МЫ СТОИМ на пороге научной революции. Она кардинально изменит нашу жизнь. Возможно, подарит нам бессмертие.
ЛАБОРАНТ Ольга открыла крышку небольшого прибора и поместила в него пластинку из сусального золота. На экране компьютера появилась картинка - яркая россыпь красной икры. "Это не икра, это атомарная структура золота, - улыбнулась Ольга. - Увеличение - сотни миллионов раз". Прибор оказался "туннельным микроскопом" - с его помощью специалисты по нанотехнологиям изучают строение материалов на атомно-молекулярном уровне.
Впрочем, теперь учёные запросто могут не только смотреть, но и переставлять атомы, создавая таким образом новые вещества.
Наночастицы "лечат" автомобиль
"НАНОC" переводится с греческого как "карлик". Учёные используют эту приставку для обозначения миллиардной доли чего-либо. К примеру, один нанометр равен десяти в минус девятой степени метра. Глазом такого "карлика" не увидишь и пальцем не подцепишь. Зато, если "подцепить" удастся (не пальцем, конечно, а молекулярным ассемблером - устройством, способным захватывать и перемещать атомы), можно сконструировать массу интересного.
"Например, мы делаем особую суспензию с порошком, которая улучшает работу двигателя автомобиля, - рассказывает руководитель одного из предприятий наноиндустрии Михаил Ананян. - Достаточно добавить в масло немного порошка - и выравнивается работа цилиндров, снижаются вибрация и шум. Пробег машины увеличивается на 50 тыс. км. Наночастицы проходят по всему организму автомобиля и "залечивают" стёршиеся поверхности".
На "волшебный порошок", сделанный на основе минералов, уже большой спрос из-за рубежа. Впрочем, наночастицы "лечат" не только автомобили. Они восстанавливают любые изношенные узлы и механизмы, где есть трение металлических поверхностей. "Мосводоканал" применил эту технологию на Курьяновской станции аэрации - вибрации опорных подшипников снизились в разы, а экономия электричества составила 6%.
А вот другие чудо-материалы, созданные российскими учёными. Углеродный порошок из наночастиц наносится вместе с металлом на сверло, ножовку и даже бритвенное лезвие - износостойкость повышается в 2-3 раза. Особо рады новинке нефтяники: бур с таким покрытием становится прочнее, простоев из-за поломок меньше, а значит, объём добычи растёт.
Медикам пригодятся бинты с наночастицами серебра. Обладая высокими антимикробными свойствами, они мгновенно убивают бактерии, и раны под такими бинтами заживают быстрее.
Есть ещё антикоррозийные покрытия - лаки и краски, предотвращающие ржавчину. Есть наночастицы, которые наносят на фильтры, - кондиционеры с такими фильтрами дают воздух нового качества.
Про нефть и газ мы забудем
ОДНАКО ещё более актуальны нанотехнологии в энергетике. Известно, что хранение водорода небезопасно. Но, если применять для этого так называемые нанотрубки (тончайшие полые нити из углерода), риск будет сведён к нулю.
В солнечной энергетике своя проблема - очень низкий КПД (коэффициент полезного действия). Однако инженеры-нанотехнологи готовы сделать для солнечных панелей покрытие, которое не только продлит срок их службы, но и повысит эффективность сбора энергии светила. И настанет время, когда про нефть, уголь и газ мы просто-напросто забудем. Ведь энергии Солнца хватит ещё на 5-6 млрд. лет. Она всем доступна, и никакой "товарищ волк" перекрыть доступ к ней не в состоянии.
Пройдут годы, и нанотехнологии позволят создать сверхминиатюрные электронные устройства (с объёмом памяти, в тысячи раз превышающим нынешние образцы), новые способы записи и хранения информации, материалы, по твёрдости превосходящие алмаз. Широко известен проект "космического лифта". Канат, сплетённый из нанотрубок - а они в 50 раз прочнее стали, - будет удерживать на орбите станцию и служить тросом для лифта, который доставит космонавтов и туристов по назначению.
Все учёные сходятся во мнении: нанореволюция неизбежна. Эти технологии изменят нашу жизнь сильнее, чем любые предыдущие достижения научно-технического прогресса. Вот только где случится прорыв, пока сказать сложно. Слишком много наук здесь задействовано - физика, химия, материаловедение, биология, медицина.
Кстати, именно медики особо пристально следят за перспективной областью. С помощью нанотехнологий уже получены новые препараты, которые успешно проходят испытания. В будущем, говорят учёные, при помощи ДНК и других молекул будут "строиться" живые клетки и выращиваться ткани. А внедрённые в организм нанороботы (управляемые устройства микроскопических размеров) смогут лечить человека, доставляя лекарства к нужным клеткам, очищать его от болезнетворных микробов и тех же раковых клеток. Более того, молекулярные роботы станут создавать собственные копии, размножаясь быстро и в любых количествах. Разумеется, под контролем человека.
Футурологи поговаривают о совсем уж фантастических вещах. О том, например, что нанороботы подарят людям бессмертие - они будут не только "чинить" клетки организма, но и постоянно омолаживать их, замедляя процесс старения. В конце концов появится принципиально новый биологический вид - "нано сапиенс". Правда, остаётся открытым вопрос: что делать, если микророботы выйдут из-под контроля? Именно потому, что они такие "маленькие да удаленькие", справиться с ними будет непросто.
КСТАТИ
У России нет своей программы
ПО МНЕНИЮ экспертов, к 2015 г. мировой рынок наносистем и материалов будет оцениваться не меньше чем в 1 трлн. долл. В развитых странах Запада и Востока исследованиям в области нанотехнологий оказывается государственная поддержка. Но в России "Национальная программа по нанотехнологиям" пока находится в стадии разработки. И, как отметил Герман Греф, в бюджет 2007 г. включена не будет. И это при том, что многое из продукции, созданной учёными, просто не имеет аналогов в мире.
Диоксины: страшно и без сенсации