nanodalelės

Žinių radijas Pasitelkdami technologijas, mokslininkai įprastas chemines medžiagas suskaido į mikroskopines nanodaleles, kurios, pasirodo, gali turėti kitokių savybių nei pradinė medžiaga. Dėl šių savybių nanodalelės plačiai naudojamos kosmetikos, kuro, dažų, tekstilės, elektronikos, vaistų, sporto įrankių pramonėje. Teigiama, kad į nanodaleles vis dažniau ėmė dairytis ir maisto pramonės atstovai.

Parduotuvėse galima pamatyti vis daugiau žmonių, skaitančių produktų etiketes. O kaipgi kitaip? Juk jeigu anksčiau pardavėjos paprašydavai, pavyzdžiui, duonos, tai ir paduodavo tos vienintelės rūšies, kurią turėdavo. Tai dabar šiam produktui skirtas visas skyrius. Deja, kartais net ir skaitant etiketes, sunku suprasti, kuo vienas produktas skiriasi nuo kito.

Šveicarų mokslininkai sukūrė metodą, kuris nanodaleles paverčia pagalbiniais antikūnais, leidžiančiais greičiau išvalyti organizmą nuo virusų ir įveikti ligą. Biotechnologai jau svarsto galimybę panaudoti sintetines nanodaleles kamieninių ląstelių pernešimui į reikiamas organizmo vietas, rašo „Ars Technica“. Dabar Šiaurės Vakarų Šveicarijos taikomųjų mokslų ir menų universiteto tyrėjai teigia radę būdą nanodaleles panaudoti kaip pagalbinius antikūnus, skirtus kovoti su užkrečiamomis ligomis.

Manipuliuoti mikrodalelėmis (įskaitant atskiras ląsteles), pasitelkiant vadinamąjį lazerio poveikiu grindžiamą optinį pincetą, jau senokai nėra problema. Tačiau nanodalelių paėmimas ir perkėlimas į kitą vietą yra daug sudėtingesnė užduotis. Teoriškai su optiniu pincetu galima perkelti maždaug 10 nm dydžio daleles, tačiau toks instrumentas pareikalaus galingiausių lazerių bei labai sudėtingos, daug energijos vartojančios įrangos, todėl eiliniams mokslo centrams tai yra per brangus malonumas.

Elektronų judėjimo laidininke tyrimai yra esminis dalykas tobulinant elektroninius ir elektromechaninius įrenginius. Daugeliu atvejų viską lemia elektromagnetinis laukas, kurį veikiantys dėsniai labai panašūs į šviesos sklidimo dėsnius. Šiuolaikinės kompozitinės medžiagos leidžia pasiekti optinio „nematomumo“ efektą, kai šviesos spinduliai tarsi apgaubia daiktą už jo vėl atstatydami pradinę savo kryptį.

Kas sukelia alergijas, plaučių ar net smegenų ligas, reguliuoja klimatą? Už tai labai dažnai atsakingos Žemės atmosferoje kybančios įvairaus dydžio bei sudėties dalelės, vadinamos aerozoliais. Kadangi pastaruoju metu vis daugiau tokių nanodalelių atsiranda dėl žmogaus veiklos, labai svarbu įvertinti jų poveikį mūsų sveikatai ir planetos klimatui.

JAV Notre Dame universiteto mokslininkai išrado naują šviesai jautrią medžiagą, galinčią versti saulės šviesą elektros energija. Šis išradimas atveria kelią saulės baterijų dažams, kuriais nudažyti pastatai ar technika tiektų nemokamą energiją, sakoma universiteto pranešime. Skelbiama, kad šios medžiagos pagrindas – titano dioksido ir kadmio sulfido nanodalelių vandeninis - spiritinis tirpalas. Medžiaga panaši į  pastą.

Visai neseniai Maršalo universitete (JAV) atlikti tyrimai atskleidė, jog cerio oksido nanodalelės, kurias įprasta naudoti siekiant pagerinti dyzelino efektyvumą, gali iš plaučių pasiekti kepenis ir šis procesas yra susijęs su kepenų žalojimu. Duomenys, kuriuos surinko Erikas Blau (Eric Blough) kartu su kolegomis iš Maršalo universiteto Diagnostinių nanosistemų centro, rodo, jog gyvūnų, kurie buvo veikiami šiomis nanodalelėmis, kepenyse susidaro cerio koncentracijos padidėjimas.

Čalmerso technologijos universiteto (Švedija) tyrėjai sukonstravo labai paprastą nanoanteną, kuri sugeba raudoną ir mėlyną šviesą nukreipti priešingomis kryptimis. Įdomu tai, kad antenos matmenys yra mažesni už išsklaidomos šviesos bangos ilgį. Šis darbas, aprašytas šios savaitės prestižinio žurnalo „Nature Communications“ numeryje, gali padėti sukurti optinius nanojutiklius, kurie aptiktų itin menkas dujų arba biomolekulių sankaupas.

Tyrėjai skelbia apie visiškai naują technologiją, leidžiančią kur kas efektyviau išgauti auksą, sidabrą, varį ir kitas vertingąsias medžiagas iš uolienų bei rūdos. Mokslininkai nagrinėja procesą, kurio metu nanodalelės prisitvirtina prie šių medžiagų ir prikabina jas prie oro burbuliukų flotacijos mašinoje. Gauti rezultatai publikuoti žurnale „Langmuir“. Robertas Peltonas (Robert Pelton) kartu su kolegomis aiškina, jog kompanijos naudoja technologiją, vadinamą putų flotacija.

Viskonsino – Milvokio universiteto (JAV) mokslininkai tiria aukso nanodalelių toksiškumą. Aukso nanodalelės įdomios mokslininkams, nes turi didelį taikymo potencialą biomedicinoje. Manoma, kad aukso nanodalelės gali būti naudojamos  gydant vėžinius susirgimus, diabetą ar AIDS. Tačiau mokslininkai turi ištirti, ar nauji ligų gydymo būdai nepadarys žalos.

Po truputį, bet užtikrintai augant nanožemdirbystės apimčiai, kai nanotechnologijos pasitelkiamos didinant augalų, naudojamų maistui, kurui ir kitoms reikmėms, našumą, mokslininkai suzgribo praktiškai nieko nenutuokią apie nanodalelių poveikį grūdams, pomidorams, ryžiams ir kitiems itin svarbiems maisto šaltiniams.

Tyrėjai bando įvairiais būdais pagerinti įkraunamas elektromobilių baterijas, todėl tenka atsigręžti ir į perspektyviąsias nanotechnologijas. Pagrindinis mokslininkų tikslas – pasiūlyti tokias baterijas, kurias būtų galima sparčiai įkrauti ir iškrauti, be to, jos turėtų būti talpios. Tik taip elektromobiliai gali mesti rimtą iššūkį naftos pramonei.

Šiomis dienomis kasdieninis gyvenimas būtų neįsivaizduojamas be nanotechnologijų. Tai  svarbu ir medicininėse technologijose, skirtose ligų terapijai ir diagnostikai. Mokslininkai iš Šveicarijos technologijų instituto (ETH Zürich), įsikūrusio Ciuriche, sukūrė sidabro nanodaleles, kurios gali būti panaudotos medicininėse technologijose. Nanodalelės, pagamintos iš sidabro, yra mažesnės už vieną dešimt tūkstantąją milimetro dalį.

Tarptautinė tyrėjų komanda, dirbanti Makso Planko Kvantinės optikos institute (Max Planck Institute of Quantum Optics), sukūrė metodą, kuris leido jiems valdyti ir stebėti įgreitintus elektronus, išlekiančius iš nanosferų. Kai intensyvi lazerio šviesa sąveikauja su elektronais, esančiais nanodalelėse, sudarytose iš daugelio milijonų individualių atomų, tai tokie elektronai gali būti išlaisvinti iš nanodalelių ir įgauti didelius pagreičius.

Naudodami mažytes grafito daleles, dydžiu prilygstančias tūkstantajai žmogaus plauko storio daliai, Arizonos valstijos universiteto (JAV) mechanikos inžinerijos specialistai tikisi padidinti saulės elektrinių efektyvumą ir pelningumą. Nors vis dažniau ant namų stogų galima išvysti fotovoltinių saulės baterijų, nebūtinai jos yra pats geriausias saulės energijos gamybos sprendimas.

Ratdžersio (Rutgers) inžinerijos mokyklos mokslininkai teoriškai išnagrinėjo ypatingai stiprių metalo lydinių klasę. Šie lydiniai turi didelį pritaikomumo potencialą spyruoklių, jutiklių ir perjungėjų gamyboje. Naujosios medžiagos leistų sumažinti prietaisų dydį ir jie būtų jautresni. Metalų lydiniai, kuriuose įdedamos nanomedžiagos, nėra naujas dalykas.

Bet kuriame judančių dalių turinčiame mechaniniame įrenginyje (automobilio variklyje, pramoninėse staklėse ar buitinėje sulčiaspaudėje) nemaža dalis energijos dėl trinties prarandama šilumos pavidalu. Energijos nuostoliai įvairiais atvejais gali svyruoti nuo mažai reikšmingų iki gluminančių (pvz., susumavus visų pasaulyje važinėjančių automobilių variklių generuojamos energijos nuostolius dėl trinties). Tačiau trinties problemą labai veiksmingai gali išspręsti naujasis nanotepalas.

Naujas nanodalelių ir grafeno darinys yra ilgaamžiškesnė katalizinė kuro elementų medžiaga. Gauta katalizinė medžiaga yra ne tik labiau tvirta, bet ir labiau chemiškai aktyvi.  Mokslininkai yra įsitikinę, kad ji leis pagerinti kuro elementų savybes. Taip skelbia straipsnis, paskelbtas „Journal of the American Chemical Society“ žurnalo internetinėje svetainėje.

JAV mokslininkai pagamino nanodaleles, kurios imituoja svarbiausias raudonųjų kraujo kūnelių – eritrocitų – savybes, pranešė Šiaurės Karolinos universitetas (JAV). Pasak mokslininkų, šis pasiekimas yra svarbus žingsnis į priekį kuriant sintetinį kraują.

Buffalo universiteto mokslininkai sugalvojo būdą, kaip daryti įtaką biologinių sutvėrimų mąstymo procesui. Šiuo tikslu naudojamos įkaitintos magnetinės nanodalelės, kurios, prisitvirtindamos prie ląstelių membranų, galėtų keisti net žmogaus elgseną, teigia tyrinėtojai.

JAV Kalifornijos Technologijų instituto mokslininkai pateikė pirmuosius įrodymus, jog jų sukurtos pagal molekulinius žymenis aktyvuojamos ir į paciento kraują įleidžiamos nanodalelės nukeliauja iki auglio židinio ir, pritaikant RNR interferencijos (angl. RNAi) mechanizmą, išjungia vėžio plitimą skatinantį geną.