Чем меньше – тем лучше

…нанотехнологии.

Нано – приставка, означающая десять в минус девятой степени, или одну миллиардную. Один нанометр – величина, сопоставимая с размерами молекул. Нанотехнологии – это технологии, основанные на манипуляции отдельными атомами и молекулами.

Первые открытия в области нанотехнологий были сделаны еще в 1981 году. Тогда физики Гердом Биннигом и Генрихом Рорером, работающие в лаборатории IBM, создали сканирующий туннелирующий микроскоп, который позволил им увидеть отдельные атомы. А уже в 1986 году это устройство было модернизировано Биннигом, в результате чего атомы можно было не только наблюдать, но и манипулировать ими. Оба ученых за свои труды были удостоены Нобелевской премии.

Нанотехнологии часто называют технологиями будущего. С их помощью можно решить не только ряд таких глобальных проблем, как защита озонового слоя земли или выращивание органов для трансплантации. Нанотехнологии позволяют создать роботов, способных на решение практически любых задач. А нанокомпьютеры, или, как их еще называют, квантовые компьютеры, использующие вместо привычных сегодня микросхем элементы, построенные из отдельных молекул, смогут хранить любое количество информации.

В настоящее время нанотехнологии развиваются по нескольким основным направлениям: это, прежде всего, создание материалов с заранее заданными свойствами путем оперирования отдельными молекулами; сборка нанороботов – искусственных систем, способных к воспроизведению и предназначенных для строительства механизмов на молекулярном уровне; конструирование нанокомпьютеров.

Все эти три направления тесно взаимосвязаны. Ведь изготовление нанороботов невозможно без решения первой задачи, а использование атомов и молекул в качестве строительного материала может быть осуществлено только с применением нанороботов.

Реализация всех этих планов – вопрос будущего, надеемся, не очень далекого. Ведь ученые обещают, что нанотехнологии в буквальном смысле совершат переворот во многих отраслях науки и техники.

Медики прогнозируют появление микроскопических роботов-врачей, которые будут находиться внутри человеческого организма, устраняя возникающие повреждения или предотвращая их появление. Например, такие нанороботы смогут прочистить сосуды при возникновении атеросклероза, а в случае заболевания человека банальным гриппом нанороботы распознают наличие вируса в организме задолго до явных проявлений болезни и обезвредят его.

В ближайшем будущем предрекают появление медицинского «нанопластыря» размером с почтовую марку, который достаточно будет наложить на рану, и он самостоятельно сделает анализ крови, определит, какие медикаменты необходимо использовать при том или ином заболевании, и даже впрыснет их в кровь.

За счет внедрения в организм нанороботов, предотвращающих старение клеток, можно будет обеспечить не только продление жизни, но и… бессмертие! Звучит фантастически? Быть может, но именно так утверждают авторы одного из самых влиятельных научных журналов Америки Scientific American.

Помимо медицины, внедрение нанотехнологий сулит просто огромные перспективы в такой банальной, но необходимой отрасли, как сельское хозяйство. Ученые утверждают, что произойдет замена естественных «источников» пищи - растений и животных - их искусственными аналогами – комплексами из молекулярных нанороботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, которые происходят и в живом организме, однако делать это гораздо быстрее и эффективнее.

А пока от мыслей о будущем вернемся к настоящему. Оказывается, в наше время нанотехнологии уже успешно используются в разных сферах жизни. Существует даже TOP-10 бытовых нанопродуктов за 2004 год.

Первое место занял утеплительный материал, изготовленный на основе полимерного материала с нанопорами - Aspen’s Pyrogel AR5401. Материал является отличным теплоизолятором, а его производитель - компания Aspen Aerogels - в 2004 году начала производить из него утепляющие стельки для обуви.

На втором месте – матрас HealthSmart Bed фирмы Simmons Bedding Company. Он покрыт специальной съемной оболочкой, которую можно чистить влажной тряпкой и даже стирать, при этом оболочка приятна на ощупь и не вызывает аллергии. В состав покрытия входит слой, разработанный на основе нанотехнологий.

На третьем месте – наномяч для гольфа, созданный компанией NanoDynamics. Новый мяч летит точнее и лучше подчиняется игроку. При его разработке был использован материал, изготовленный нанотехнологическими методами, который и позволяет мячу исправлять траекторию полёта, контролируя распределение веса.