Нанотехнологии нынче в моде. Обывательское мнение приписывает им
сказочные возможности применения буквально в любых сферах, в том числе и
в быту. Удивительно, но это не преувеличение. О свойствах наночастиц
пока очень мало известно. Их изучение – предмет напряженной работы
огромных коллективов и отдельных ученых. Но с другой стороны, много ли
знает «блондинка» об устройстве двигателя внутреннего сгорания? А на
машине ездит...
Люди, оказывается, используют замечательные возможности наномира
издавна, совершенно не понимая сути происходящих при этом физических
процессов. Широко известный пример – Кубок Ликурга, плод труда
древнеримских мастеров, хранящийся в Британском музее. Еще в IV веке они
создали из стекла произведение искусства, удивляющее даже наших
современников. Кубок зеленого цвета, если освещать его снаружи, при
освещении изнутри становится оранжево-красным. Причина – мельчайшие
частицы золота и серебра, вкрапленные в стекло.
Термин нанотехнологии – относительно новый. Его предложил японский физик
Норио Танигучи всего лишь 36 лет назад. Приставка нано- означает
миллиардную часть чего-то целого. Нанометр в тысячу раз меньше микрона.
По-гречески нанос – гном, карлик. Вряд ли древние греки могли
предположить, каких карликов будут называть этим словом.
Есть два разных технологических подхода к созданию наночастиц: «снизу
вверх», когда объект собирают из молекул и атомов, как из кирпичиков, и
«сверху вниз», похожий на работу скульптора, которому, как известно, для
создания шедевра достаточно «всего лишь» отсечь лишнее.
Первую наночастицу описал в 1905 году Альберт Эйнштейн, доказав в своей
работе, что молекула сахара имеет размер около одного нанометра.
Молекула ДНК в тысячи раз больше. Для наночастиц ткани и клетки нашего
организма – словно дырявое сито, они способны проникнуть в любую точку.
Это свойство используется медиками для диагностики.
Например, композит из наночастиц, способных закрепляться в раковых
клетках, позволяет их обнаружить по повышенной концентрации частиц там,
где обитает злокачественная опухоль. Если попутно нагрузить наночастицы
лекарством, они его доставят прямо в нужное место.
Нанотехнологии способны защитить человека не только от болезней, но и от
вредных влияний электромагнитных излучений. Панели, созданные на основе
«карликовых» составляющих, обладают интересным свойством: пропускают
излучение в одну сторону, и задерживают в противоположном направлении.
Попутно решается и другая проблема – защиты информации. Ведь не секрет,
что современные технологии позволяют легко восстанавливать всю
информацию на мониторе компьютера дистанционно, по его электромагнитному
излучению.
И даже на поле боя такие способности незаменимы. Достаточно укрыть
нанопанелью военную технику, и она станет невидимой для радаров,
воспринимающих отраженную волну.
Впрочем – наночастицы, способные на многое, не панацея от всех бед.
Ученые полагают, что воздействие их на организм еще слишком мало
изучено, чтобы бить в литавры и праздновать успех. Все зависит от
конкретных свойств. К примеру, частицы, обладающие так называемыми
некомпенсированными поверхностными связями, чрезвычайно активны и
способны легко разрушить клетки любого живого организма, нанеся ему
непоправимый вред.
Наночастицы настолько мало изучены, что, по сути, наука лишь на пороге
грядущих великих открытий. Что нас ожидает в будущем – покажет время. А
пока не будем забывать, что у каждой медали есть две стороны.