10.13.1 Первый цветной дисплей на нанотрубках от компании Motorola

Дисплеи на нанотрубках и OLED-технологиях достаточно близко подо­шли к выходу на мировой рынок. И недавно это еще раз подтвердила компания Motorola.

На этот раз был создан плоский цветной дисплей на основе нано-трубок. Использование нанотрубок позволит создать плоско-панельные дисплеи, имеющие длительный срок службы, обеспечивающие высокое качество и при этом стоящие значительно дешевле, чем те, которые мы имеем сегодня (плазменные и жидкокристаллические).

Продемонстрированный прототип оптимизирован для требований телевидения высокой четкости. Как ни странно, но это работоспособ­ный дисплей, а не мини-экран для мобильного телефона. Он представ­ляет собой 5-дюймовый фрагмент 42-дюймовой панели разрешением 1280x720 пикселей. Толщина панели - около 3 мм. Для отображения цвета использованы привычные по телевизионным кинескопам люми­нофоры, что обеспечивает яркие и естественные цвета. По скорости отклика, углу обзора, диапазону рабочих температур прототип не усту­пает дисплеям на базе электронно-лучевых трубок. И это дает преиму­щество дисплеям на нанотрубках перед обычными плазменными и жид­кокристаллическими.

Суть технологии сводится к «выращиванию» нанотрубок непосред­ственно на стеклянной подложке, связывая их с нею с помощью орга­нической пасты, которая позволяет достичь более мощной эмиссии электронов из нанотрубок.

Как вы знаете, нанотрубки — дорогой товар. Сегодня грамм чистых нанотрубок стоит около 60 долл. Как утверждают специалисты, в буду­щем нанотрубки могут серьезно подешеветь, что положительно скажет­ся на цене будущих NED-дисплеев. Так, маркетологи из Motorola на­звали свой продукт - Nano Emissive Display (NED), т.е. дисплей с эмиссией электронов из нанотрубок.

Продемонстрированный в рамках презентации образец NED-дисплея имеет диагональ 5 дюймов и представляет собой фрагмент 42-дюймовой HDTV-панели с разрешением 1280x720 пикселей и со­отношением сторон 16:9. Толщина прототипа составляет всего 3,3 мм.

«Наша компания имеет 15-летний опыт работы с нанотрубками, и у нас есть около 160 патентов, касающихся только NED-технологии. Кроме того, у нас есть работоспособные образцы. Вот почему мы надеемся на скорое появление на рынке дисплеев нового претендента в лидеры» — так сказал Джим О'Коннор, вице-президент компании.

Предполагается, что применение новой технологии производства плоскопанельных дисплеев позволит увеличить их срок службы и одно­временно снизить себестоимость. По оценкам аналитиков фирмы DisplaySearch, изготовление устройства с диагональю 40 дюймов по ме­тодике Nano Emissive Display обойдется производителям примерно в 400 долл. США. Впрочем, о сроках практического использования пред­ложенной технологии специалисты Motorola пока умалчивают

10.14 Молекулярные машины вращают днк вдоль оси

Нидерландские исследователи детально изучили механизм высвобожде­ния вращающего момента, присутствующего в молекуле ДНК на молеку­лярном уровне, который активируется энзимом — топоизомеразой IB. В качестве иллюстрации своей работы учеными была составлена мате­матическая модель взаимодействия молекулы ДНК с энзимом и на ее основе выполнена компьютерная анимация, показывающая вращение молекулы вокруг своей оси.

Результаты своей работы ученые опубликовали в выпуске журнала Nature от 31 марта 2005 г. Там же был представлен ряд рисунков из компьютерной анимации, поясняющей, как работает энзим.

Как известно, молекула ДНК состоит из двух цепей, связанных между собой базами-основаниями. И эти цепи свернуты в двойную спираль. Образно говоря, молекула представляет собой веревочную лестницу, скрученную по оси, перпендикулярной ступеням. Как выяснили иссле­дователи, в таком положении ДНК аккумулирует механический момент. Похожие системы, созданные человеком, называются торсионными. Они широко используются в машинах и механизмах, где нужно аккумулиро­вать механический момент.

В процессе деления клетки энзимы разрезают ДНК таким образом, чтобы освободившиеся последовательности можно было скопировать. Это необходимо при делении клетки. Энзимы представляют собой мо­лекулярные машины с множеством функций, созданные природой. Однако для функционирования клетки нужно, чтобы молекула оста­лась неповрежденной. Поэтому существует сложный механизм разворачивания цепи ДНК и последующего ее сворачивания. Одну из функ­ций, необходимую для разворачивания цепей молекулы, обеспечивает энергия, сохраненная в торсионной системе ДНК.

Торсионные силы зачастую контролируют весь процесс разворачи­вания и сворачивания молекулы. Однако отдельные энзимы, например топоизомераза IB, могут уменьшать торсионные силы.

Смысл работы ученых заключался в том, чтобы детально исследовать механику взаимодействия отдельной молекулы ДНК с молекулой энзи­ма. В ходе экспериментов исследователи установили, что энзим топоизо­мераза IB разрезает одну цепь молекулы ДНК. При этом освобождается торсионный механический момент, и молекула вращается в активном центре энзима до тех нор, пока разорванная цепь не соединится вновь.

С помощью сверхточных измерительных приборов ученые смогли измерить коэффициент трения цепи ДНК, активный центр энзима и другие механические параметры вращения. И конечно, они узнали, сколько оборотов вокруг неповрежденной цепи делает молекула, преж­де чем перерезанная цепь соединится снова.

Эти исследования позволят разработать новые методы использова­ния энзимов в качестве молекулярных машин для приведения в движе­ние наносистем на основе молекул ДНК, а также помогут ученым по­нять молекулярные механизмы деления клетки.