ナノスケールでの光の集束 通常、光はその波長の半分である回折限界よりも小さいスポットに焦点を合わせることができません。しかし、近年、研究者は、導電性電子が表面粒子プラズモンと呼ばれる金属の表面で集合的に振動できるプラズモンナノ構造に結合することにより、この方向に成功しました。この現象は、調整された金属ナノ構造に基づいて、「ナノプラズモニクス」として知られる主題の一部として研究されています。 プラズモン導波路 電子プラズモンは、電子が前後に振動するときに形成され（電子双極子のように）、磁気プラズモンは、電子が円形に振動するときに形成されます（磁気双極子のように）。 磁気プラズモン導波路ネットワー

ヒドロキシアパタイト、（Ca10（PO4）6（OH）2は、骨や歯のミネラル成分と化学的に類似していますそのため、生物活性と生体適合性が高いため、生物医学的用途に広く使用されています。生物活性と生分解性の特性のためにインプラントのコーティングに使用され、インプラントの故障を減らすために使用されます。HAと人間の組織のミネラル化した骨である合成HAは、宿主の硬い組織に対して強い親和性を示します。優れた生体適合性を実現するために、ポリアミドのように高範囲の生物活性ポリエチレン、コラーゲン、キトサン（CTS）を使用してHapを修飾します。人間の構造との優れた生体適合性。 合成ナノHA材料 HApは、

強誘電体用ナノクリスタル 強誘電体 強誘電体の現象は、1921年に酒石酸カリウムナトリウムを使用して発見されました。チタン酸バリウム（BaTiO3）は、強誘電体の製造に使用される強誘電体です。強誘電特性を示す250を超える材料があります。チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ランタン鉛。強誘電体材料には、対応する強磁性体と同様に、永久双極子モーメントがあります。ただし、強誘電体では、双極子モーメントは電気的で磁気的ではないため、電気的デジタル情報を強誘電性薄膜に保存できるように、磁場ではなく電界を使用して配向させることができます。 強誘電体材料の用途 強誘電体は、コンデンサ、不揮発性メモ

ナノダイヤモンド ナノダイヤモンドは、直径10ナノメートル未満のダイヤモンド構造の粒子であり、封じ込められた空間でのTNTまたはヘキソゲン爆発の残留物として生じます。ナノダイヤモンドは、優れた機械的および光学的特性、高い表面積、および調整可能な表面構造を備えています。ナノダイヤモンドは、タンパク質模倣物やナノコンポジットのフィラー材料としても無毒であるため、トライボロジー、ドラッグデリバリー、バイオイメージング、組織工学などの生物医学的用途に幅広い可能性を秘めています。ナノダイヤモンドは完璧な機械的性能を備えており、宇宙飛行、航空機製造、情報産業、精密機械、光学機器、自動車製造、化学プラスチッ

グラフェン グラフェンは、電子の流れのオンとオフを切り替えることができるため、電子機器のアプリケーションに不可欠な価電子帯と伝導帯の間にギャップがありません。しかし、非常に細いリボンを作ることで、バンドギャップをグラフェンに導入することができます。たとえば、幅10 nmのグラフェンナノリボンの高密度アレイは、約0.2eVのバンドギャップを持つことができます。グラフェンナノリボン（GNR）は、幅が非常に薄い（ グラフェンのストリップです。 生産 小分子前駆体を使用することにより、科学者はグラフェンナノリボンを正確に構築し、それらをさまざまな形状にする方法を発見しました。ナノグラフェンを製造するた

不可視のマント 不可視のマントは、電磁波からオブジェクトを隠すために使用され、メタマテリアルで作られています。メタマテリアルは、入射光波がマントの周りをスムーズに流れ、マントが存在しないかのように反対側で出会うように配置された負の屈折率などの特殊な光学特性を備えた人工構造です。 電子マント 電子は通常、散乱がコヒーレントな輸送長さにわたって波の位相を破壊する前に特定の距離を波として移動し、粒子は振幅の重ね合わせや干渉などの特徴的な波の振る舞いを示します。不可視クロークの原理は、電子の流れを妨げない、ホスト半導体に埋め込まれたコアシェルナノ粒子構造でできた電子に適用できます。 マサチューセ

ドラッグデリバリー 薬物は、腎臓で急速にろ過された後、導入部位から分子作用部位に輸送され、血流に混入して組織内の標的細胞に移動します。組織または細胞の標的では、薬剤は原形質膜、細胞内の過酷な環境、および病的細胞が発生する可能性のある多剤耐性メカニズムを通過する必要があります。しかし、ナノマテリアルは、これらの障壁を乗り越えるのを支援する薬物またはワクチン担体として有望です。薬物送達媒体 ナノ粒子ベースのドラッグデリバリービヒクルのほとんどは球体ですが、円筒形のナノ粒子は血流中で長期間生き残り​​、目的の標的に到達して細胞壁に浸透し、必要な場所に治療用ペイロードを送達できます。北西部のCCNEは

メモリデバイス コンピュータや多くの電子機器は通常、保存された情報に依存しています。これは主に、回路の動作を指示するために使用できるデータです。デジタル情報はメモリデバイスに保存されます。メモリデバイスの長期的なナノテクノロジーの展望には、カーボンナノチューブベースのメモリ、分子エレクトロニクス、およびTiO2などの抵抗性材料に基づくメモリスタが含まれます。 透明メモリ 透明な電子メモリは、統合された透明な電子機器に役立つという利点がありますが、そのような透明性を実現すると、材料の組成に制限が生じ、処理とデバイスのパフォーマンスが低下します。 ここでは、活物質としてSiOxを使用し、電極として

ケモセンサー 化学センサーは、化学信号を活動電位に変換する感覚受容器です。より一般的には、化学センサーは環境内の特定の化学刺激を検出します。化学センサーは、生物学、医療分析、環境モニタリングなど、さまざまな分野での使用が増えています。 金ナノ粒子 ナノ粒子は用途の広い材料であり、産業から生物分析、触媒作用に至るまで、さまざまな分野での用途があります。金ナノ粒子は、表面積対体積比が比較的高く、界面が支配的な特性であるため、優れた触媒活性を示します。これは、バルクとは大きく異なります。それらは、電気触媒の設計と製造、および触媒活性または選択性の強化成分として広く使用されています。電気触媒用途には、

光学コーティング 科学および産業用光学機器の大部分は、ゴースト画像、後方反射、安全上の問題、または高価な機器の破壊を防ぐために薄層コーティングが施されています。しかし、薄膜コーティングを施すことにより、それらを使用する光学系に重要な特性を導入することができます。ほとんどすべての光学デバイスの重要なコンポーネントである従来の誘電体光学コーティングは、通常、透明な材料の層でできており、各層の厚さは少なくとも4分の1波長の光です。 ナノコーティング ハーバード大学の研究者は、厚さが20nm未満の場合に色が変化する光学コーティングを作成しました。厚さを変更することにより、金属表面の色を必要なものにカ

DNAを折りたたむ 紙折りのようなDNAナノテクノロジーは30年ほど前に開発されました。 2006年、カリフォルニア工科大学のPaul Rothemundは、DNAの長い鎖をさまざまな所定の形状に折りたたむことを実証しました。得られたナノ構造は、カーボンナノチューブやナノワイヤーなどのコンポーネントを正確に組み立てるための足場またはミニチュア回路基板として使用できます。しかし、数倍のDNA構造を作成するには、単一のDNA鎖を囲む領域に数百の「ステープル」を追加する必要があります。そして、新しいナノ構造を作るためには、新しいステープルのセットが必要です。さらに、DNA構造は基板表面にランダムに配

カーボンナノチューブ カーボンナノチューブ（CNT）は、強度と弾性率が高く、電気伝導率と熱伝導率が高く、比較的高温と低温で安定しています。個々のナノチューブは鋼の100倍の強度があります。さまざまな用途で個々のナノチューブの優れた特性を効果的に活用するには、連続した純粋なCNTヤーンと高CNT含有量の複合ヤーンを製造する必要があります。 MWCNTで強化されたPAN繊維CNT /セルロース系連続竹糸は、エレクトロスピニングによってCNTを充填した多機能製品を製造するために使用できます。このプロセスは、ナノファイバーにCNTを組み込むことにより、糸の機械的、熱的、電気的特性を大幅に改善することが

光合成 光合成は、太陽放射をグリーンエネルギーに変換して糖を生成するプロセスであり、細胞呼吸は、水を使用して酸素を放出する緑色クロロフィル色素を使用して、植物、細菌、および一部のプロチスタンによって緑色にATPに変換されます。 人工光合成 光吸収分子または発色団（通常は有機染料でできている）を利用して、還元および酸化プロセスとの半反応によって水を水素と酸素に光化学的に分解する人工光合成システム。しかし、光吸収染料は太陽光線によって損傷を受け、プロセスは非効率的で不安定です。米国ロチェスター大学の研究者は、ナノ結晶、太陽光、安価なニッケル触媒を使用して水素を生成しました。減速します。 ナノクリ

ナノシェル、ナノエッグ、ナノカップ。 ナノシェルは、薄い金のシェルでコーティングされた球状のシリカコアで構成されており、シェル内でコアをオフセットすることでナノエッグに変換できます。コアのオフセットがシェル層の厚さよりも大きい場合、コアはシェルを貫通し、ナノカップになります。ナノエッグは、ナノシェルのピークに比べて強く赤方偏移した多極ピークと、より大きな近接場増強を伴う吸収および散乱スペクトルを示します。香港科技大学の研究者は、プラチナと鉄のコアを囲む硬質コバルトシェルを備えたナノエッグを開発し、既知の抗がん剤であるプラチナを腫瘍細胞に安全に送達できることを発見しました。ナノエッグは、抗がん剤

シリコンのナノ粒子は、熱、光、電気を一切使用せずに、水と瞬時に反応して水素を生成することができます。 。 水素製造 水を分解して水素を生成する従来の手法には、電気分解、熱分解、光触媒作用などがありますが、地球上に豊富にあるバルクシリコンは、二酸化炭素を放出せずに、シリコン1モルあたり2モルの水素ガスを放出することにより、水とゆっくり反応して水素を生成できます。 ナノシリコン 表面積対体積比が高いシリコンナノ粒子は、反応速度が速いため、バルクシリコンよりも迅速に水素を生成できます。ニューヨーク州立大学バッファロー校（SUNY）の研究者は、この手法を開発しました。たとえば、サイズが10 nmのナノ

プラズモンは、金属の表面にある自由電子であり、通常は光からのエネルギーの入力によって励起されます。移動するプラズモンは、光エネルギーを熱に変換することができます。プラズモンナノ粒子は、その電子密度が粒子よりはるかに長い波長の電磁放射と結合できる粒子です。これは、材料のサイズに基づいて効果的に結合できる波長のサイズに上限がある純金属とは異なり、媒体と粒子の間の誘電体-金属界面の性質によるものです。プラズモンナノ粒子は、その形状と相対位置に基づいて、興味深い散乱、吸光度、および結合特性も示します。これらのユニークな特性により、太陽電池、分光法、イメージング用の信号増強、癌治療など、多くのアプリケー

リチウムイオン充電式バッテリー Li-Ion（Lithium-Ion）バッテリーは、携帯用電子機器で最も一般的な充電式バッテリーです。リチウムイオン電池は、他のタイプの充電式電池と比較して、最高のエネルギー密度の1つであり、メモリー効果がなく、使用していないときの充電損失が遅く、遊離リチウム金属がないため環境に安全です。充電式リチウムイオン電池は、小さなスペースに大量のエネルギーを蓄えるために最適なコンパクトで軽量な記憶媒体です。電気自動車、電動自転車、スマートフォン、ラップトップに電力を供給します。世界的に研究者たちは現在、性能が向上した新世代のそのような電池を開発しているところです。最近

藍藻からのナノセルロース 研究者は、藻類を使用してナノセルロースを製造することについて報告しています。 セルロース セルロースは、主に数百から1万を超えるβ（1→4）結合D-グルコース単位の線状鎖からなる多糖類であり、緑の植物の一次細胞壁の重要な構造成分です。多くの形態の藻類卵菌であり、ある種の細菌によってバイオフィルムとして分泌されます。セルロースは地球上で最も豊富な有機ポリマーであり、プラスチックのように、分子が長鎖に結合して構成されています。セルロースは、木の幹や枝、トウモロコシの茎、綿繊維、紙や段ボールの主成分、果物や野菜の難消化性物質を構成しています。たとえば、綿繊維のセルロース含有

ナノサイズの金のクラスター ナノサイズの金クラスターは、さまざまな酸化、エステル化、およびエポキシ化を触媒することが知られています。しかし、貴金属の反応性の根拠は科学者にはあまり明確ではありませんでした。しかし、金による一酸化炭素酸化触媒はよく知られています。 CO酸化の場合、計算研究により、COは驚くべきことに酸化反応中に金ナノクラスターに助触媒アシストを提供できることがわかりました。金ナノクラスター上に隣接するCO分子が存在すると、COの二酸化炭素への二酸素酸化が促進されます。 メカニズム この自己酸化メカニズムは、現在、ネブラスカ大学と中国の湘潭大学の研究者によって発見されています。調査

スピーカーとイヤホンは、スマートフォン、ラップトップ、ノートブック、タブレットなどのポータブルデバイスで使用されます。スピーカーの内部では、薄いダイアフラムを形成する紙やプラスチックなどの柔軟な素材が振動してこれらの振動を増幅し、音波を周囲の空気に送り込み、耳に向けて周波数に応じて異なる音を生成します。 サウンドデバイス スピーカーの品質は、周波数応答がどれだけフラットであるか、つまり、可聴範囲で20Hzから20kHzまでの一定の音圧レベルを提供する設計の能力に依存します。現在、サイズ、周波数応答、消費電力の点で動作に制限のある従来型のスピーカーを採用しています。 グラフェンスピーカー カリ