nanotechnologie

Fyzikům se podařilo vytvořit kvantové provázání mezi pohybem levitující skleněné nanočástice a světlem, které opouští optickou dutinu. Částice o průměru asi 100 nanometrů byla udržována ve vakuu optickou pinzetou a její pohyb řídily dva lasery s odlišnými úlohami. Jeden její oscilace ochlazoval a stabilizoval, druhý vytvářel kvantové korelace se světlem. Výsledek je významný tím, že celé zařízení nemuselo být chlazeno na kryogenní teploty. Odcházející světlo by v budoucnu mohlo sloužit jako spojovací kanál pro kvantové sítě či propojení dalších kvantových zařízení.

Vědci představili nanovrstvy kobaltového silicidu (CoSi), které při zmenšování tloušťky paradoxně snižují elektrický odpor. Při tloušťce kolem 20 nanometrů byl materiál podle měření desetkrát méně odporový než stejně silný měděný spoj při pokojové teplotě a unesl až stonásobně vyšší proudovou hustotu. CoSi tak může řešit problém měděných propojení v čipech, kde se elektrony v extrémně tenkých vodičích rozptylují o povrchy. Testy ukázaly přenos signálu s malými ztrátami do 40 GHz i slučitelnost s běžnou křemíkovou technologií CMOS. Materiál navíc odolal vysokým proudům a teplotě 450 °C po dobu 200 hodin.

Vědci z USA a Británie zjistili, že nanometrové vrásky v grafenu výrazně mění jeho elektrické vlastnosti. Deformace vytváří kvantovou formu flexoelektricity: elektrony se nepatrně přesunou na jednu stranu ohybu a vzniknou opačné elektrické póly podobné miniaturní baterii. Naměřená elektrická polarizace byla až desetimilionkrát vyšší než u mnohem větších flexoelektrických systémů. Rozhodující se ukázala ostrost ohybu, nikoli jeho celková velikost. Poznatky by mohly pomoci při vývoji velmi tenkých senzorů a elektronických součástek, jejichž chování se řídí tvarem materiálu místo chemických úprav. Výsledky, publikované v časopise Advanced Materials, bude ještě potřeba dále ověřit.

Nová studie odhalila, že světlo může zpomalit pohyb uhlíkových nanotrubic v kapalině. Při vystavení světlu se vytvoří kvantové tření, což snižuje difuzní konstantu částic. Výzkum ukazuje, že s vyšší intenzitou světla se snižuje rychlost pohybu, což je spojeno s unikátními elektronickými excitacemi. Tento efekt mizí, pokud jsou excitony v nanotrubicích zpomaleny. Výzkum otevírá nové možnosti v materiálových vědách a nanotechnologiích, včetně kontroly tření pomocí světla.

Výzkumný tým na École de technologie supérieure zkoumá, jak rakovina využívá mikroskopické bubliny, nazývané extracelulární vezikuly, k šíření do jiných orgánů. Lipidové nanočástice, jako jsou liposomy, jsou klíčové pro cílenější léčbu rakoviny, protože přímo dopravují léky do nádorových buněk. Tato metoda nejen zvyšuje účinnost, ale také snižuje vedlejší účinky tradičních chemoterapií. Nové objevy by mohly výrazně změnit přístup k léčbě metastáz pomocí vytvoření přesnějších terapeutických metod. Hlavním cílem je zablokovat šíření metastáz a zlepšit přežití pacientů.

Inženýři z Univerzity v Pensylvánii a Univerzity v Michiganu vyvinuli nejmenší programovatelný robot, který může autonomně fungovat v tekutinách. Tento mikrorobot, menší než zrnko soli, je vybaven procesorem, pamětí, senzory a pohonným systémem. Novinka je schopna měřit teplotu a komunikovat pomocí pohybů. Vývoj této technologie otevírá dveře nové éře mikroskopické robotiky. Vědci věří, že budoucí pokroky umožní ještě složitější programování a rozšíří využití těchto robotů.

Nový typ urychlovače částic by mohl změnit způsob, jakým se ve vědě využívají intenzivní rentgenové paprsky. Vědci představili koncept, který umožňuje produkovat takové paprsky pomocí karbonových nanotrubiček a laseru na mikrochipu. Tato technologie by mohla přinést průlom v medicíně, materiálových vědách a dalších oborech. Miniaturizace by umožnila širší využití v nemocnicích, univerzitách a průmyslových laboratořích. V současné fázi je výzkum na úrovni simulací, ale nezbytné komponenty již existují a jsou připraveny na experimentální ověření.