Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 32 от 04 сентября 2007 года

Важный доклад сделали химики из Йельского университета на очередной конференции Американского химического общества, прошедшей в конце августа в Бостоне. Оказывается, хорошо очищенные однослойные углеродные нанотрубки обладают выраженной противомикробной активностью.

Биологическое действие углеродных нанотрубок давно является предметом широких исследований и жарких дебатов. В основном ученые пытались понять, могут ли нанотрубки причинить вред клеткам животных и человека. Но противоречивые и плохо воспроизводимые результаты многих работ пока не позволяли прийти к каким-либо определенным выводам.

Химики из Йеля тщательно очистили нанотрубки от примесей, среди которых часто встречаются токсичные атомы металлов. Кроме того, они использовали нанотрубки только определенного диаметра, от самых тонких однослойных, диаметром около нанометра, до многослойных, которые были на порядок толще. Благодаря этим предосторожностям ученым, по-видимому, впервые удалось получить надежные данные о действии нанотрубок на микроорганизмы.

В экспериментах использовались хорошо изученные бактерии кишечной палочки. Нанотрубки плавали в растворе или покрывали фильтровальную бумагу. В обоих случаях при контакте с однослойными нанотрубками большая часть бактерий быстро погибала. С помощью сканирующего электронного микроскопа удалось установить, что у убитых бактерий сильно повреждена клеточная мембрана. По-видимому, решили ученые, при контакте нанотрубки вспарывают мембрану бактерий, не оставляя им никаких шансов на выживание. В случае же многослойных нанотрубок, чем они были толще, тем слабее влияли на бактерии. Вероятно, толстым нанотрубкам гораздо труднее проткнуть оболочку клеток.

Эта работа произвела сильное впечатление на специалистов. С одной стороны, теперь ясно, что, покрыв однослойными нанотрубками поверхность, можно защитить ее от микробов. Но с другой – если такие нанотрубки попадут с отходами производства или с отработавшей свой срок продукцией в какую-то экосистему, то как они повлияют на ее дальнейшее развитие? И если нанотрубки убивают бактерии, то как они подействуют на клетки человека? Какие меры следует предпринять, чтобы избежать их вредного действия на производстве и в готовой продукции? К поиску ответов на эти вопросы и к тщательной проверке результатов нашумевших исследований теперь и предстоит приступить научному сообществу. ГА

Первый рабочий прототип цветного дисплея на фотонных кристаллах удалось изготовить специалистам Торонтского университета при поддержке британских коллег. Еще одна перспективная технология, обещающая недорогие, тонкие, гибкие и потребляющие мало энергии дисплеи любых мыслимых размеров, вышла на финишную прямую коммерциализации.

Доведением технологии до потребителей займется молодая канадская компания Opalux. Такое название она получила потому, что основной рабочий элемент экрана – фотонный кристалл в виде тонкой пленки из нескольких слоев кварцевых микросфер, регулярно расположенных в полимерной матрице, – по структуре очень похож на драгоценный опал. В зависимости от расстояния между микросферами пленка способна либо полностью пропускать свет, либо отражать его в заданном узком диапазоне длин волн, который может лежать не только в любой части видимого спектра, но и захватывать часть ультрафиолетового и ближнего инфракрасного излучения. А изменять расстояние между микросферами можно, попросту сжимая кристалл механически.

Пленочный дисплей работает в отраженном свете, как обычная бумага. Пленку (фотонный кристалл вместе со слоем специального полимера, который расширяется под действием приложенного напряжения) помещают между двумя электродами на черной или белой подложке. Верхний электрод прозрачен. Меняя напряжение на электродах от нуля до трех вольт, нетрудно добиться, чтобы кристалл отражал свет нужного цвета или оставался прозрачным – тогда экран будет черным или белым в зависимости от подложки. На каждом пикселе можно получить все цвета радуги, но нельзя получить белый цвет, если подложка черная, или сложный цвет, генерируемый смешением трех основных цветов. Впрочем, их можно смешать как обычно, разложив цвета по трем соседним пикселам.