Нанотехнологии: у каждого в кармане
news_header_top_970_100

Нанотехнологии: у каждого в кармане

Неважно, как много мы слышали о нанотехнологиях: они все равно остаются загадкой. Часто ли сталкиваемся с нанотехнологиями в повседневной жизни? И вообще, что это такое? Почему будущее разворачивается буквально у нас на ладони в микроскопических размерах? В этом нам помог разобраться физик, профессор, заведующий кафедрой твердого тела КФУ Ленар Тагиров.

- Ленар Рафгатович, как простым языком можно сформулировать, что такое нанотехнологии?
- Нанотехнологии - это технологии изготовления сверхмикроскопического материала или продукта с помощью мельчайших частиц. Название происходит от слова «нанометр». Нанометр - это миллионная часть метра. Если в ряд поставить пять атомов, как раз получится один нанометр. Представьте, насколько маленький размер. Увидеть это без специальных микроскопов невозможно.

Нанотехнологии делятся на два раздела. Первый включает в себя работу с технологиями, которые не меняют свойства вещества. Второй - нанотехнологии, в результате применения которых меняются свойства вещества. За счет уплотнения мелких элементов добиваются высокой функциональности. Эта структура потребляет мало энергии и занимает мало места. Кстати, «нано» означает «микроскопический, маленький».

- Какими вещами, сделанными с помощью нанотехнологий, мы окружены?
- Любопытно, но, оказывается, нанотехнологии сейчас есть у каждого в кармане. Простейшая нанотехнология - камера мобильного телефона. Разрешение камеры измеряется в пикселях. Размер самого устройства определяет размер приемного элемента. Если возьмете лупу и наведете на изображение, эти пиксели можно даже увидеть.

Другой пример - флеш-память. Флешка или SD карта имеет очень маленькие размеры, но в таком маленьком размере умещается, и 16, и 32, и 64 гигабайта памяти. Чем больше микроэлементов расположено на карте, тем с большим объемом она будет. Без нанотехнологий флешку или карту, емкости которых измеряются гигабайтами, сделать не получится.

- Известно, что нанотехнологии добрались даже до медицины...
- Это так. Самая захватывающая область для применения нанотехнологий - это медицина. Многие методы лечения рака, которые разрабатываются в данный момент, построены на борьбе с опухолью на клеточном уровне. Адресная доставка лекарств (так называется этот метод) - это метод, при котором частицы отправляются прямиком в раковые клетки и нагреваются с помощью инфракрасного луча. Таким способом они уничтожаются. В отличие от химиотерапии организм при адресной доставке лекарств не подвергается сильному негативному воздействию.

Есть другой метод лечения рака с помощью нанотехнологий, еще более современный. Наночастички покрывают полимером, не растворимым элементами человеческого тела, и добавляют сверху лекарственный слой. При этом можно ввести инъекцию, не нагревая пораженный участок, так как наружный полимер отдает лекарственный слой, который уничтожает раковые клетки.

В скором времени нанотехнологии позволят докторам остановить рак мозга без физического вмешательства в череп пациента или излечить рак легких без необходимости вскрывать грудную клетку.

- Нанотехнологии вовсю используются в медицине. А добрались ли они до пищевой промышленности?
- Уже сейчас в пищевом производстве начинают использовать нанотехнологичные упаковки, которые позволят хранить пищу дольше, создавая герметично уплотненные стенки. А некоторые будут способны даже убивать вредные бактерии. На рынке холодильников уже несколько лет используют покрытие из наночастиц серебра, которое убивает бактерии в холодильной камере. Это очень удобное применение нанотехнологий в повседневной жизни.

- Где еще скрыты нанотехнологии?
- Светодиодное освещение, которое сейчас можно встретить абсолютно везде, - это та же нанотехнология. Такое освещение служит от 30 до 100 тысяч часов. Это невозможно было бы без сочетания материалов на наноскопическом уровне. Светодиодное освещение в два раза экономичнее трубочного - позволяет не строить огромные электростанции. Мы живем во время научно-технической революции - преобразование света в электричество, и это здорово.
Вне зависимости от того, какой тип компьютера или устройства используете, вероятнее всего, вы имеете дело с нанотехнологиями. Процессоры и компоненты памяти сделаны с использованием наноматериалов, которых немало на рынке, а на клавиатуре и мышке вы можете найти антимикробное покрытие.

- Какое будущее у нанотехнологий?
- Совсем скоро электроника будет работать в три раза дольше на одном заряде только потому, что крошечные волоски в виде нитевидных нанокристаллов будут встроены в батареи.

Существует и потенциальная нанотехнологическая альтернатива энергоресурсам. Нефть вполне может заменить солнечная энергия. Ученые убеждены, что при определенном использовании нанотехнологий эффективность сбора солнечной энергии вырастет настолько, что про нефть и уголь все просто забудут. Поэтому с полной уверенностью можно говорить о том, что нанотехнологии - это наше будущее.

news_right_column_240_400
news_bot_970_100