Новини науки
Інженери з Массачусетського технологічного інституту створили новий тип фотоелементів, у яких вико- ристовують лише вуглецеві нанотрубки і фулерени. Потенційно такі композитні батареї можуть стати в півтора раза ефективнішими за звичайні. Перший крок на шляху створення автономних імплантів: дослі...
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Назва видання: | Вісник НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37360 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Новини науки // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 90-93. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-37360 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-373602012-10-03T12:06:21Z Новини науки Новини науки Інженери з Массачусетського технологічного інституту створили новий тип фотоелементів, у яких вико- ристовують лише вуглецеві нанотрубки і фулерени. Потенційно такі композитні батареї можуть стати в півтора раза ефективнішими за звичайні. Перший крок на шляху створення автономних імплантів: дослідники з Массачусетського технологічного ін- ституту розробили паливний елемент, що генерує електричний струм із глюкози у спинномозковій рідині. Оголошено лауреатів міжнародної премії Кіото–2012. 2012 Article Новини науки // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 90-93. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37360 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Новини науки Новини науки |
| spellingShingle |
Новини науки Новини науки Новини науки Вісник НАН України |
| description |
Інженери з Массачусетського технологічного інституту створили новий тип фотоелементів, у яких вико-
ристовують лише вуглецеві нанотрубки і фулерени. Потенційно такі композитні батареї можуть стати в півтора
раза ефективнішими за звичайні.
Перший крок на шляху створення автономних імплантів: дослідники з Массачусетського технологічного ін-
ституту розробили паливний елемент, що генерує електричний струм із глюкози у спинномозковій рідині.
Оголошено лауреатів міжнародної премії Кіото–2012. |
| format |
Article |
| title |
Новини науки |
| title_short |
Новини науки |
| title_full |
Новини науки |
| title_fullStr |
Новини науки |
| title_full_unstemmed |
Новини науки |
| title_sort |
новини науки |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Новини науки |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37360 |
| citation_txt |
Новини науки // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 90-93. — укр. |
| series |
Вісник НАН України |
| first_indexed |
2025-07-03T19:06:05Z |
| last_indexed |
2025-07-03T19:06:05Z |
| _version_ |
1836653809478139904 |
| fulltext |
90 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
НОВИНИ НАУКИ
• Інженери з Массачусетського технологічного інституту створили новий тип фотоелементів, у яких вико-
ристовують лише вуглецеві нанотрубки і фулерени. Потенційно такі композитні батареї можуть стати в півтора
раза ефективнішими за звичайні.
• Перший крок на шляху створення автономних імплантів: дослідники з Массачусетського технологічного ін-
ституту розробили паливний елемент, що генерує електричний струм із глюкози у спинномозковій рідині.
• Оголошено лауреатів міжнародної премії Кіото–2012.
СОНЯЧНІ БАТАРЕЇ
НА ОСНОВІ НАНОТРУБОК
Ближнє (короткохвильове) інфрачервоне
випромінювання становить до 40% усієї со-
нячної енергії, що досягає земної поверхні.
У хмарні дні цей відсоток навіть вищий,
оскільки ІЧ-випромінювання майже не за-
тримується хмарами. Традиційні кремнієві
сонячні батареї практично не здатні працю-
вати з ІЧ-діапазоном, проте це випроміню-
вання нагріває їх і значно зменшує ККД.
Принципово нові фотоелементи розро-
блено в Массачусетському технологічному
інституті (США) групою вчених під керів-
ництвом Майкла Страно (Michael Strano).
Вони цілком складаються з вуглецю і погли-
нають енергію саме інфрачервоного випро-
мінювання, перетворюючи її на електричну.
При цьому їм не загрожує перегрівання. Но-
вий фотоелемент створено на основі вугле-
цевих нанотрубок і фулерену С60. Це не пер-
ша спроба зробити сонячні батареї на вугле-
цевих нанотрубках, але раніше нанотрубки
укладали на полімерну підкладку, яка мала
б їх утримувати. Однак під впливом повітря
і сонячного світла такі підкладки виявилися
не надто стабільними — фотохімічні реакції
тією чи іншою мірою розкладають полімери.
Їх намагалися захистити спеціальними по-
криттями, але вони, по-перше, затримували
частину сонячного світла і, по-друге, збіль-
шували вартість фотоелемента.
Поки що ефективність нових фотоелемен-
тів досить низька — перші дослідні зразки
отримували з різних видів нанотрубок і під-
сумковий ККД не перевищував 0,1%. Однак,
як зазначають автори дослідження, ККД
можна легко збільшити в сотні разів — вони
дійшли висновку, що вуглецеві нанотрубки у
фотоелементі мають бути одного типу. Крім
того, для коректної роботи потрібні достат-
ньо чисті нанотрубки і фулерени, що перед-
бачає складний і недешевий процес виготов-
лення. Проте надзвичайно високе світлопо-
глинання нанотрубок в ІЧ-діапазоні дає
змогу зробити їх шар дуже тонким (у кілька
нанометрів), тому виробництво фотоелемен-
тів не потребує багато речовини.
Незаперечною перевагою нового типу фо-
тоелементів є той факт, що вони повністю
прозорі для видимого світла, а тому їх мож-
на застосовувати як верхній шар у звичай-
них сонячних батареях. З одного боку, це
дасть можливість ефективно використову-
вати весь спектр сонячного випромінюван-
ня, а з іншого – захистить кремнієві елемен-
ти від перегрівання завдяки поглинанню
інфрачервоного випромінювання.
Раніше інша група дослідників з Массачу-
сетського технологічного університету пред-
ставила технологію, що дає змогу істотно зни-
зити кількість дорогого кремнію, який засто-
совують у процесі виробництва традиційних
сонячних батарей (A. Mavrokefalos et al. Nano
Lett., 2012, 12 (6), 2792). Автори надали тон-
кому прошарку матеріалу форму обернених
пірамід, що значно збільшило його світлопо-
глинання і площу робочої поверхні.
Джерело:
http://web.mit.edu
91ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
НОВИНИ НАУКИ
АВТОНОМНИЙ МОЗКОВИЙ ІМПЛАНТ
Інженери з Массачусетського технологіч-
ного інституту створили електрогенеру-
вальний пристрій, що окиснює глюкозу зі
спинномозкової рідини. Роботу вчених опу-
бліковано у журналі PLoS ONE (B.I. Rapoport
et al. PLoS ONE, 2012, 7 (6), doi: 10.1371/
journal.pone.0038436), а її короткий зміст
розміщено на сайті журналу Science.
Квадратний мікрочип площею 1–2 мм2
обладнаний катодом, анодом і мембраною,
що розділяє їх. На платиновому аноді глю-
коза окиснюється з утворенням іонів водню
й електронів. Мембрана, що розділяє катод і
анод, проникна лише для іонів водню, але не
для електронів. Іони прямують крізь мемб-
рану до катода і сполучаються там з киснем,
утворюючи воду. Електрони також спрямо-
вуються до катода, але не крізь мембрану, а
за електричною схемою мікрочипа і в такий
спосіб живлять його енергією.
Анод мікрочипа зроблено з платини, а для
виробництва катода використовували вугле-
цеві нанотрубки. Автори тестували розробле-
ний пристрій у розчині, склад якого імітував
цереброспінальну рідину. Мікрочип виявив-
ся здатним виробляти кілька сотень мікроват
електроенергії, що достатньо для функціону-
вання імпланта. При цьому витрати глюкози
залишалися відносно невеликими. За розра-
хунками дослідників, споживання чипом
глюкози має становити близько 3% кількості
глюкози у спинномозковій рідині, що значно
нижче швидкості її регенерації. Витрати кис-
ню для роботи пристрою також незначною
мірою впливали на його вміст у лікворі.
Наскільки відомо, спинномозкову рідину
вперше було використано як паливо. Цей на-
прям є перспективним, оскільки спинномоз-
кова рідина містить мало імунних клітин, що
знижує ймовірність відторгнення імпланта.
До того ж вона має низький вміст білків, які
зазвичай спричиняють обростання імпланта
та його подальше відторгнення.
За словами розробників, створені елемен-
ти живлення відкривають широкі можли-
вості для використання нейроінтерфейсів у
пацієнтів зі сліпотою, з глибокими уражен-
нями мозку або паралізованих. На сьогодні
всі подібні експериментальні пристрої жив-
ляться шляхом бездротової індукції чи від
батарей, які потрібно періодично замінюва-
ти за допомогою хірургічних операцій. Мі-
крочипи, що виробляють електроенергію з
глюкози, в майбутньому дадуть змогу зро-
бити такі пристрої цілком автономними.
Найближчим часом дослідники планують
провести випробування імплантів із глю-
козним живленням як на тваринах, так і на
добровольцях.
Джерело:
http://www.sciencemag.org
МІЖНАРОДНА ПРЕМІЯ КІОТО–2012
Премія Кіото — одна з найвідоміших пре-
мій приватних фондів, так звана «японська
Нобелівка». У 1985 р. іі заснував Кацуо Іна-
морі (Kazuo Inamori) — фундатор світового
лідера у виробництві високотехнологічної
кераміки корпорації «Кайосера» (Kyocera),
мільярдер і дзен-буддійський священик.
Його життєвим кредо є теза, що для людини
немає вищого покликання, ніж прагнення до
блага всього людства, і що майбутнє нашої
цивілізації залежить від того, чи буде зна-
йдено баланс між науковим прогресом та ду-
ховним розвитком. Премію було названо на
честь міста Кіото, знаменитого своєю істо-
рією, культурними і науковими традиціями.
Серед попередніх лауреатів Премії Кіото
були всесвітньо відомі астрономи Ян Оорт
(J.H. Oort), Іцуо Хаяші (Izuo Hayashi),
Юджин Паркер (E.N. Parker), Рашид Сюняєв,
видатні математики, зокрема І.М. Гельфанд,
М.Л. Громов, геофізики, біологи, матеріало-
знавці, вчені-першовідкривачі нових техно-
логій (Жорес Алфьоров), філософи і знаме-
ниті представники світу культури.
Грошова частина Кіотської премії стано-
вить 50 000 000 єн. Переможець також отри-
мує пам’ятну золоту медаль.
Щороку розглядають номінації у трьох
категоріях: «технології» (Advanced Tech-
nology), «фундаментальні науки» (Basic Sci-
ences), а також «мистецтво і філософія»
(Arts and Philosophy). При цьому кожна
92 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
НОВИНИ НАУКИ
Sketch pad на комп’ютері Lincoln TX-2 у
1963 р. під час роботи над дисертацією в
Массачусетському технологічному універ-
ситеті. Вона мала зародки графічного інтер-
фейсу, «розуміла» роботу з різними вікна-
ми, вміла працювати з лініями, створювати
об’єкти й обробляти їх як одне ціле. Такий
підхід пізніше було покладено в основу
об’єктно-орі єн тованого програмування.
Серед інших відомих винаходів Сазерлен-
да – шолом віртуальної реальності (1968). Він
був примітивним як з погляду інтерфейсу, так
і за реалізмом зображення, а його вага була на-
стільки великою, що пристрій підвішували до
стелі. Віртуальне середовище складалося з
простих моделей кімнат. Страхітливий вигляд
пристрою зумовив його назву — Дамоклів меч.
Однак це був один із перших приладів вірту-
альної реальності, що значно випередив свій
час. Разом зі своїм студентом Деном Коеном
наприкінці 60-х років Сазерленд створив пер-
шу комп’ютерну симуляцію польоту, що стало
поштовхом до розроблення ним відомого ал-
горитму Коена – Сазерленда.
У галузі фундаментальних наук премію
отримав японець Есінорі Осумі (Yoshinori
Ohsumi), який удостоївся нагороди за ви-
Айван САЗЕРЛЕНД
(Ivan Edward SUTHERLAND)
Есінорі ОСУМІ
(Yoshinori OHSUMI)
Гаятрі Чакраборті СПІВАК
(Gayatri Chakravorty SPIVAK)
категорія охоплює відразу кілька різних наук.
Наприклад, до «фундаментальних наук» вхо-
дять біологія, математика (в тому числі «чис-
та», не прикладна), астрономія й астрофізика,
науки про Землю, нейробіологія.
Цього року Кіотську премію в категорії
«технології» присуджено американському
вченому в галузі інформатики та піонеру
інтернету Айвану Сазерленду (Ivan Edward
Sutherland) — творцеві першого прототипу
сучасних систем автоматизованого проек-
тування (САПР). Він розробив програму
93ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
НОВИНИ НАУКИ
вчення з погляду генетики процесу аутофа-
гії у дріжджів. Аутофагія — процес розкла-
дання деяких компонентів клітин. Однією
зі складових частин будь-якої клітини є ци-
топлазма, в якій містяться клітинні компо-
ненти (органели) – ядро, мітохондрії, рибо-
соми, комплекс Гольджі та ін. Кожен з них
вивільняє в цитоплазму як корисні, так і
шкідливі продукти життєдіяльності. Крім
того, відмираючи, вони засмічують вну-
трішньоклітинний простір і заважають нор-
мальній роботі клітини. Видалення непо-
трібних компонентів і пошкоджених орга-
нел здійснюється за допомогою аутофагії.
Есінорі Осумі вдалося з’ясувати багато мо-
лекулярних механізмів цього процесу.
У номінації «мистецтво і філософія» на-
городу було присуджено індійському філо-
софу Гаятрі Чакраборті Співак (Gayatri
Chakravorty Spivak). Вона отримала премію
за застосування в політичній і соціальній
сфері принципу деконструкції — особливо-
го набору аналітичних і критичних методів і
практик філософії, що приводять до розу-
міння за допомогою руйнування стереоти-
пів або включення в новий контекст. Серед
іншого Г.Ч. Співак працює над проблемами
міжнародного тероризму й інтелектуально-
го колоніалізму — одними з найголовніших
тенденцій сучасного світу.
Джерело:
http://www.inamori-f.or.jp
|