Техника - молодёжи 2005-11, страница 21

зеотта л кивающее последнее покрытие (5 нм) упрощает очистку очков. Некоторые очки имеют еще и так называемый антишок-слой, делающий их не такими хрупкими. Толщина всех слоев не превышает 3000 нм, что в двадцать раз тоньше волоса, имеющего в диаметре 70000 нм!

УНИКАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА

Несмотря на свою малую толщину поверхностные слои иногда поразительно изменяют свойства лежащих под ними материалов. Иногда достаточно одного связанного с основой слоя, состоящего из немногих атомов, чтобы получить совершенно новые качества. Типичный пример: пакет для чипсов, который не должен пропускать воду и пар. Чипсы становятся вязкими, если набирают более 3% влаги. Поэтому пакет для чипсов представляет собой сложный комплекс около десяти слоев различных материалов, нанесенных путем конденсации на фольгу-носитель. Центральный слой представляет собой очень тонкий металлический барьер, препятствующий проникновению влаги из воздуха. Если спой в порядке (без дыр), то достаточно толщины в несколько нанометров.

Тонкий поверхностный слой может также улучшить качество многих инструментов. Так отливающие золотом сверла, используемые в строительстве, имеют покрытие из нитрида титана толщиной 0,003 мм. Твердость, как у алмаза, и уменьшающая трение гладкость значительно продпевзет срок жизни сверла - почти в шесть раз по сравнению со стальными без покрытия - так о бе ща ют из гото в ите л и.

Для металлообработки предлагаются самые различные покрытия. Если, например, требуется сделать из высокопрочного титанового блока сложные детали для спутника, то здесь решающую роль играет выбор правильного инструмента: нормальные фрезерные инстру менты выдерживают «пытку» до 20 мин, затем они тупятся и их нужно менять. Но если их упрочнили тончайшим слоем из нанокристаллического алмаза, то они держатся более 200 мин! Расходы на покрытие окупаются.

Иногда на первый план выходит не твердость, а магнитные свойства. Например, в компьютерных платах.

Благодаря нанесению на поверхность покрытия из наночастиц, вода и грязь просто скатывается вниз, как с лепестков цветка

без специального покрытия верхней поверхности они так бы и остались неинтересными вертящимися алюминиевыми платами. Свою способность накапливать информацию они получают посредством нанесения сложных, хорошо намагничивающихся покрытий: два легированных слоя (кобальт-платина-хром-бор) разделены слоем немагнитного рутения, толщиной всего в три атома. Взятые вместе, эти три слоя едва достигают 10 нм, но они в состоянии вместить миллиарды единиц информации.

АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ И ДРУГИЕ ПОВЕРХНОСТИ

Поверхности играют большую роль и в медицине. Скальпели со слоем нанокристаллического алмаза гораздо дольше остаются острыми. Обычно бактерии охотно селятся на пластике, поэтому на употребляемые в медицине искусственные материалы наносят антибактериальные покрытия. Они, например, делают вводимые внутрь трубки гладкими — микроорганизмы на них просто не удерживаются. Кроме того, выделяемые ионы меди и серебра препятствуют росту бактерий,

В исследованиях антибактериальных покрытий заинтересована также пищевая промышленность. К примеру, можно упаковывать продукты в уничтожающую бактерии фольгу, что позволит уменьшить применение консервантов.

И вообще, у занимающихся покрытиями исследователей далеко идущие планы. Так одежда с антибактериальным покрытием не будет впитывать запах пота, а лак с встроенными нанокапсулами, наполненными краской-заменителем, сможет починить себя в случае повреждения. Поглощающая вредные вещества краска будет удалять вредные пылинки в воздухе жилых помещений.

Можно даже представить себе лак, который производит электрический гок. Для этого нужно ввести в лак маленькие частички полупроводниковых материалов, применяемых сегодня в солнечных батареях. Если это удастся, то можно будет испопьзовать огромные пространства для получения электричества и без вреда для окружающей среды.

Ученые работают также над покрытиями, свойства которых можно будет менять, используя гепло, электрические импульсы или химическое воздействие. Такие поверхности смогут, например, высвобождать «по вызову» заложенные в них субстанции, что приведет к созданию новых методов и медикаментов. Или же станет возможным получать поверхность в одном направлении гладкую, а в другом — клейкую. Многие с нетерпением ждут специального покрытия для стекол автомашин, с которых грязь будет просто скатываться, и поверхностей из высококачественной стали и стекла, не оставляющих отпечатков пальцев, ДД

По материалам журнала P.M. Magazin Людмила ГРИГОРЬЕВА

Способность вырабатывать ток солнечные элементы получают лишь тогда, когда на их поверхность наносится специальный ионный слой. Это делают в плазма-камере путем конденсации

Это покрытие золотого цвета сводит к минимуму износ и трение, поэтому части зубчатых колес коробки передач работают значительно дольше

Печь для нанесения защитног о слоя путем конденсации. Регулируя температуру, давление и электрическое напряжение, можно достичь оптимального значения толщины и структуры слоя

[тм гооа'пЩд