Нижняя давления сгорания синтез создает более имплантата материалов

Исследователи из Univ. Нотр-Дам (Собор Парижской Богоматери, IN) разработали низкого давления сгорания синтеза (LPC), который производит технику высокой чистоты, без пор сплавов. Кобальт-хром-молибден (CoCrMo) сплавы являются одними из наиболее часто используемых материалов для ортопедических имплантов, таких как тазобедренный и коленный замены, а также костные винты, пластины и штифты. В настоящее время эти сплавы производятся обычные технологии печь, которая требует высоких температур и долгое время обработки. Кроме того, сплавов, таким образом, может содержать микроструктурных неоднородностей, которые делают материалы трудно горячей обработки и может привести к отторжению имплантата, объясняет Arvind Варма, профессор химической технологии и директор Центра по Молекулярно материалов Engineered.

Альтернативой является обобщение материалов через процесс сгорания, которая включает очень быстро скорости нагрева (до 106 К / с), высокая температура (до 3500 K), и короткое время реакции (порядка секунды). Хотя такой подход имеет ряд преимуществ, в результате частей, как правило, слишком пористая для использования в качестве имплантатов, отмечает Варма.

Его команда разработала способ избежать такой пористости при достижении высокой урожайности. Они обнаружили, что при давлении ниже 0,15 атм, без пор сплава могут быть произведены, но доходность в 60% или ниже. При давлениях выше 0,2 атм, урожайность составляет более 90%, но плотность материала является слишком низким. Однако, есть окно окружающего давления газа - от 0,15 до 0,2 атм - где и урожайность и плотность приемлемо высокий, сообщил он.

LPCS метод также дает возможность создавать материалы с уникальными микроструктуры и свойств. Например, исследователи обнаружили, что Cr ^ 3 югу ^ C ^ 2 ^ к югу является наиболее эффективным добавка для повышения твердости материала.

Более подробно об этой работе можно найти в Advanced Materials инженерия, 4, с. 482-487 (2002).

НАСА фондов развития

медицинских Наносенсоры

Космонавты однажды может путешествовать с наномолекулярной диагностических устройств в белых клетках крови постоянно следить за воздействия радиации или инфекционных агентов, говорит Джеймс Р. Бейкер-младший, доктор медицинских наук, профессор нанотехнологии и внутренней медицины в Univ. Мичигана (UM; Энн-Арбор) и директор НАСА, финансируемого проекта.

"Радиационная изменения потока ионов кальция в белых кровяных клеток и в конечном итоге вызывает необратимые клеточной гибели. Даже если отдельные случаи экспозиции в приемлемых пределах, кумулятивный эффект излучения могут быть токсичными для клеток. Таким образом, очень важно постоянно следить за раннего признаки повреждения ", отмечает он.

Бейкер и его коллеги будут расширяться на работу текущих проектов, в которые они разрабатывают устройства для внутриклеточных смысл заранее и злокачественных раковых изменений внутри живых клеток. Создано из синтетических полимеров называется дендримеров, устройства изготавливаются послойный в сферы с диаметром менее 5 нм. Потому что наносенсоры настолько малы, их легко проходить через мембраны в белые кровяные клетки (или лимфоциты), где они смогут обнаружить первые признаки биохимических изменений от радиации.

"Мы можем приложить люминесцентные метки для дендримеров, что свечение в присутствии белки, связанные с клеточной гибели," Бейкер объясняет. "Наш план состоит в разработке сканера сетчатки с лазерным способен обнаруживать флуоресценции от лимфоцитов, как они проходят один-в-1 через узкие капилляры в задней части глаза.

Этот подход устраняет проблемы, связанные с большим - сегодня в большей имплантируемых датчиков, которые могут вызывать воспаление, а также о необходимости разработки и тестирования крови. Команда надеется, что UM устройства можно управлять трансдермально каждые несколько недель, что избавляет от необходимости для инъекций или переливаний во время космических полетов.

Подключение органических полупроводников для металла

Инженеры Univ Корнелла. (Г. Итака, штат Нью-Йорк) разрабатывают технологии для подключения проводов к органических транзисторов, которые могут привести к компьютерам, которые меньше, дешевле и (буквально) гибкие, говорит Джеймс Р. Энгстром, профессор химического машиностроения.

Органические полупроводники привлекают большой интерес, как способ сделать дешевые электронные устройства. Но так как эти устройства становятся все меньше, подключении к ним становится все труднее - когда металлы вступают в контакт с органическими веществами, атомы металла, как правило, диффундируют в органических веществ, мутит до контакта.

Энгстром и его коллеги изучают химию связь образуется, когда органические пленки, нанесенной на металлы (или в некоторых случаях, изоляторы) и, самое главное, обратно - где металлов осаждаются на органические. Они будут использовать selfassembly подход, при котором металл или диэлектрическую подложку замаскирован в форме образца, таких, как форма провода которой элементов схемы связаны между собой и пленки органического материала, нанесенного на разоблачили областях. Затем они будут рассмотрены дополнительные химические реакции, в которых металлические тонкие пленки, нанесенной на верхнюю часть органических слоев, чтобы сделать второй контакт с органическим покрытием.

Они планируют проверить слоев различных металлов и нитридов для таких контактов. Один из подходов будет изучать "сборных", которая invovles синтеза молекулы, которые содержат оба металла и органического, где органических и неорганических интерфейс уже встроено в молекулярную структуру.

Объем более нанотрубок

Аптеки Дьюка Univ. (Durham, NC) делают больших количествах одностенных нанотрубок путем изменения рецептуры для производства молекул. Кроме того, они растут нанотрубок непосредственно на поверхности полупроводниковых диоксида кремния.

Нанотрубки теперь может быть относительно легко в виде порошка с помощью электрической дуги, лазер или пара синтеза. Изменение, что порошок для наноэлектронных использования, однако, требует очистки от жары и кислоты, техника, которая, как известно, причиной дефектов, говорит профессор химии Jie Liu.

Он и его команда создать нанотрубки структур прорастания их от частиц семян железа и молибдена катализаторов. Процесс проводится в рамках химического осаждения паров (ССЗ) камеру, где тепло и углеводородов, катализатор разложения. Использование канала газа, состоящего из смеси монооксида углерода и водорода значительно повышает количество нанотрубок, которые можно выращивать на поверхности - около 15-20% от посевной наночастицы катализатора росток нанотрубки, против 5% для традиционных метан-канал процесс, основанный на.

Чтобы сделать нанотрубки сенсор, дополнительные молекулы должны быть приложены не разрушая электронных свойств устройства, которое требует недопущения образования ковалентных связей. Чтобы избежать ковалентности и реакционная способность обеспечить, чтобы "положить одежду на нанотрубки," Лю объясняет. Чтобы сделать это, его группа добавляет слой грунта 3-х aminopropyltriethanoxysilane (APTES) на поверхности нанотрубки в. Покрытия из диоксида кремния (нековалентных полупроводниковых материала, которые могут образовывать химические связи с проводниками) выращивается на APTES. APTES пределах покрытия диоксида кремния на поверхности нанотрубки в.

Ускорение исследованиям в угольной промышленности удалось сохранить миллиарды потребителей

Выигрыш от ускорения исследований и разработок в технологии coalbased электроэнергии поколения (см. историю ниже сопровождающих) может быть в сотни миллиардов долларов, а главным бенефициаром будет энергоемких общественности, согласно недавнему исследованию, проведенному Электрические державой научно-исследовательский институт (EPRI; Пало-Альто, Калифорния) и LCG Консалтинг (Лос-Альтос, штат Калифорния). Исследование показало, что если в период между 2007 и 2020 годах, 25% на основе угля поколения были заменены передовых технологий использования угля, по оценкам, выгоды диапазоне от $ 360 млрд. и $ 1380 млрд, в зависимости от предположений о ценах на газ, определения или объем льгот и ставок дисконтирования, применяемых для определения чистой текущей стоимости.