Графен научили убивать бактерии
Пористый графен, полученный с помощью лазера, оказался наделен хорошими антиобрастающим свойствами, то есть не позволяет различным микроорганизмам скапливаться на своей поверхности. Кроме того, исследователи из Университета Райса, где была выполнена работа, обнаружили, что при приложении к такому графену электрического тока небольшого напряжения он начинает эффективно убивать бактерии. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials and Interfaces.
Обрастание конструкций микроорганизмами во влажных условиях может сильно влиять на их эксплуатацию. К примеру, обрастание бортов судов может снижать их скорость, а также ускорять коррозию, из-за чего стоимость их эксплуатации значительно повышается. Существуют специальные краски и покрытия, защищающие конструкции от обрастания.
В своей работе ученые исследовали графен, полученный с помощью лазера (Laser Induced Graphene, LIG), открытый в Университете Райса в 2014 году. Он получается с помощью облучения лазером полимерной пленки из полимиида, в результате чего углерод полимера переходит в графен с хаотической структурой. Этот метод получения графеновых структур оказался гораздо проще и дешевле, чем другие известные на тот момент. Исследователи решили изучить влияние такого графена на живые организмы. Выяснилось, что он обладает некоторым антибактериальным действием, как и обычный однослойный графен. Однако оказалось, что при приложении небольшого напряжения (от 1,1 до 2,5 вольт) к такому материалу антибактериальный эффект многократно усиливается.
Чтобы количественно измерить эффект, ученые использовали бактерии синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa), помеченные зеленым флуоресцентным белком в растворе с концентрацией около 4 тысяч бактерий на миллилитр. При приложении напряжения в 2,5 вольта бактерии полностью исчезали с электродов в течение одной секунды, а при функционировании установки в течение четырех часов во всем объеме раствора были убиты более 99 процентов бактерий.
Исследователи считают, что эффект обусловлен комбинацией трех факторов: губительного для бактерий электрического тока, острых граней графена, разрушающих их мембраны, и образования токсичной перекиси водорода.
Предполагается, что материал может быть использован в водоочистных сооружених или различных морских конструкциях.
Недавно ученые из смежной научной группы разработали технологию, которая позволяет с помощью газов придавать графену, полученному с помощью лазера, различное отношение к воде от супергидрофильного до супергидрофобного.
С гибридной силовой установкой и продолжительностью полета более двух часов
Французская компания Zapata разрабатывает персональный летательный аппарат вертикального взлета и посадки под названием Airscooter. Аппарат массой 115 килограммов, рассчитанный на одного человека, будет оснащаться двенадцатью воздушными винтами и гибридной силовой установкой. Airscooter будет способен поднимать груз до 120 килограмм, развивать максимальную скорость 100 километров в час и летать на протяжении более двух часов, сообщает издание New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Компания Zapata, основанная изобретателем Фрэнки Запатой (Franky Zapata), занимается разработкой персональных летательных средств уже больше десяти лет. В списке изобретеней Запаты, например, значатся водяной и воздушный ховерборды Flyboard, а также одноместный летательный аппарат JetRacer, представленный в 2022 году. Его конструкция напоминает квадрокоптер, у которого роль роторов выполняют десять компактных турбореактивных двигателей, разгоняющих аппарат до 200 километров в час. Новая разработка Zapata под названием Airscooter тоже относится к классу персональных летательных аппаратов. Внешне корпус одноместного Airscooter напоминает яйцо на трех опорах, сверху которого находится рама, состоящая из восьми лучей, на ней размещаются двенадцать роторов. Два задних луча соединяются спойлером. Четыре больших ротора, установленные на концах лучей, расположенных вдоль и перпендикулярно оси аппарата, судя по опубликованным изображениям и видео, вращаются с помощью гибридного привода. Другие восемь винтов меньшего диаметра располагаются парами на оставшихся четырех лучах рамы и имеют полностью электрический привод. https://www.youtube.com/watch?v=v_hPFbpA_ts Точное предназначение всех двенадцати воздушных винтов пока не раскрывается, однако можно предположить, что восемь малых пропеллеров будут намного быстрее реагировать на управляющие сигналы, поэтому скорее всего они будут использоваться для управления и балансировки устройства в полете, в то время как большие винты будут создавать основную тягу. Согласно опубликованным на сайте компании характеристикам, Airscooter будет способен разгоняться до скорости 100 километров в час и поднимать в воздух до 120 килограмм. Благодаря гибридной силовой установке продолжительность полета воздушного скутера на одной заправке бака объемом 18,9 литра составит более двух часов, что выгодно отличает его от чисто электрических летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой. Еще одним преимуществом станет масса Airscooter, которая составляет всего лишь 115 килограмм. Из-за этого, например, в США Airscooter квалифицируется как ультралегкий самолет, для управления которым не нужна лицензия пилота. Компания утверждает, что управление воздушным судном будет такое же простое как управление дроном благодаря автоматизации и множеству датчиков безопасности. Информации о стоимости аппарата и сроках его готовности на данный момент нет. На сегодняшний день множество компаний разрабатывают гибридные и полностью электрические летательные аппараты, которые вскоре должны стать частью новой отрасли аэротакси. Однако степень безопасности используемых в них технологий в полной мере еще не изучен. Недавно, к примеру, во время испытательного полета произошло крушение прототипа аэротакси VX4 британской компании Vertical Aerospace, что может негативно отразиться на сроках сертификации.