Нанотехнологии: что день грядущий нам готовит?..

Суперброня и «умная» одежда

В научных лабораториях всего мира идёт революция. Там рождаются материалы, которые кардинально изменят нашу жизнь. Революция эта невооружённым глазом не видна. Ведь её участники – размером не то что с пылинку, с атом! Речь – о наночастицах. Именно в материаловедении в первую очередь находят применение идеи из области нанотехнологий. Какие же новинки готовы предложить нам учёные?

Кристаллы-гусеницы

Одним из «хитов» последних лет стал графен. По сути, это двумерный кристалл углерода, плёнка толщиной с атом. Раньше графен существовал лишь в теории, но с недавних пор стал реальностью. О создании углеродной плёнки объявили учёные Германии и Великобритании. Им помогали наши специалисты из Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов.

inst_problem_mikr.jpg

Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН

Это трудно представить, но графен тоньше человеческого волоса в 200 тыс. раз! Наиболее вероятная область его применения – компьютерная техника. Там новый материал, прочный и проводящий электричество практически без сопротивления, заменит используемый в транзисторах кремний. Учёные не сомневаются, что на его основе будут созданы миниатюрные быстродействующие устройства с низким энергопотреблением. Кроме того, графен может выполнять роль микроскопического фильтра – он прекрасно разделяет газовые смеси на составные части. Наконец, чудо-плёнка пригодится в электронной микроскопии – на ней удобно исследовать белковые молекулы.

MGU0.jpg

Химики из Московского государственного университета благодаря нанотехнологиям научились получать удивительные кристаллы – вискеры.

Представляющие собой микроскопические полые нити, они в сотни раз прочнее обычных кристаллов, обладают поразительной гибкостью и стойкостью к коррозии. А если это нити, то почему бы не сплести из них ткань?

«Вискеры могут стать основой тканевых электродных материалов для источников тока нового поколения, – утверждает замдекана факультета наук о материалах МГУ Евгений ГУДИЛИН. – Также мы разработали метод, позволяющий выращивать на поверхности вискеров совсем маленькие наночастицы. Из-за них кристаллы становятся похожи на мохнатых гусениц. Этот материал можно использовать в качестве катализатора или сорбента тяжёлых металлов для захоронения радиоактивных отходов. Вообще у вискеров масса возможностей».

Viskery.jpg

Неорганические гусеницы

Польза или опасность?

По словам Евгения Гудилина, благодаря прочности углеродных нанотрубок (а они в 20 раз прочнее стали и при этом в 10 раз легче) наибольших достижений стоит ждать в производстве композитов и конструкционных материалов. Сверхнадёжные бронежилеты, небьющиеся стёкла, выдерживающие любую нагрузку тросы – всё это вскоре станет для нас привычным.

Одна израильская компания уже заявила о создании материалов, из которых изготовят броню будущего: это синтезированные в виде наночастиц сульфиды некоторых металлов. Испытания показали, что образцы такой брони на основе вольфрама выдерживают нагрузку в 350 тонн на квадратный сантиметр и останавливают снаряды, летящие со скоростью 1,5 км в секунду!

gudilin.jpg

Евгений ГУДИЛИН

«Также стоит ожидать появления новых покрытий для военных самолётов и кораблей: они будут делать их «невидимыми» в том или ином диапазоне излучений, – продолжает Гудилин. – Появится «умная» одежда с необычными свойствами. Скажем, ткань, содержащая наночастицы серебра, будет способна заживлять раны. Можно сделать так, чтобы одежда не намокала или самоочищалась от грязи».

Заглянем ещё в российские научные лаборатории. Исследователи из Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе нашли остроумный способ для получения проволоки диаметром всего несколько нанометров. Для этого они используют очень тонкие волокна асбеста. Проект крайне актуален: для наноэлектроники требуется своя проволока. Ведь микроскопические детали надо как-то соединять друг с другом…

В том же институте создали «краску» на основе латекса и углеродных нано-волокон, способную поглощать СВЧ-излучение. Чем не вариант покрытия для всякого рода бытовых приборов – источников небезвредного электромагнитного излучения?

FTI_Ioffe.jpg

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

По экспертным оценкам, к 2030 году не менее половины мирового ВВП будет производиться на основе нанотехнологий. И хотя от мировых лидеров мы отстаём лет на 15, есть у нас и преимущества: на примерах зарубежных коллег российские специалисты видят, какие направления нанотеха перспективны, а какие – нет.

Санитарные врачи предупреждают, что наноматериалы могут быть опасны для человека. Причина – во всё тех же маленьких размерах. Из-за этого резко возрастают химическая активность вещества и способность его проникновения в организм. В общем, как и всегда бывает на переднем крае науки, есть о чём спорить. Кто окажется прав, покажет время.

http://www.aif.ru/…a117733.html

Да, есть уже «кое-что», чем могут похвастаться и наши учёные… Можно и нам собирать на ВВЦ экспозицию «достижений народного хозяйства». Процесс, как говорится, пошёл и развивается по нарастающей. Новых им успехов!..