Методы древних китайских плотников помогли при создании микроструктур из керамики
Сингапурские ученые разработали способ получения крошечных частиц с уникальными свойствами и характеристиками, благодаря чему они могут найти применение в самых разных областях науки. Исследователи применили методы, изобретенные в Китае тысячи лет назад, — шиповое соединение и комбинаторику танграм.
Сохранить структурную сложность, точность размеров и в то же время целостность микрочастиц традиционными методами крайне сложно, а именно этого требуют современная микроэлектроника, медицина и фармацевтика, производства микрокомпонентов. Группа ученых из Наньянского технологического университета (Сингапур) взялась усовершенствовать процесс, выбрав, во-первых, исключительный по твердости и устойчивости к высоким температурам и химикатам материал, а во-вторых — способ соединения.
Взяв за основу керамику, химики синтезировали частицы в микрофлюидном реакторе. При этом каждая конструировалась так, чтобы соответствовать соседней. Принцип первой технологии повторяет крепеж шип-паз, с помощью которого плотники еще в Древнем Китае прочно закрепляли дома и мебель без единого гвоздя. До сих пор этот простой и проверенный вид монтажа встречается при укладке паркета.
Соответствие выпуклых и повторяющих их форму вогнутых деталей надежно соединяло деревянные конструкции любой формы, даже в виде лепестков. В исследовании, в частности, использовали такие формы в поперечном сечении, как десятизубчатые шестерни, треугольники, шестиугольники, трапеции.
Второй метод ученых из Сингапура заключается в «скользящей сборке», то есть стыковке микрочастиц единой формы (квадратная, звездообразная), как в китайской головоломке танграм. Она, как правило, состоит из семи плоских геометрических фигур, или танов, складывающихся определенным образом для получения более сложной фигуры. Оба способа продемонстрировали высочайшую эффективность: сохраняемость и точность формы микроструктур при диаметре (200 микрометров) чуть больше человеческого волоса (до 80 микрометров).
Опробованные методы позволят в 10 раз быстрее производить микрочастицы и контролировать их параметры. Такой подход, кроме того, удешевит процесс, поскольку не требует работы на громоздком и дорогостоящем оборудовании.
О результатах эксперимента сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии