Техника - молодёжи 2008-05, страница 4

АНОТЕХНОЛОГИИ

2008 №05 ТМ

Л Нанотехнологиям прочат вели-у кое будущее. Они сделают дешёвым то, что сегодня дорого, ненужным то, что сегодня ещё нужно, и нужным то, чего мы сегодня не можем себе представить. Они до неузнаваемости изменят лицо медицины, индустрии и сельского хозяйства, дадут человеку немыслимое могущество, фантастически комфортный быт и, возможно, бессмертие. Но почему? Какие новые свойства придаёт веществу приставка «на-но», каких не могли дать «милли» и «микро»?

Первое, что приходит в голову при слове «нанообъект» — это некий шарик, комок, кусочек вещества размером менее 100 нм(величину 100 нм договорились считать границей между «нано» и «микро»). Но, строго говоря, объекты нанотехнологий (НТ) могут быть трёх типов:

— наночастицы — объекты, величина которых по всем трём измерениям не выходит за 100 нм;

— нановолокна, нанотрубки, нанопро-волоки — у них два размера меньше 100 нм, а третий может быть сколь угодно большим;

— наноплёнки — их длина и ширина произвольна, а толщина находится в пределах 100 нм.

Кроме того, к продукции НТ относят макрообъекты со структурой (или её отдельными элементами), созданной путём управляемого манипулирования атомами и молекулами.

Теперь о классификации самих нанотехнологий.

Сейчас принято делить их на три типа: инкрементные, эволюционные и радикальные. Надо сказать, что эти названия достаточно условны; в значительной мере они отражают степень распространения той или иной НТ в сегодняшнем мире и прогноз на будущее.

Инкрементные НТ — это когда новое качество достигается добавлением «наносоставляющей» к известному материалу. Они уже применяются в промышленных масштабах: наночастицы в автокосметике, нановолокна в текстильных изделиях и т.д.

Иногда «incremental nanotechnology» переводят как «улучшаемая нанотехно-логия». Это представляется не совсем точным. Термин «инкрементные», по-видимому, пришёл из систематизации инноваций. Там он обозначает незначительные изменения уже существующего продукта, не носящие революционного характера. Таким образом, если мы хотим использовать слово с русским корнем, то надо употребить не «улучшаемые», а «улучшающие»: материалы с нановключениями улучшают потребительские свойства аналогичных «классических» материалов.

Эволюционные технологии — получение и применение наноматериалов, наноструктур в чистом виде. Сегодня НТ этого типа находятся в стадии исследований, к которым можно отнести работы по датчикам с использованием квантовых точек, по использованию углеродных нанотрубок в электронике, по созданию нанокапсул на основе мо-лекул-дендримеров для точной доставки лекарств и множество других.

Наконец, радикальные НТ — это пока фантастика, хотя и вполне научная. Это наномеханизмы, самовоспроизводящиеся нанороботы, механокомпью-теры, искусственные ткани и органы человека и другой «футуризм».

И все эти типы НТ подразумевают эксплуатацию необычных свойств вещества, возникающих при нанометро-вых размерах объектов и на наномет-ровых расстояниях между ними.

Нанотехнологии качественно отличаются от традиционных, поскольку на таких масштабах важнейшее значение приобретают микроскопические явления, пренебрежительно слабые для обычных технологий: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул или агрегатов молекул, квантовые эффекты.

Вот об этих свойствах мы и будем говорить.

...Космический лифт, в принципе, изобретён уже давно. В разных видах подобную идею высказали ещё Константин Циолковский и Фридрих Цандер. Но отцом космического лифта как принципиально реализуемой конструкции является ленинградский инженер Юрий Арцутанов, а популярность ему принёс американский фантаст Артур Кларк, построив вокруг него сюжет романа «Фонтаны рая» (публиковался

2