Также отпадает необходимость сжигания и захоронения на полигонах отходов, это снижает наносимый промышленностью природе вред. (далее…)