Популярные приложения
Научные исследования
Разработанные компанией ZEPTOOLS сканирующие электронные микроскопы и системы измерений in situ позволили получить многочисленные значимые результаты в рамках передовых научных проектов.
Решение
Хроническая сердечная недостаточность представляет собой глобальную серьёзную проблему общественного здравоохранения; её высокая заболеваемость, высокая смертность и частота повторных госпитализаций создают значительное бремя для системы здравоохранения. Несмотря на то что действующие клинические рекомендации предусматривают комбинированную терапию с использованием различных препаратов, включая ингибиторы ангиотензиновых рецепторов — нейтральных эндорфиназ (ИАРНЭ), состояние многих пациентов продолжает прогрессировать, а прогноз остаётся неблагоприятным. Это подчёркивает ограниченность существующих терапевтических стратегий; одна из ключевых проблем заключается в том, что традиционный системный способ введения лекарственных средств не обеспечивает достижение и поддержание оптимальной терапевтической концентрации в поражённых сердечных участках, одновременно повышая риск развития системных побочных эффектов, что ограничивает общую эффективность лечения.
Металлогалогенные перовскиты, благодаря своим выдающимся оптоэлектрическим свойствам — включая высокую способность к поглощению рентгеновского излучения, превосходные характеристики транспорта носителей заряда и регулируемую ширину запрещённой зоны — представляют собой крайне перспективный класс материалов для следующего поколения рентгеновских детекторов. В частности, монокристаллические перовскиты, обладая меньшим числом дефектов и отсутствием границ зерен, демонстрируют более высокие эксплуатационные характеристики по сравнению с поликристаллическими материалами, что обеспечивает повышенную чувствительность и снижение уровня электронного шума. Эти свойства играют ключевую роль в таких областях, как медицинская визуализация, промышленная неразрушающая диагностика и научные исследования. Однако широкое внедрение рентгеновских детекторов на основе перовскитов по‑прежнему сталкивается с серьёзными вызовами, связанными с технологией их производства и стабильностью.
В настоящее время передовые производственные технологии, новые материалы и микро‑нанообработка представляют собой стратегические ключевые направления глобальной научно‑технической конкуренции. Страны, возглавляемые США, уже приняли национальные стратегии в области передового производства, подчёркивая необходимость обеспечения своего лидирующего положения в сфере экономики, национальной безопасности и устойчивости цепочек поставок за счёт развития инновационных производственных технологий. Аналогичным образом Китай также рассматривает отрасль новых материалов как стратегически важную перспективную отрасль, стремясь повысить уровень самостоятельного обеспечения ключевыми материалами и вывести свою промышленность на высокие уровни глобальной производственно‑сбытовой цепочки. Микро‑нанообработка, будучи ключевой универсальной технологией, лежащей в основе развития таких ключевых секторов, как аэрокосмическая отрасль, информационные технологии нового поколения и биомедицинская сфера, обладает неоспоримой стратегической значимостью. Однако между потребностями в передовых технологиях и существующими техническими ограничениями, особенно в условиях микроскопических и наноразмерных масштабов, когда требуется точное и широкое управление механическими свойствами материалов, по‑прежнему сохраняются серьёзные вызовы.
In-situ‑ТЭМ‑анализ компании «ZEPTOOLS» | Механизм разрушения алмаза при электрическом пробое
Под воздействием национальной стратегии, направленной на достижение целей «двойного углеродного нейтрализма» и обеспечения самостоятельного и надёжного контроля над технологиями нового поколения, возникает острая потребность в высокомощных и высокочастотных электронных приборах, для которых требуются полупроводниковые материалы со сверхширокой запрещённой зоной. Алмаз, обладая чрезвычайно высокой напряжённостью пробоя (5–10 МВ/см), исключительно высокой теплопроводностью (~2000 Вт/м·К) и высокой подвижностью носителей заряда, рассматривается как идеальный кандидат на роль материала для следующего поколения высокомощных электронных устройств; его развитие уже включено в ряд ключевых государственных программ научно‑технических исследований и перспективных направлений развития полупроводниковой отрасли. Однако в реальных условиях эксплуатации алмазные устройства по‑прежнему сталкиваются с серьёзными проблемами надёжности: при экстремальных электрических полях они склонны к электрическому пробою, что существенно ограничивает их внедрение в промышленное производство и масштабирование.
В условиях активного развития электронных устройств и индустрии электромобилей спрос на литий‑ионные аккумуляторы с высокой энергетической плотностью неуклонно растёт. Однако теоретическая ёмкость коммерческих графитовых анодов (372 мА·ч/г) уже едва способна удовлетворить эти стратегические требования, превратившись в технологический узкий место, сдерживающий дальнейшее развитие батарей. Несмотря на то что оксиды переходных металлов (TMOs), выступая в качестве альтернативных материалов, обладают более высокой теоретической ёмкостью, они подвержены значительным объёмным изменениям во время циклов заряда–разряда, что приводит к деградации кристаллической структуры и быстрому снижению ёмкости, существенно затрудняя их практическое применение.
Пьезоэлектрический ультразвуковой двигатель (USM) использует обратный пьезоэлектрический эффект пьезоэлектрических материалов и реализует привод за счёт резонансных режимов высокочастотных колебаний конструкции. Он обладает такими существенными преимуществами, как прямой привод без зубчатых передач, быстрый отклик, высокая точность позиционирования, самоблокировка при отключении питания, отсутствие электромагнитных помех и лёгкость миниатюризации; благодаря этому он демонстрирует огромный потенциал применения в таких областях, как высокоточные микроэлектромеханические системы, биомедицинское оборудование, роботизированные манипуляторы, микроскопические платформы и прецизионные хирургические инструменты.