La Quinta Columna - Они знали всё

Я собираюсь поговорить о графене, графене и его применении.
По сути, мы работали над другими типами применения, а не в биотехнологии.
И то, что я немного ищу, потому что я знаю, что этот центр очень специализируется на биотехнологиях, я хочу немного взглянуть на этот материал, просто
на тот случай, чтобы посмотреть, что можно сделать с графеном, и что делается.
Там, где мы видим графен, он похож на вуаль. Вуаль, которая была опущена на поверхность и не остается полностью гладкой,
а скорее демонстрирует типичные складки графена, именно из-за его гибкости.
И, кроме того, эти свойства делают его очень подходящим для микроэлектроники, а также для применения в биотехнологии.
Ответ, на самом деле, во многих оптоэлектронных применениях в телекоммуникациях, по этой причине, потому что мы можем посылать очень, очень быстрые частотные волны в терагерцах на основе графена.
Если кто-то хочет заняться микроэлектроникой, микро, чем-то очень маленьким, то графен очень подходит.
Например, графен почти полностью прозрачен. Глаз не видит его, когда он представляет собой монослой, но как только есть два слоя,
от одного до двух слоев, затем глаз... То есть, эта вертикальная ось - это то, как передается свет, а это длина волны,
это видимая область, и это число здесь, почти 100 %, означает, что он пропускает весь свет.
Свет проходит через графен, и, по сути, как монослой, глаз его не видит.
Но, не имея ничего, кроме двух слоев, коэффициент пропускания падает, и он устанавливается уже на уровне 90% или более, потому что один слой и другой образуют взаимодействия Pi Pi,
и это заставляет их поглощать фотоны, потому что возникают новые электронные переходы, и глаз начинает видеть что-то серое, как показано здесь.
Там что-то есть. И вот глаз, имея дело только с двумя слоями толщиной менее нанометра, как говорят люди, специализирующиеся на зрении...
глаз способен видеть два слоя графена толщиной менее нанометра только из-за появляющегося цвета.
Эти материалы состоят из углерода.
Теперь, 14 марта заканчивается европейский призыв, европейский призыв там, где есть деньги.
Нам, ученым, нужны деньги для проведения исследований. Где есть деньги, там и работаем.
Из углерода можно сделать ту же электронику, которую мы сделали из кремния. Но какие у него преимущества?
Он будет намного дешевле, намного быстрее, намного меньше, намного эффективнее, всё гораздо больше.
Так что здесь явно есть большое будущее. В оптике...
Ну, мы уже говорили, что помимо такой прозрачности и проводимости, он обладает многими оптоэлектронными свойствами, большим электронным откликом.
Это, несомненно, будет самый замечательный материал за все столетие.
Что ж, прямая эксфолиация не работает. Это не работает, потому что графит имеет очень сильное взаимодействие между листами,
а затем происходит химическая эксфолиация, которая дает разновидность графена, называемую восстановленным графеном, восстановленным оксидом графена,
еще один способ указать, что после химической обработки качество графена не так хорошо,
электронная проводимость это не так уж хорошо. У него есть недостатки, у него есть дефекты, и это не обязательно должно быть плохо.
Складки не обязательно должны быть уродливыми, они могут быть красивыми. Что ж, здесь то же самое. Иногда дефекты в графене могут быть интересными, могут быть полезными.
И теперь то, что мы делаем, потому что то, что нам нужно, это графен, мы пытаемся уменьшить его, удалить кислород, и в определенной степени нам это удается,
но есть недостатки. Итак, этот материал, который появляется здесь, больше не имеет точно такого названия - графен.
Теперь его название - восстановленный графен или восстановленный оксид графена, и вокруг него всегда остается немного кислорода, даже какой-то дефект и тому подобное.
Но я уже говорил, что мы провели много исследований по этому типу материалов, и дефекты очень полезны для некоторых применений.
Что ж, когда мы говорим о графене, я собираюсь быстро прокомментировать его. Существует много форм характеристики, но одна из них является существенной - рамановское рассеяние. Это комбинационное рассеяние света.
Рамановское - это как если бы они сделали это только для того, чтобы увидеть графен.
Что ж, наш вклад заключался в следующем: на основе креветок. Сначала вы едите и наслаждаетесь ими, но потом кожа, круговая экономия. Все отходы должны быть использованы.
Что ж, у нас уже есть кожа, и оказывается, что в коже есть компонент, кожа всех ракообразных, которым является хитин.
Из хитина получают хитозан, который является предшественником для получения графена.
Что ж, наш вклад здесь заключался в том, что углерод, о котором уже было известно, что углеводы пиролизуются и выделяют углерод, с помощью ультразвука отслаивается.
Когда он отслаивается, он выделяет графен.
Не все из них полезны для выделения графена, и мы поняли, какие именно.
Это отработанные биополимеры, но здесь появляется слово: пленкообразующие,
что это значит, что это полимеры, которые способны образовывать пленки,
и природа знает это, и именно поэтому природа выбрала для кожи креветок именно этот полимер.
Вот почему природа выбрала для водорослей именно этот полимер.
Затем этот полимер формирует кожу у креветок без какой-либо шероховатости; он формирует кожу насекомых, ракообразных.
Итак, природа, после многих лет и столетий эволюции, выбрала именно его.
Что ж, одна из прелестей заключается в том, что природные полимеры иногда содержат гетероатомы. Например, хитозан содержит определенные атомы азота; на самом деле в его составе содержится 15% от азота, полимер.
Так вот, когда я его пиролизирую, когда я подвергаю его очень высокой температуре, он образует графен,
но графен, который, как говорят, легирован. Тот, кто разбирается в электронике, всегда хочет легированный кремний.
Для электроники это очень важно. Мы формируем графен, легированный атомом азота, который имеет определенное содержание азота.
Это слой хитозана, который сделан определенным образом, и с этим слоем он намного тоньше.
Мы сделали разрез, разрез резаком, чтобы проверить толщину, и толщина по ACM составляет 23 нанометра.
Так вот, этот слой при пиролизе выделяет четырехслойный графен.
Эти пленки вы подвергаете пиролизу, и из них получается пленка, графеновая пленка.
Это изображение, полученное под микроскопом. Мы уже говорили о Рамановском излучении. Еще одним важным, незаменимым, незаменимым методом работы с графеном является микроскопия.
Это увеличенная фотография, полученная с помощью оптической микроскопии. Здесь у нас масштаб 0,3 миллиметра, и вы можете видеть, что здесь есть листы.
Видите ли вы листы, видите ли вы слои? Один слой здесь сгибается, другой сгибается; еще один тут; еще один слой здесь; еще один слой.
Листы можно увидеть с помощью оптического микроскопа.
Поскольку у него есть складки, поскольку он гибкий, поскольку он был нанесен на поверхность, эти складки видны, потому что это характеристика однослойного графена,
когда он находится в одном слое, он очень гибкий; когда их уже много, он становится жестким, как в графите.
Но когда он гибкий, он дает типичную форму.
Мы получили графен, мы обсуждали комбинационное рассеяние света для графена, и это рентгеновский снимок,
который он имеет, поскольку он беспорядочный, турбостратичный, у него есть рентгеновский снимок, который вот этот.
Если мы нанесем четыре слоя, то он будет выглядеть почти черным.
Передача составляет 75 %». Затем ключевой момент, который я хочу донести, заключается в следующем.
Посмотрите, только с очень небольшим количеством слоев глаз может это увидеть. И когда у него уже есть четыре слоя, он начинает казаться черным.
В медицине это происходит в геометрической прогрессии. Нобелевская премия по графену в 2010 году.
Сколько статей было опубликовано в медицине по использованию графена?
В медицине с графеном, в этой области, в 2010 году, - одна.
Но посмотрите, как это происходит, и сейчас, когда прошло всего пять лет, публикуется 70 статей в год; 70 статей в год по биомедицине с использованием графена.
Сейчас еще есть возможность попасть в это сако, как говорится, в смерть.
Значит, это растет, и время пришло.
Это о графене, и я расскажу вам, почему это пойдет гораздо дальше, это взорвется.
Для чего используется графен в наших статьях?
Если кто-то потрудится взглянуть на это, то он используется, прежде всего, для мозга, для нейронов, для выращивания нейронов, для регенеративной медицины, которая выращивает нейроны.
Что ж, я выбрал три примера. Это то, как трудно вырастить нейрон и как трудно создать синапс между нейронами.
Что ж, получается, что графен, в моем понимании...
В организме есть некоторые клетки, которые особенным образом реагируют на электрические стимулы; в основном это клетки сердца, кардиомиоциты или нервные клетки.
И, поскольку вы можете стимулировать графен, непрерывно посылая ему электрические импульсы, тик-так, тик-так, тик-так, тик-так, тик-так...
клетки там замечают это и начинают расти. И происходит преимущественный рост в направлении электрического поля этой клетки.
Она замечает электрическое поле и растет вокруг электрического поля.
Мало того, присмотревшись повнимательнее, можно увидеть, что были созданы эффективные союзы между одной и другой клетками.
Например, для контроля макрофагов. У них есть две возможности действия: вызвать воспалительный или невоспалительный процесс.
И, точно так же, эти макрофаги в графеновой сети можно стимулировать и ими можно управлять электрически.
Поскольку графен является проводником, он создает колеблющееся электрическое поле, колеблющийся потенциал, который клетка замечает и говорит: "Теперь я буду вести себя воспалительно или не воспалительно".
Или, например, перепрограммирование клеток. Это недавно было описано. Это привлекло мое внимание.
У меня есть по одной клетке каждого из них. Это клетки взрослого человека, и с этими клетками взрослого человека поверх графена...
Я должен сказать, что, поскольку графен сделан из углерода, он биосовместим. Это наименее токсичное вещество из всех существующих. Позже я представлю наши данные, показывающие, что это не так невинно.
Как и все вещи, все вещи могут убить вас, все они, даже солнце. Все вещи могут.
Таким образом, это биосовместимо до определенного предела. Особенно, когда он пегилирован, когда у него есть группы PEGs, он более совместим.
Кто сделал лекарство с этим? Кто делал? Ответы: Никто. Никто.
Сейчас самое время выйти с этим. Когда мы должны выйти с этим? Прямо сейчас!
Если я использую более высокое увеличение в микроскопии, вы всегда должны смотреть на микроскопию, я вижу, что у меня есть вот это, а это графен.
Я могу нанести частицы на графен. Это типичное микроскопическое изображение гибкого графена.
Вот микроскопическое изображение гибкого графена, малоконтрастное, и на этом графене мы видим скрученные металлические частицы.
Одна вещь, которую мы поняли, заключается в том, что мы можем останавливать металлические частицы, но также и ориентировать их на одну грань.
Это очень важно, потому что клетки, все ткани предпочитают одну грань и не хотят другую.
Они хотят быть удобными, они хотят чувствовать себя комфортно. Затем мы можем разместить ориентированные частицы.
Мы проводим пиролиз, и затем у нас получаются квантовые точки, углеродные квантовые точки, очень маленькие частицы углерода, которые получают таким образом.
А теперь мы посмотрим, для чего они годятся.
Одно из применений углеродных квантовых точек заключается в том, что они излучают свет. Это можно увидеть в клетках.
Вот здесь красным цветом показан спектр излучения. Взятый и пиролизированный цеолитный материал дает такой спектр излучения.
Это изображение, полученное при оптической микроскопии. А это частицы цеолита.
Вы можете увидеть там частицы кристаллитов цеолита.
Вот как выглядят кристаллиты цеолита. Теперь, вместо того, чтобы освещать белым светом, мы освещаем ультрафиолетовым светом, и мы видим, что эти частицы светятся, они флуоресцируют. Почему?
Потому что, проводя пиролиз, мы создали эти углеродные квантовые точки. И теперь, когда у нас есть эти углеродные квантовые точки, частицы флуоресцируют.
Мы стремимся к тому, чтобы они излучали больше красного цвета.
Любопытно, что эти квантовые точки, которые известны, в зависимости от того, где вы возбуждаете, дают тот цвет, который вы получаете.
Если вы возбуждаете на длине волны 350, получаете один цвет, но если вы возбуждаете на большей длине волны, цвет изменится.
Это известно как характерное свойство углеродных квантовых точек, которое заключается в том, что излучение зависит от места возбуждения.
Вы можете видеть его желтым, вы можете видеть его зеленым, вы можете видеть его красным, вы можете видеть его в разных цветах.
Применение. Что ж, у нас есть применение в качестве датчика кислорода. Например, в биомедицине очень важно обнаруживать кислород. Датчики алкоголя и т.д.
Это изображение флуоресцентной частицы, частицы, флуоресцирующей, в данном случае, с цеолитом. Цеолит, внутри которого находится квантовая точка.
Когда он освещен ультрафиолетовым светом, и я вижу его видимым светом, я вижу его своими глазами.
и я вижу его желтым, но я освещаю его светом, который мои глаза не видят, ультрафиолетовым светом.
И последние частицы мы назвали nano onion. На русский язык это переводится как "кольца нанолука".
Так вот, эта молекула, если ее нагреть до 400 градусов в присутствии полиэтиленгликоля, она упорядочивает себя, она организует себя, она образует Pi-Pi-взаимодействия
и дает начало этому, этим луковым кольцам, когда эта молекула нагревается, и у нас есть другие материалы.
Другие изображения этих луковых колец. И здесь мы можем с помощью электронной микроскопии подсчитать, сколько там слоев, по разнице в контрасте.
Здесь есть лук. Здесь нет лука. Здесь есть кольцо. Здесь нет никакого кольца. Здесь есть кольцо.
И мы можем посчитать расстояние между ними. Электронная микроскопия для этого просто великолепна.
Что в этом важно, так это то, что все эти луковые кольца, все они попадают в клетки.
Итак, вопрос в том, что они попадают в клетки и там что-то делают.
Это говорит нам о том, что клетки жизнеспособны,
то есть они усваивают луковые кольца, но при таких концентрациях они жизнеспособны.
Но что произойдет, если мы подвергнем их воздействию в течение большего времени и в большей концентрации.
Что ж, это краткое изложение всего, я собираюсь закончить это быстро.
Конечно, если мы подвергнем воздействию, если вы будете находиться в контакте с этими частицами в течение 24 часов культивирования, и вдобавок ко всему вы примените очень высокие концентрации,
затем происходит то, что размножение клеток уже уменьшается, но жизнеспособность меняется не так сильно.
Вот это, Б, и есть жизнеспособность. Жизнеспособность изменяется не так сильно, но размножение уменьшается, особенно при высоких концентрациях, в зависимости от типа лука, который мы использовали.
В случае с другим луком это уменьшается меньше, когда экспозиция меньше.
Вывод из всего этого: тут нет ничего хорошего, даже воды, даже в воде можно утонуть.
Итак, эти частицы очень биосовместимы, но, конечно, если вы наносите их много, в высоких концентрациях и в течение длительного времени, в конце концов они наделают дел.
Мы также изучали апоптоз. Это краткое изложение.
Это стандартный образец таурина для производства апоптоза.
Как видно здесь, когда эти точки находятся в этой области, это означает, что клетки живы, они не повреждены.
А когда они здесь, эти клетки, в конечном счете, умирают. Мы вызвали апоптоз.
И это видно по стандарту, что у нас есть живые клетки, но у нас также есть клетки, которые мы вызвали апоптоз.
Однако в нашем луке клетки остаются живыми и не подвергаются апоптозу.
Они меньше растут, они меньше размножаются, но мы еще не вызвали смерть. они также не вызвали окислительного стресса внутри них.
Мы измеряем его таким образом, и это показывает, что количество окислительного стресса, которое мы вызвали с помощью луковых колец, ничтожно мало.