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3D マイクロアレイアセンブリ用の導電性タンパク質

13.02.2013

三次元マイクロチップは、現代の「平らな」マイクロチップのイデオロギー的後継者と見なされています。このようなデバイスは、以前のデバイスよりもコンパクトになり、パフォーマンスが向上し、発熱が少なくなると考えられています。そのようなデバイスの製造は、そのようなチップの高コストと技術的困難のためにまだ確立されておらず、その結果、適切な結晶の歩留まりの割合は非常に低いままです。

グルノーブル大学（フランス）のマヌエル・テリーと彼の同僚は、タンパク質分子からの「バイオワイヤー」の組み立てを管理する方法を学び、三次元マイクロチップを組み立てる現代的な方法に代わる安価な方法を開発しました。科学者たちは、その分子が人体のすべての細胞の「骨格」を形成するタンパク質アクチンに注目しました。それは XNUMX のアミノ酸の水溶性の短い鎖です。マグネシウムイオンが溶液中に現れると、アクチン断片が素早く結合し、強力なポリマーフィラメントに変わります。

Teri と彼の同僚は、アクチンフィラメントをマグネシウムイオンなしでポリマーに変える特殊な「種」分子をシリコンウエハーに付着させることによって、XNUMX 次元チップの「半分」の適切な部分でこれらのフィラメントを成長させる方法を学びました。これらの糸は、チップの部品間の距離がかなり短く、互いに絡み合っており、強力な「トンネル」を形成しています。その壁は、それらに付着した金原子により電流を伝導します。

生物工学者によると、この設計は、3D チップの層の間の「従来の」金属接触よりも悪くは電流を伝導しません。タンパク質分子の低コスト、製造の比較的容易さ、および他のシリコンマイクロチップの「成長」技術との互換性により、この技術は現在の XNUMXD マイクロチップアセンブリ方法の深刻な競争相手となっています。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

ユーザーの息からウェアラブルデバイスを充電 08.12.2020

ペンシルバニア大学 (米国) の科学者が率いる国際研究チームは、人間の呼吸と動きからエネルギーを収集して「スマート」ウェアラブルデバイス (フィットネスブレスレットなど) を充電する弾性システムを開発しました。

この研究の著者によると、健康状態を監視および診断するためのウェアラブルおよびストレッチャブルデバイスに電力を供給する現在のバージョンのバッテリーとスーパーキャパシタには、エネルギー密度が低く、弾力性が不十分であるなど、多くの欠点があります。

バッテリーに代わるものは、ウェアラブルデバイスのリチウムイオンバッテリーを補完または交換できるエネルギー貯蔵デバイスであるマイクロスーパーキャパシタです。利点として、マイクロスーパーキャパシタはサイズが小さく、電力密度が高い。欠点として、それらは「多層」の折り畳まれた形状をしているため、これらの電源はうまく伸びず、ウェアラブル電子機器に接続するのが難しくなります.

したがって、科学者は代替デバイスアーキテクチャを調査することにしました。彼らは、マイクロスーパーキャパシタセルの曲がりくねった配置により、セルを接続する場所であるブリッジで構成が伸びたり曲がったりすることを発見しました。この場合、マイクロスーパーキャパシタの主要な要素は変形が少なくなります。

この「格子」を作成するために、研究者は極薄の亜鉛-リンナノシートと、高度に多孔性の自己発熱ナノ材料である XNUMX 次元レーザー誘起グラフェンフォームを使用しました。チームはまた、充電器の導電率を大幅に改善しました。これにより、スーパーキャパシタのアレイが、ウェアラブルデバイスに電力を供給するために必要なエネルギーを効率的に蓄えることができることが証明されました。

開発者はさらに先に進み、ユーザーの機械的な動きを電気エネルギーに変換する技術を新しいシステムに追加しました。この組み合わせにより、セルフパワーシステムが作成されました。

「摩擦電気ナノ発電機に基づくこのワイヤレス充電モジュールを使用すると、ユーザーの動きからエネルギーを収集できます。たとえば、肘を曲げたり、呼吸したり、話したりすることができます」と著者は述べています。

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