Технологические пакеты

Вид материала

Содержание

Возможные сферы применения
Главные проекты в области
Наиболее характерные свойства нановолокон
Возможные сферы применения.
Главные проекты в области.
Наиболее характерные свойства нанопроволоки
Возможные сферы применения
Главные проекты в области.
7. Углеродные нанотрубки.
Главные проекты в области

Подобный материал:

1 ... 12 13 14 15 16 17 18 19 20

3. Нанокапсулы

Нанокапсулы, обычно, описываются как полые наночастицы, в полость которых могут помещаться различные субстанции (ферменты, катализаторы, душистые вещества, масла, полимеры, другие наночастицы или даже биологические клетки). Технологии заключения в микрокапсулу различных материалов используются уже довольно давно: например, компания Лореаль использует нанокапсулы с 1995 года, однако полимерные нанокапсулы, которые можно относительно легко привести в действие, были созданы лишь сейчас.

Условия изготовления нанокапсул не являются экстремальными ни с точки зрения химической среды, ни с точки зрения температуры, что позволяет включать в капсулы «живой» материал для точной «доставки» лекарств. Более того, нанокапсулы дают возможность резко сократить дозы лекарств (благодаря доставке активных компонент точно по месту назначения), что позволяет уменьшить вредное воздействие медикаментов.

Наиболее характерные свойства нанокапсул:

Высокая растворимость.
Возможность сопротивления желудочным ферментам, что позволяет осуществлять прием лекарств через рот
Растворение, которое можно контролировать различными средствами (ультразвук, радиоволны, и пр.)
Способности нацеливать лекарство на конкретную цель различными способами.
Технологичность.

Возможные сферы применения:

Медицина	Точная доставка лекарств
Пищевая промышленность	Ароматизаторы
Агрохимия	Удобрения
Химическая промышленность	Косметика Очищение сточных вод и очистка продуктов. Клеи.
Электроника	Магнитная запись
Текстильная промышленность	Ароматизаторы

Главные проекты в области:

Страна	Исполнитель	Проект
ЕС	Фонд научных и промышленных исследований Норвежского Института Технологий	Нанокапсулы для контролируемой точной доставки химических элементов.
Франция	CRNS, ENS, Max Planck Institue, Университет Порту.	Нанокапсулы с функциональными поверхностями и стенками.
Франция	L’Oreal	Косметика, содержащая нанокапсулы.
США	Университет Миссури-Колумбии	Присоединение рецепторов на поверхность нанокапсулы (для определения среды в которой следует реагировать).
США	GeneSeques Inc.	Лекарство от рака головы, шеи и простаты на основе нанокапсул.
Германия	NanoScience AG	Микро и нанокапсулы, способные к постепенному высвобождению содержимого.

4. Нановолокна

Нановолокнами называются полые твёрдые волокна, с длиной порядка нескольких микрон и шириной от нескольких десятков до 200 нанометров. Они могут быть созданы из большого количества материалов, в.т.ч. металлов, полимеров и углерода. Углеродные нановолокна часто по ошибке относят к нанотрубкам. Однако, в нановолокнах отсутствуют циллидрическая мелкорешёточная структура и некоторые другие специфические свойства нанотрубок.

Наиболее характерные свойства нановолокон:

Высокая биологическая активность, обусловленная большой площадью поверхности нити.
Схожесть с естественными биологическими волокнами.

Возможные сферы применения.

Экология	Фильтрация воды и воздуха. Защитная одежда.
Строительство	Усиленные композитные материалы.
Химическая промышленность	Улучшенные пестициды Косметика Наносенсоры
Сборка	Лазеры
Медицина	Устройства для очистки крови. Стерилизация биологических сред. Инженерия тканей. Заживление ран. Биосенсоры и зонды. Искусственные органы. Точная доставка лекарств.

Главные проекты в области.

Страна	Исполнитель	Проект
США	Rensselaer Polytechnic Institute in New York	Развитие углеродных нановолокон из пара
США	eSpin Technologies, Inc	Создание нановолокон из органических и биологических полимеров для медицинского оборудования и фильтров.
Чехия	Технический университет Либерца	Технология масштабного создания нановолокон.
США	SRI International	Нановолокна для питательных элементов.
США	Гарвардский университет	Сверхтонкие нановолокна для оптоэлектроники.

5. Фуллерены

Фуллере́ны — молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных форм углерода и представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из четного числа трехкоординированных атомов углерода. Наиболее распространённой формой является «футбольный мяч» С₆₀. Существуют более сложные фуллерены, однако С₆₀ является наиболее простым в создании.

Наиболее характерные свойства фуллеренов:

Антиоксидант
Высокая стабильность и крепость молекул
Хорошая сочетаемость с биологическими системами, малый размер, позволяющий проникать в биологические поры.

Возможные сферы применения

Химическая промышленность	Смазочные материалы (внедрено) Усиление полимеров (внедрено) Катализаторы Элементы питания
Электроника	Устройства памяти.
Медицина	Очистка живых тканей.

Главные проекты в области.

Страна	Исполнитель	Проект
США	Nano-C	Новая технология производства фуллеренов. Десятикратное снижение стоимости.
США	Merck & Co, Inc	Средства для защиты нервов.
Тайвань	Национальный университет Тайваня.	Средства против атеросклероза.
Япония	Mitsubishi Corp. ITO	Кремы против старения.
Франция, Германия	Dupont Displays, Siemens	Фотодатчики
Япония	Sony	Электролитические мембраны для элементов питания.
США, Франция	Alcatel	Быстронаносимая смола для оптоволоконных кабелей.
Япония	Riken	Полиимиды для упаковки электронных схем.
США	Seagate	Алмазоподобное углеродное покрытие.
Нидерланды	Philips	Проводники на основе фуллеренов (запатентовано)
Бельгия	Agfa	Проводники на основе фуллеренов (запатентовано)

6. Нанопроволока

Под нанопроволокой обычно понимается цилиндрическая цельная (в отличие от нановолокон) проволока с диаметром от десятков до сотен нанометров и длиной микронного порядка. Нанопроволока может быть создана из большого количества материалов, в том числе кремния, нитрида галлия, германия, металлов, оксидов и.т.д. Структура может быть различной от поликристаллической до почти аморфной.

Наиболее характерные свойства нанопроволоки:

Эффект квантового задержания – по мере утончения проволоки, увеличивается энергетическая щель.
Высокие электрические, оптические и магнитные качества.

Возможные сферы применения:

Медицина	Манипуляция клетками в магнитных полях.
Электроника	Проводники и детекторы. Устройства для хранения данных. Оптоэлектронные устройства.
Химическая промышленность	Химическое разделение.

Главные проекты в области.

Страна	Исполнитель	Проект
США	Калифорнийский университет, Lawrence Berkeley National Laboratory	Контроль кристаллической структуры нанопроволоки для изготовления оптоэлектронных элементов.
США	Microelectronic System Research Group at the Department of Mechanical Engineering at U.C. Berkeley	Технология наращивания нанопроволоки при комнатной температуре.
Швецария	Швейцарский национальный технический университет, Калифорнийский университет.	Нанесение микроскопической проволоки на стекло.
США	Lawrence Berkeley National Laboratory Калифорнийский университет	Светопроводящая нанопроволока для нового поколения микросхем.
США	NASA Ames Research Center	Полупроводники из нанопроволоки.

7. Углеродные нанотрубки.

Углеродные нанотрубки — протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров - состоят из одной или нескольких свернутых в трубку гексагональных графитовых плоскостей (графенов) и заканчиваются обычно полусферической головкой.^⁷³\

Наиболее характерные свойства углеродных нанотрубок:

Большая удельная поверхность.
Огромная механическая прочность.
На растяжение и сжатие необходима значительная сила.
Гибкость.
Принимаемый биологическими телами материал.
Огромная прочность в поперечном сечении.
Проводимость электричества лучше, чем у меди при комнатной температуре.
Возможность использования, как в качестве полупроводника, так и в качестве абсолютного проводника.
Теплопроводность лучше, чем у алмаза.
Температурная стабильность.
Сверхпроводимость (в некоторых условиях)
Возможность наполнения нанотрубок частицами лекарств или металлов.

Возможные сферы применения.

Полимеры и керамика	Проводящие полимеры. Электромагнитное экранирование. Сверхпрочные полимеры. Улучшенные композитные материалы. Упрочнение керамических материалов.
Энергетика	Конденсаторные электроды Электроды батарей. Мембраны элементов питания. Улучшение солнечных батарей.
Электроника	Автоэлектронные дисплеи. Рентгены. Осветительные элементы. Интегральные микросхемы и память. Высокомощные осцилляторы. Малые батареи и генераторы.
Исследовательское оборудование	Микроскопические наконечники. Сенсоры.
Медицина	Искусственные мускулы. Устройства точной доставки лекарств молекулярного размера.
Прочее	Мембраны для катализа Наномеханизмы и двигатели

Главные проекты в области:

Страна	Исполнитель	Проект
ЕС	Проект CANAPE Координатор: Университет Кембриджа	Исследования применения нанотрубок в электронике, материалах и нанобиологии.
ЕС	SPANG координируется Обществом Макса Планка	Наращивание нанотрубок искровыми разрядами.
Франция	INSA Lyon, Rhodia, SAAB, Институт Вейцмана, Манчестерский университет	Применение нанотрубок в промышленных композиционных материалах.
Великобритания	Университет Кембриджа	Контролируемое наращивание однослойных нанотрубок
Корея	Samsung Advanced Institute of Technology	Дисплеи с автоэлектронной эмиссией.
США	General Electric Global Research Center	Использование нанотрубок в качестве транзисторов.
США	Стенфордский Университет, Гарвардский университет, Университет Пердью	Малогабаритные полевые (униполярные) транзисторы из нанотрубок.
США	DuPont Central Research and Development, Университет Колумбии	Создание произвольных самособирающихся сетей нанотрубок, для электроники.
США	Бостонский колледж, Международный Университет Флориды	Использование нанотрубок в автоэмиссионных лампах, рентгеновских аппаратах, СВЧ излучателях.
США	Калифорнийский технологический институт	Наномеханические пневматические клапаны для медицины и химической промышленности.
США	Arryx, Inc, Университет Нью-Йорка	Сборка изделий из нанотрубок при помощи оптического пинцета.
США	Rensselaer Polytechnic Institute	Фильтры из нанотрубок. Очищение нефти от тяжёлых углеводородов, и воды от бактерий.
США	Indian Institute of Science	Дешевые датчики потоков газа.

8. Дендримеры

Дендримеры представляют собой макромолекулы, характеризуемые развитой трёхмерной структурой, что обеспечивает большую функциональность поверхности.

Структура таких молекул состоит из центрального многофункционального «ядра», «ветвей» и концевых групп. Принципиальная разница между дендримерами и другими видами сверхразветвлённых полимеров состоит в том, что структура дендримеров позволяет дальнейшее наращивание «ветвей».

Наиболее характерные свойства дендримеров:

чёткая архитектура, размер.
возможность контроля формы.
Единообразность.
Большая грузоподъёмность – внутренние полости дендримера позволяют помещать в него большое количество молекул различных веществ.
Биосовместимость – обычно дендримеры не вызывают отторжения у биологических тел.
Поливалентность – внешняя поверхность дендримеров может позволить присоединять реактивные группы.
Гибкие электрические, магнитные и электрохимические свойста, переменная растворимость.
Гибкие связывающие свойства.
Способность двигаться сквозь границы клеток.

Возможные сферы применения:

Исследовательское оборудование	Молекулярные весы
Медицина	Сквозьклеточный транспорт. Искусственные клетки и точечная доставка лекарств. Средства против рака. Макромолекулярная терапия. Создание протеинов и ферментов.
Электроника	Красители для лазерных принтеров. Сенсоры и детекторы. Молекулярная электроника.
Экология	Технологии фильтрации
Химическая промышленность	Катализаторы. Создание нанобатарий и смазок. Покрытия из углеродного волокна. Сверхтонкие плёнки.

Blog

Технологические пакеты

Содержание