Нанотехнологии в искусстве

Нанопища. Что это такое? С чем это едят?
Скачать (2,61 Mb)
Что такое нанотехнологии понятно еще далеко не всем. А уж о наноеде и говорить не приходится.
Наноеда (nanofood) – термин новый, малопонятный. А действительно, что это такое? Еда,
произведенная на нанофабриках ? Пища, которую едят нанолюди? Наноеда – это целый набор научных
идей. И некоторые из них уже находятся на пути к применению в промышленности.
О нанотехнологиях во вкусной здоровой пище
Какую пользу могут принести нанотехнологии пищевой промышленности? Считается, что они могут
помочь в реальном времени контролировать качество и безопасность продуктов непосредственно в
процессе производства. Специальные диагностические машины на наносенсорах или квантовых точках
будут быстро и надёжно выявлять в продуктах мельчайшие химические загрязнения и биологические
несоответствия. Свою порцию полезных инноваций от нанотехнологий получат и производство пищи, и
её транспортировка, и методы хранения.
Есть или не есть?
Вот в чем вопрос. Сейчас идут активные дискуссии на тему: опасны или безопасны попавшие в живую
природу искусственно-созданные человеком наночастицы? Вопрос этот пока не разрешен. И пока он
решается, ученые предлагают посмотреть на ноноинтервенцию с мирной стороны. А что, если
наночастицы будут целенаправленно использоваться для доставки к точно выбранным частям
организма полезных веществ и лекарств? Что если такие нанокапсулы можно будет внедрять в пищевые
продукты?
Особо мнительных спешат успокоить: на магазинные прилавки наноеда пока не пришла. Но разработки
уже идут. Специалисты говорят, что съедобные наночастицы могут быть сделаны из кремния, керамики
или полимеров. И разумеется — органических веществ. Возможно, уже в скором времени благодаря
нанотехнологиям станет реальностью концепция художников Кристера Ольссона (Krister Olsson) и
Такаси Кавасимы (Takashi Kawashima): куриное яйцо с имплантированным биологическим
микродатчиком и просвечивающим прямо сквозь скорлупу индикатором срока годности. А лет через
десять будут изобретены напитки, в котором сам покупатель может поменять его вкус, цвет, аромат и
концентрацию. Как говорится, в этом мире возможно все, вместе со своей противоположностью.
Интересный факт: Первая конференция, собравшая наноедов, с говорящим названием Nano4Food
прошла в июне 2005 года в голландском местечке Wageningen.Иллюстрация с сайта tree-axis.com.
Объектом исследования становится даже пища. К примеру, разработанный в 2009г. под
координацией United Nations Industrial Development Organization (UNIDO) Форсайт «Здоровая и
безопасная пища» (Healthy and Safe Food for the Future) FutureFood6 призван стать основным
путеводителем для бизнеса на долгосрочную перспективу. Форсайт описывает перспективные
технологии и новые бизнес-модели, применяемые с целью улучшения качества и удовлетворения
высокого уровня безопасности при производстве пищевых продуктов. Форсайт включает
подробные «дорожные карты» (road-mapping), что упрощает восприятие документа в более чем
100 страниц. Вопрос перспективных технологий в области производства пищи поднимался двумя
годами ранее в прогнозном обзоре «Нанотехнологии в сельском хозяйстве и пище»
(«Nanotechnology in Agriculture and Food»)., в котором особое внимание уделяется производству
так называемой нанопищи. Благодаря содержанию в себе изменённых молекул, нанопища
обладает особыми, нехарактерными для обычной пищи, свойствами, влияющими на цвет,
размер, содержание полезных веществ и т.д. Таким образом, учитывая более низкую стоимость
производства подобной продукции, основными рынками сбыта будут являться развивающиеся
страны.
Согласно исследованию “Нанотехнологии в сельском хозяйстве и пище” (
“Nanotechnology in Agriculture and Food” ) нанопища – это пища, для производства
которой использовались нанотехнологии, например, при культивировании растений или
содержании животных, при переработке, а также для упаковки. Эта пища может
содержать видоизмененные молекулы, обладающие нехарактерными для обычной пищи
свойствами, например, пища может быть необычного цвета или даже светиться в темноте.
Но это все же редкий случай, так как нанотехнологии необходимы для улучшения
питательных свойств и полезности продуктов, а также для удешевления производства.
Если для упаковки пищевых продуктов использовались нанотехнологии, то они также
могут быть отнесены к “наноеде”.
Согласно исследованиям, нанопища придет в развивающиеся страны, так как ее
производство может быть дешевле традиционного. Кроме того, нанопища будет занимать
место и в развитых странах, так как “западные люди усвоили восточную мудрость, что
пища и лекарство – одно”, и поэтому ожидают от пищи положительного влияния на свое
здоровье. Нанотехнологии могут увеличивать содержание полезных веществ в еде,
например, витаминов, и в то же время уменьшать содержание вредных. Если развитие
нанотехнологий сможет привести к этому, то это будет их огромный успех, считают
авторы обзора
Источник: http://nanotec.invur.ru
Что такое нанотехнологии
05.12.2008
Появившись совсем недавно, нанотехнологии все активней входят в область научных
исследований, а из нее – в нашу повседневную жизнь. Разработки ученых все чаще имеют
дела с объектами микромира, атомами, молекулами, молекулярными цепочками.
Создаваемые искусственно нанообъекты постоянно удивляют исследователей своими
свойствами и общеют самые неожиданные перспективы своего применения.
Основной единицей измерения в нанотехнологических исследованиях является нанометр
– миллиардная доля метра. В таких единицах измеряются молекулы и вирусы, а теперь и
элементы компьютерных чипов нового поколения. Именно в наномасштабе протекают все
базовые физические процессы, определяющие макровзаимодействия.
Природа сама наталкивает человека на идею создания нанообъектов. Любая бактерия, по
сути, представляет собой организм, состоящий из наномашин: ДНК и РНК копируют и
передают информацию, рибосомы формируют белки из аминокислот, митохондрии
вырабатывают энергию. Очевидно, что на данном этапе развития науки ученым приходит
в голову копировать и совершенствовать эти явления.
Создание сканирующего туннельного микроскопа в 1980 году позволило ученым не
только различать отдельные атомы, но и двигать их и собирать из них конструкции, в
частности, компоненты будущих наномашин – двигатели, манипуляторы, источники
питания, элементы управления. Создаются нанокапсулы для прямой доставки лекарств в
организме, нанотрубки в 60 раз прочней стали, гибкие солнечные элементы и множество
других удивительных устройств.
Одним из основных видов нанообъектов являются наночастицы. При разделении вещества
на частицы размером в десятки нанометров общая суммарная поверхность частиц в
веществе увеличивается в сотни раз, а вследствие этого усиливается взаимодействие
атомов материала с внешней средой, ведь теперь они почти все на поверхности. Это
явление используется в современной технике. Например, в медицине применяется
нанопорошок серебра, которое обладает антисептическими свойствами. Наночастицы
диоксида титана отталкивают грязь и позволяют создать самоочищающиеся поверхности.
Нанопророшок алюминия ускоряет сгорание твердого ракетного топлива. Новые литиевоионные аккумуляторы, содержащие наночастицы заряжаются буквально за пару минут.
Подобных примеров много уже сейчас. Еще одним элементом, открытым в
восьмидесятых годах стали фуллерены. Эти конструкции напоминают мячи, состоящие из
атомов углерода.
Другим хорошо известным наноэлементом является углеродная нанотрубка. Это
одноатомный слой углерода, свернутый в цилиндр диаметром в несколько нанометров.
Впервые эти объекты был получены в 1952 году, но лишь в 1991 году они привлекли
внимание ученых. Прочность этих трубок превышает прочность стали в десятки раз, они
выдерживают нагрев до 2500 градусов и давление в тысячи атмосфер. Эта прочность
свойственна и изготовленным на их основе материалам. В электронике нанотрубки могут
применяться как хорошие проводники , а также и полупроводники. Это станет прорывом в
электронике, позволив микросхемам уменьшаться согласно закономерности Мура.
Еще одним наноматериалом является графен – двумерный углеродный слой, плоскость,
состоящая из атомов углерода. Этот материал был впервые получен русскими физиками,
работающими в Англии. Многие ученые полагают, что этот материал, обладающий
уникальными свойствами, в будущем станет основой микропроцессоров, вытеснив
современные полупроводники. Кроме того, этот материал также невероятно прочен.
Все эти наноэлементы все чаще находят применение в различных областях технологии –
от медицины до космических исследований. Еще одним объектом наноразработок
является так называемая квантовая точка, наноразмерный кристалл полупроводника. Они
представляют собой удобный источник света, окраска которого зависит от размеров
точки: большие точки испускают красное свечение, маленкие – голубое. Такие точки
могут быть использованы в медицине для точной визуализации очагов болезни при
диагностике, например, в онкологии. Ими можно будет отслеживать даже различные
биомолекулы. Также квантовые точки считаются перспективным материалом для
солнечных батарей и дисплеев на полимерных пленках.
Одной из наиболее перспективных областей применения нанотехнологий остается,
безусловно, медицина. Ученые не первый год работают над проблемой доставки
лекарственных препаратов непосредственно к клеткам, пораженным инфекцией или
болезнью. Основная конструкция транспорта такова: капсула из биоматериала размером
50-200 нанометров, в которой находятся молекулы лекарства. Снаружи капсула покрыта
полимерными цепочками, с помощью которых определяется, когда капсула достигнет
целевых тканей, после чего произойдет вбрасывание лекарства и распадение оболочки.
Последние стадии можно откладывать и контролировать их наступление дистанционно,
например, нагревом или ультразвуком. На прошедшем недавно форуме демонстрировался
механизм администрирования локальной радиации к клеткам пораженной опухолью
печени с помощью наноструктурированного пористого кремния. Кроме того, планируется
использовать нанотехнологии при диагностике различных, в том числе онкологических,
заболеваний, а также при работе с геномом человека.
Все эти и многие другие идеи находятся сейчас не только на стадии разработок, но и на
этапе практического применения. Результаты некоторых тестов потрясают воображение,
некоторые заканчиваются провалом. Вместе с тем растет энтузиазм ученых по поводу
приближения эры воплощения самых фантастических идей, например, полного контроля
над всеми природными процессами или нанофабрик, собирающих любые предметы
непосредственно из атомов. Создано множество сценариев развития будущего
нанотехнологий, включая и те, которые не сулят человечеству ничего хорошего. Однако
можно сказать, что интерес к нанотехнолгиям сейчас настолько велик, что именно он
подчас и определяет направление, которое они принимают.
По материалам приложения к газете «Коммерсантъ», подготовленного к
Международному форуму по нанотехнологиям в Москве.
Нанотехнологии в косметике: возможные опасности
07.12.2009
Масштабы использования наночастиц в производстве
косметики растут с каждым годом, и, как считают
производители, в этом нет ничего дурного. Иной позиции
придерживаются некоторые экологи. Использование
наночастиц в косметике не менее вредно, чем добавки мышьяка
и свинца, полагают австралийские представители
международной экологической организации «Друзья Земли».
Во всех выбранных наугад тестовых группах продуктов (всего
этих групп было десять), исследователи обнаружили
наночастицы, что дало им повод с горячностью бунтарей заявить, что производители
косметики «держат людей за морских свинок».
Как заявляет национальный координатор по вопросам нанотехнологий "Друзей Земли"
Джорджия Миллер, нанотехнологии применяются в косметике куда шире, чем полагают
потребители. Помимо наличия наночастиц, семьдесят процентов протестированных
продуктов содержит химические усилители, которые облегчают проникновение наночастиц
через кожу в кровь. Не избежали обвинений многие популярные производители и марки
косметики. Наночастицы нашли в продуктах Клиник, Лаком, Л’Ореаль, Макс Фактор,
Ревлон, Ив Сан Лоран, при том, что в составе они не были указаны. А вот производитель
косметики Кристиан Диор не только включил наночастицы в состав продукции, но и указал
их в списке ингредиентов.
Представители австралийской организации ACCORD, главной структуры, занимающейся
вопросами производства косметики и гигиенических товаров официально отвергли все
обвинения экологов на том основании, что в результатах исследования не указана доля
наночастиц в косметических продуктах. Кроме того, представитель ACCORD Крейг Брок
заявил, что наночастицы в косметике воздействуют только на кожу и абсолютно безопасны.
С опровержением выступил исследователь из Национального университета Австралии Томас
Фонс, утверждая, что результаты исследования явно указывают на опастность новой
косметики. Он подчеркнул, что о наличии наночастиц нужно обязательно писать на этикетке
любых потребительских товаров, что особенно важно в свете недавних публикаций о вреде,
который наночастицы наносят ДНК (подробнее см статью Немецкие эксперты опасаются
нанотехнологий не меньше чем генно-модифицированных продуктов).
В 2009 году в Евросоюзе был введен закон, согласно которому все кремы от загара,
содержащие наноматериалы и наночастицы, должны пройти тестирование до 2012 года. В
Австралии таких требований к косметике нет, и, как утверждают исследователи, судя по
количеству наночастиц в ней, введение подобного закона совершенно необходимо.
Этот случай - далеко не первый, когда экологи и ученые поднимают вопрос опасности,
которую могут представлять современные нанотехнологии. В частности, некоторые ученые
полагают, что появление наночастиц в атмосфере в промышленных масштабах может
изменить климат Земли, а также предупреждают об опасности употребления пищи,
созданной с использованием нанотехнологий (подробнее см раздел Нанотехнологии и
экология).
Нанотехнологии в индустрии чистоты.
Сегодня, 18 ноября, в СК "Олимпийский" начали свою работу сразу две международные выставки: 11-я
Международная специализированная выставка индустрии чистоты, ежегодно проводимая в рамках
выставки "Expoclean", и 8-я специализированная выставка "Химчистка и прачечная". Участие в форумах,
посвященных открытию мероприятия, приняли 150 компаний из 12 стран мира.
С 18-20 ноября в "Олимпийском" все желающие могут ознакомиться с современным технологическим
оборудованием, увидеть в действии профессиональную уборочную технику, а также узнать о последних
новинках санитарных и моющих средств.
Отечественные компании по разработке уборочной техники и моющих средств основной акцент в своей
экспозиции делали на нанотехнологии. Например, известный российский производитель моторных
масел, антифризов и автомобильных жидкостей компания "Обнинскоргсинтез" представила на выставке
свой новый продукт. Им стал шампунь для автомобилей, разработанный на основе нанотехнологий.
Уникальный моющий состав средства не только позволяет очищать любые лакокрасочные поверхности,
стекло или пластмассу от грязи, но и покрывает автомобиль блестящей восковой пленкой.
Нанопокрытие шампуня помогает воде быстрее скатывается с поверхности, не оставляя пятен и
разводов. Также наночастицы специального вещества, содержащегося в автошампуне, заполняют
микротрещины и припятствуют развитию коррозии.
Всегда чистый туалет, даже общественный, перестал быть фантастикой в эпоху
нанотехнологий. Наночастицы диоксида титана могут обеспечивать чистоту
поверхностей, на которые их наносят, даже в сильно загрязненной среде.
Так, например, римские статуи в церкви Miserocordia были первыми покрыты
самоочищающимися фотокаталитическими полупроводниками, уничтожающими
пристающую к поверхности органику под воздействием лучей солнечного света. Это
позволило сохранять статуи без ухода девственно белыми неограниченное время.
Через несколько лет разработок самоочищающиеся (self-clean) технологии дошли и до
потребительского рынка. Компания SunClean одна из первых предложила составы на
основе наночастиц TiO2 для обработки оконных стекол. Помогает очищать стекло
ультрафиолет, падающий на стекло вместе с обычным видимым светом. Такая
самоочистка, правда, не будет работать в закрытом помещении, так как для фотокатализа
не будет хватать ультрафиолета.
Однако инженер Майкл Кортье совместно с его коллегами из австралийского института
нанотехнологий в Сиднее предложили новый метод нанокатализаторов, работающих и от
видимой части спектра, получаемой от обычных ламп накаливания.
Как сообщает Nanotechnology, с использованием нового нанопокрытия появляется
возможность оснастить им туалеты – тогда содержание бактерий и органики на
поверхности обработанных нано-составом унитазов и кафельной плитки снизится в
несколько раз. Достичь этого эффекта удалось, «перестроив» активацию наночастиц
титана на видимый спектр света. Для этого потребовалось изменить их атомную
структуру. Как только фотон падает на наночастицу TiO2, начинается химическая реакция
с участием воздуха и воды, ускоряющая разложение органики. Отчасти это похоже на
искусственный фотосинтез, но в отличие от растений TiO2 использует свет для синтеза
СО2 из органики, а не наоборот.
Еще одни плюс наночастиц Тита на заключается в их гидрофильности. Материал,
обработанный наночастицами, легко смачивается водой, образуя пленку, покрывающую
поверхность. Это, в свою очередь, позволяет охватить химической реакцией разрушения
органики весь обработанный материал целиком.
Майкл считает, что вскоре вся сантехническая керамика будет оснащена покрытием из
наночастиц. Как считает изобретатель, на рынке первые «вечно чистые» унитазы могут
появиться уже через год.
Технический прогресс проникает во все, без исключения, сферы жизнедеятельности
человека. Не говоря о достижениях высоких технологий, о космосе и нанотехнологиях,
прикоснемся к более земному.
Грязь. От нее человек так и не научился избавляться. Время от времени это явление
омрачает внешний вид помещений, препятствует нормальному производственному и
технологическому процессу. Веники, тряпки и швабры — как основное оружие для
борьбы с грязью, настолько долго были на вооружении человечества, что само время
подсказало сделать шаг в решении этой проблемы. Поломоечные машины - именно они
стали тем проявлением технического прогресса в индустрии чистоты.
Признаками современной жизни стали супер- и гипермаркеты, просторные автосалоны,
огромные концертные и выставочные залы. Именно здесь, в первую очередь, помощь
поломоечных машин особенно ощутима. Им по силам справиться с мытьем различных
видов напольного покрытия — от керамогранита до паласов, от паркета до кафельной
плитки.
Начнем с того, что уже современный вид механического помощника при уборке намного
эстетичнее ведра и швабры. Процесс придания полу состояния чистоты поломоечные
машины осуществляют при помощи набора вращающихся щеток различной жесткости и
конфигурации и раствора моющих средств. Грязь и остатки воды убираются с пола при
помощи скребка и вакуумной насадки. Емкость для сбора продуктов уборки находится в
корпусе машины. Привод осуществляется от аккумуляторных батарей, хотя существуют
модели, которые еще трудятся и без автономного питания, хотя это часто и приносит
неудобства. Из всего разнообразия моделей поломоечных машин есть как самоходные так
и несамоходные — их использование ориентировано на использование в помещениях
малой площади.
В качестве рабочей жидкости для мойки полов применяют
специальные средства с пониженным пенообразованием. Обилие
пены не всегда приносит ожидаемый результат, да и на
работоспособность поломоечной машины это может пагубно влиять.
В прилагаемой инструкции по эксплуатации моющего агрегата есть
перечень наиболее эффективных и рекомендованных моющих
средств.
Поломоечные машины на рынке индустрии чистоты сегодня
представлены большим разнообразием, как по производительности
и функциональным возможностям, так и по универсальности
использования. Выбор оптимального варианта зависит и от площади
убираемое территории, и от частоты использования, и от
характеристик, и от особенностей самого пола. Так, агрегат для
уборки концертного зала, будет малоэффективен при уборке салона
по ремонту автомобилей. Или поломоечная машина для покрытых
ковровыми дорожками полов в гостинице не подойдет для
наведения чистоты наливных полов торгового центра.
Из наиболее известных брендов можно выделить Karcher(Германия), Windsor(США),
Numatic(Великобритания), Gleanfix(Швейцария) и другие. В качестве неплохого
бюджетного варианта можно рассмотреть образцы от Portotecnica (Италия).
Применение поломоечных машин поменяло в принципе понятие процесса мойки полов.
Современные поломоечные машины имеют респектабельный вид, они маневренны и
высокопроизводительны, а обслуживание их превратилось в гораздо менее трудоемкий
процесс.
Авто шампунь
Отечественные компании по разработке уборочной техники
и моющих средств основной акцент в своей экспозиции
делали на нанотехнологии. Например, известный
российский производитель моторных масел, антифризов и
автомобильных жидкостей компания "Обнинскоргсинтез"
представила свой новый продукт. Им стал шампунь для
автомобилей, разработанный на основе нанотехнологий.
Уникальный моющий состав средства не только позволяет
очищать любые лакокрасочные поверхности, стекло или
пластмассу от грязи, но и покрывает автомобиль блестящей
восковой пленкой. Нанопокрытие шампуня помогает воде
быстрее скатывается с поверхности, не оставляя пятен и
разводов. Также наночастицы специального вещества,
содержащегося в автошампуне, заполняют микротрещины и
припятствуют развитию коррозии.
3.
А. Чистик махровый предназначен для удаления жирных
пятен, известковых отложений и чистки сильно загрязненных
поверхностей. В сухом виде салфетка удаляет пыль и грязь с
помощью статического электричества. Влажная салфетка,
смоченная чистой водой без моющих средств, хорошо
очищает поверхности от застарелых загрязнений, для
удаления жирных пятен, известковых отложений на кранах и
т. п., благодаря капиллярным свойствам микроволокон, из
которых она изготовлена. Рекомендуется стирать отдельно,
так как структура салфетки притягивает другие частицы
загрязнения, находящиеся в стиральной машине. Цвет:
белый, голубой, красный, бирюзовый. Состав: 70% полиэфир,
30% полиамид. Тип волокна: ультрамикрофибра.
Б. Скраббер — уникальная по своим чистящим свойствам
махровая салфетка. Два вида микрофибры, из которых она
сделана, позволяют использовать ее как для обычной уборки,
так и для чистки очень загрязненных поверхностей со старой
вьевшейся грязью. Одной стороной она способна убирать
простую пыль, а другой очищать даже ржавчину.
В. Чистик универсальный предназначен для очистки любого
вида поверхностей и имеет универсальное применение.
Салфетка изготовлена из тканого материала и не оставляет
ворсинок, что позволяет использовать ее для очистки зеркал,
окон и других блестящих и полированных поверхностей. В
сухом виде салфетка удаляет пыль и грязь с помощью
статического электричества. Влажная салфетка, смоченная
чистой водой без каких— либо моющих средств, хорошо
очищает поверхности от застарелых загрязнений и жира,
благодаря капиллярным свойствам волокон, из которых она
изготовлена.
Г. При помощи этой швабры Вы легко вымоете окна, стены,
потолки, трудно-доступные места под диваном, креслом,
кроватью. Хорошо моется ламинат, мрамор, линолеум,
дерево, любые гладкие поверхности.
4. Впервые в России в производстве сантехники используется
нанотехнология, которая помогает сохранить первозданную
чистоту и белизну изделий.
В процессе эксплуатации поверхность санстройизделий
контактирует с водными растворами разных органических и
неорганических (например – соли «жесткости» в
водопроводной воде) веществ. На обычной поверхности
эмали водный раствор растекается в пленку. Вода высыхает, а
на месте пятна остаются следы солей и прочих загрязнений.
Покрытие «SANITA CRYSTAL» ориентирует
микрокристаллы специальным образом. При этом
«смачиваемость» глазурного покрытия меняется так, чтобы
капли воды не могли растекаться по ее поверхности. Теперь
отдельные капли воды собираются в «шарики». Площадь
контакта «шарика» с поверхностью глазури меньше в
несколько раз, чем в обычных условиях. Капля уже не может
удержаться на наклонной стенке и скатывается вниз, унося с
собой свои загрязнения и собирая попутно другие. По сути,
это напоминает действие восковой полировки. Но восковое
покрытие держится несколько дней, а покрытие «SANITA
CRYSTAL» является частью глазурного слоя, поэтому
работает долгие годы.
5. БАКТЕРИЦИДНЫЕ СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА
Серебро известно человечеству уже больше 5 тысяч лет в
качестве мощного натурального антимикробного средства.
Все известные цивилизации использовали серебро для
лечения и профилактики заболеваний.
Современными учеными доказано, что серебро стимулирует
иммунную систему, стабилизирует обмен веществ в
организме и обезвреживает свыше 650 видов вредных
бактерий, вирусов и грибков.
Научно-технический прогресс и нанотехнологии XXI века
сделали эти свойства доступными для массового
потребления.
Предлагаем Вашему вниманию новое бактерицидное
средство для обработки любых типов тканей с
пролонгированным действием.
Механизм действия препарата
При замачивании материи в препарате, наночастицы
серебра легко проникают в середину ткани, равномерно
укрывают все волокна и создают серебряную защитную
оболочку.
В общих чертах механизм борьбы наночастиц серебра с
одноклеточными (бактериями) и бесклеточными
микроорганизмами (вирусами) следующий:
клеточная мембрана бактерии является структурой из
особенных белков (пептидогликанов), соединенных
аминокислотами (для обеспечения их механической
прочности и стабильности). Серебро взаимодействует с
внешними пептидогликанами и блокирует их способность
передавать кислород внутрь клетки бактерии, которая
приводит к «удушью» микроорганизма и его гибели.
6. Расскажем немного о преимуществах и уникальных особенностях нанопокрытия для автомобильного лака
. Этот продукт для тех, кто действительно любит свой автомобиль и заботится о его внешнем виде. Наиболее
наглядным будет сравнение с косметикой: сейчас уже тяжело найти хоть одну женщину, которая не
ухаживала бы за своей кожей. Это естественное желание прекрасной половины человечества продлить свою
молодость, избавиться от морщин и сохранить кожу в идеальном состоянии. Настоящий же мужчина с таким
же усердием ухаживает за "кожей" своего авто, желая сохранить его молодость, заставить спустя много лет
после покупки блестеть свою машину как новенькую.
Также как и человеческая кожа, без должного ухода лакокрасочное покрытие любого незащищенного
автомобиля быстро теряет глубину цвета, разрушается, появляются микротрещины и царапины, образуется
коррозия.
Пауки научили нанотехнологов добывать воду из воздуха
05.02.2010
Ученые, исследующие паутину, выявили еще одно ее свойство – она не
только невероятно прочна, но и очень эффективно собирает воду из
атмосферы, обеспечивая хозяина дома питьем. Раскрыв наноструктуру
волокна паутины, которая делает возможным конденсацию воды, ученые
сумели ее воссоздать, сделав возможным производство искусственных
сетей для сбора воды в засушливых районах Земли.
В статье, опубликованной в журнале “Nature” китайские ученые
раскрывают еще одно уникальное свойство паутины: она не только невероятно прочна, но
и способна собирать воду из атмосферы, так что пауку не нужно искать источник влаги
для питья. Секрет был раскрыт с помощью электронного сканирующего микроскопа,
который позволил разглядеть хвостовидные белковые волокна, меняющие структуру при
наличии рядом молекул воды.
Когда атмосфера вокруг паутины насыщена парами воды, крошечные участки нити
скручиваются в узлы, поверхность которых шишковатая и бугристая от наноразмерного
волокна. Между ними располагаются гладкие соединения. Из воздуха на нити
конденсируются маленькие капельки. Когда они достигают критического размера, они
скатываются по гладким соединениям в силу поверхностного натяжения и скользят к
узлам, где соединяются с большими каплями. После этого начинается новый цикл
конденсации.
Китайские ученые из Пекинской Академии наук проводили свои наблюдения над
крибеллятным пауком вида Uloborus walckenaerius, который при плетении шелка
использует нечто вроде гребня, или, как его называют энтомологи «крибеллюма» пластинки, усаженной трубочками. С ее помощью разделяются волокна ткани паутины.
После наблюдений ученые перешли с созданию искусственной структуры, которая
имитировала наноструктуру паучьего шелка. Работа была проделана успешно и, согласно
данным статьи, искусственная паутина успешно справляется с конденсацией воды
описанным выше способом».
Такое открытие окажется очень полезным в засушливых регионах, полагают ученые, где
оно поможет собирать воду из атмосферы. Если растянуть такие сети на шестах или
тентах, они смогут собирать влагу, которая будет стекать по трубочкам в подставленный
сосуд.
С использованием нанотехнологий расшифровка генома человека станет
доступной для всех.
Скачать (2,04 Mb)
Разработку новосибирских ученых - прибор, способный расшифровать геном человека - возможно,
включат в государственную программу развития нанотехнологий. Если это удастся - то, возможно,
совсем мы сможем узнать, что заложила природа в каждого из нас.
Каждый человек несет в себе свой собственный геном, которым его наделила природа и который определяет
его способности. Расшифровать геном человека – заманчивая задача для любого ученого. В общем-то, не
удивительно, что сразу четыре института сибирского отделения академии наук взялись за разработку
уникального прибора - секвенатора ДНК. Этот аппарат расшифрует все, что закодировано в генах.
Аналоги прибора, который создают сибирские ученые, в мире есть. Американцы уже поставили на поток
создание аппаратов.
Одним из тех, кому принадлежит идея создать российский прибор, стал научный сотрудник лаборатории бионанотехнологий института биологии и фундаментальной медицины СО РАН Марсель Кабилов. Молодой
ученый считает, что это лишь первый шаг к доступности геномной медицины. В интервью Вести –ФМ он
рассказал о том, что мечтает, чтобы в каждой поликлинике появились такие приборы и чтобы каждый, кто
заботится о своем здоровье, мог расшифровать ДНК. Это поможет узнать к каким болезням есть склонность,
как их предупредить. Однако пока воспользоваться открытием наномедицины - расшифровать свой геном
могут только очень богатые люди.
Разработка новосибирских ученых пока финансируется за счет грантов. Возможно, что проект включат в
государственную программу нанотехнологий. Сибиряки уверены, что если ему дать "зеленый свет", то
уже в ближайшие годы любой россиянин сможет точно узнать, что в него заложила природа.
Нанотрубки - материал для аккумуляторов будущего
01.10.2010
В стремлении сделать мобильные устройства более компактными и функциональными
крупные производители затрачивают миллионы долларов, оплачивая работу
исследовательских комплексов и лабораторий. Одно из направлений, приближающее
технологический прорыв – значительное уменьшение размеров и веса аккумуляторов
посредством использования нанотехнологий.
В стремлении сделать мобильные устройства более
компактными и функциональными крупные производители затрачивают миллионы
долларов, оплачивая работу исследовательских комплексов и лабораторий. Одно из
направлений, приближающее технологический прорыв – значительное уменьшение
размеров и веса аккумуляторов посредством использования нанотехнологий.
По мнению исследователей Стэнфордского Университета США, будущее мобильных
гаджетов за гибкими аккумуляторными батареями, производимыми с применением
углеродных нанотрубок. Совершая звонок, разыскивая по GPS-навигации ближайший
магазин покера или слушая музыку через миниатюрный флеш-плеер, пользователь
чаще всего обращается сегодня к устройствам на литиевых (Li-ion или Li-pol)
аккумуляторах. Вес и физический объем батарей играет при этом существенную роль –
при их уменьшении устройства могли бы стать не только меньше и легче, но и
приобрести определенную гибкость.
Разработки перезаряжаемого аккумулятора с минимальным весом, размером,
увеличенной энергоемкостью и сроком службы (числом циклов перезарядки), ведутся
учеными не первый год. Стэнфордские инженеры несколько опередили коллег и
представили прототип новой сверхтонкой батареи. Интегрированный аккумулятор не
толще обычной карты для игры в покер, а его основой является плотная бумага. На
лист-карточку с двух сторон нанесена пленка с впаянными в нее углеродными
нанотрубками и литием.
Слои металлосодержащего лития в данном случае служат электродами, нанотрубки
выполняют роль токоприемников. В сравнении с создаваемыми ранее прототипами
гибких батарей разработка инженеров Стэнфордского Университета наиболее
энергоемкая и не ухудшает своих характеристик после трехсот циклов зарядки. При
этом сверхтонкий аккумулятор, толщина которого составляет 300 мкм, легко потерять,
к примеру, в колоде карт, входящих в обыкновенный покерный набор. Для сравнения,
толщина стандартной офисной бумаги составляет около 100 мкм. Можно представить,
насколько тонкими могут стать смартфоны, коммуникаторы и другие портативные
гаджеты с аккумуляторами нового поколения.
Согласно расчетам ученых, первые аккумуляторные батареи на углеродных
нанотрубках превзойдут все используемые сегодня модели как минимум в 10 раз. Это
утверждение касается как емкости устройств, так и объема, веса, скорости
перезарядки и долговечности работы. В дальнейших планах разработка
аккумуляторных батарей для гибридных авто и электромобилей.
Ученые разработали нанотопливо для космических кораблей
14.10.2009
Американские исследователи разработали новый вид ракетного топлива на основе замороженной
смеси льда и порошка алюминия. Этот новый вид топлива не только более экологически чист, чем
использующиеся сейчас, но и может быть произведен на Луне, Марсе и вообще везде, где можно
найти воду. Во время практических испытаний, проведенных НАСА и Государственным
Университетом Пенсильвании, трехметровая ракета пролетела 16 км и поднялась на высоту 400
метров.
На стадии производства топливо представляет собой пастообразную массу. Затем оно
замораживается в цилиндрических формах, имеющих в центре стрежень. После
замораживания стержень убирается, и мы получаем твердый цилиндр с продольным
отверстием. Когда расположенный сверху ракетный двигатель воспламеняет топливо,
происходит равномерное сгорание.
Сгорание происходит за счет реакции между водой и алюминием. Алюминий
воспламеняется, что приводит к разложению воды на кислород и водород и последующему
их сгоранию. Ключом к высоким параметрам топлива являются наночастицы алюминия,
которые более быстро сгорают и обеспечивают лучший контроль над управлением тягой
аппарата.
Кроме того, это топливо очень экологично. При запуске американского шаттла сгорает около
773 тонн перхлората аммония, который используется в качестве окислителя. При этом
выбрасывается около 230 тонн хлористо-водородной кислоты в виде выхлопа. Во время
запуска испытательной модели ученые НАСА выяснили, что инверсионный след от ракеты
оказался на 78% меньше, чем от обычного жидкого топлива.
Другим преимуществом топлива является высокая безопасность его хранения. Твердое
топливо не только занимает меньше места, но и исключает утечку. Единственным условием
хранения является поддержание температуры ниже 30 градусов для наилучшего сгорания.
Наконец, как отмечают ученые, запасы топлива можно будет легко пополнить там, где есть
лед, а лед есть на Марсе, который вскоре может стать целью пилотируемых экспедиций. Не
опровергнута окончательно также теория присутствия воды в виде льда на Луне.
В настоящее время ученые работают над созданием топлива в виде геля. Преимуществом
геля является возможность регулировать скорость его подачи в камеру сгорания и тем самым
регулировать тягу.
Нанотехнологии в косметике: возможные опасности
07.12.2009
Масштабы использования наночастиц в производстве
косметики растут с каждым годом, и, как считают
производители, в этом нет ничего дурного. Иной позиции
придерживаются некоторые экологи. Использование
наночастиц в косметике не менее вредно, чем добавки мышьяка
и свинца, полагают австралийские представители
международной экологической организации «Друзья Земли».
Во всех выбранных наугад тестовых группах продуктов (всего
этих групп было десять), исследователи обнаружили
наночастицы, что дало им повод с горячностью бунтарей заявить, что производители
косметики «держат людей за морских свинок».
Как заявляет национальный координатор по вопросам нанотехнологий "Друзей Земли"
Джорджия Миллер, нанотехнологии применяются в косметике куда шире, чем полагают
потребители. Помимо наличия наночастиц, семьдесят процентов протестированных
продуктов содержит химические усилители, которые облегчают проникновение наночастиц
через кожу в кровь. Не избежали обвинений многие популярные производители и марки
косметики. Наночастицы нашли в продуктах Клиник, Лаком, Л’Ореаль, Макс Фактор,
Ревлон, Ив Сан Лоран, при том, что в составе они не были указаны. А вот производитель
косметики Кристиан Диор не только включил наночастицы в состав продукции, но и указал
их в списке ингредиентов.
Представители австралийской организации ACCORD, главной структуры, занимающейся
вопросами производства косметики и гигиенических товаров официально отвергли все
обвинения экологов на том основании, что в результатах исследования не указана доля
наночастиц в косметических продуктах. Кроме того, представитель ACCORD Крейг Брок
заявил, что наночастицы в косметике воздействуют только на кожу и абсолютно безопасны.
С опровержением выступил исследователь из Национального университета Австралии Томас
Фонс, утверждая, что результаты исследования явно указывают на опастность новой
косметики. Он подчеркнул, что о наличии наночастиц нужно обязательно писать на этикетке
любых потребительских товаров, что особенно важно в свете недавних публикаций о вреде,
который наночастицы наносят ДНК (подробнее см статью Немецкие эксперты опасаются
нанотехнологий не меньше чем генно-модифицированных продуктов).
В 2009 году в Евросоюзе был введен закон, согласно которому все кремы от загара,
содержащие наноматериалы и наночастицы, должны пройти тестирование до 2012 года. В
Австралии таких требований к косметике нет, и, как утверждают исследователи, судя по
количеству наночастиц в ней, введение подобного закона совершенно необходимо.
Этот случай - далеко не первый, когда экологи и ученые поднимают вопрос опасности,
которую могут представлять современные нанотехнологии. В частности, некоторые ученые
полагают, что появление наночастиц в атмосфере в промышленных масштабах может
изменить климат Земли, а также предупреждают об опасности употребления пищи,
созданной с использованием нанотехнологий (подробнее см раздел Нанотехнологии и
экология).
Нанопокрытие для автомобильного лака сохраняет кузов автомобиля в
идеальном состоянии продолжительное время. Наночастицы прочно сцепляются с поверхностью автомобиля
и защищают поверхность автомобиля от неблагоприятных воздействий окружающей среды: щелочей и
реагентов, ультрафиолетового излучения, кислотных дождей, коррозии, некачественной химии, используемой
на автомойках. Итог - даже спустя много лет активного использования Ваш автомобиль выглядит как новый!
Кроме этого, водо- и жирооталкивающий эффект защищает автомобиль от загрязнений на протяжении
нескольких месяцев, позволяет очищать легко ополаскивая его самой обыкновенной водой, гарантирует
стойкость цвета и блеск автомобильного лака. Благодаря нанопокрытию , наши клиенты надолго забывают
про автомойки.
Весна – самое время подумать о качественной защитной обработке Вашего автомобиля. Автомобиль будет
сиять, а его владелец сможет спокойно спать, не беспокоясь, что его любимая машина когда-либо
превратиться в то, что можно будет обозвать неприятным определением, всем нам известным как "дырявое
корыто".
Человечество пока еще не открыло секрет своей вечной молодости, но зато вечную молодость кузова Вашего
автомобиля можно приобрести уже сейчас.
7. Автомобильные диски являются слабостью многих автолюбителей, ведь именно их форма, чистота и
блеск выделяют автомобиль на дороге, привлекают завистливые взгляды мужчин и восторженные взгляды
женщин. Не стоит останавливаться на стеклах и автомобильном лаке , если вы всерьез взялись за
нанообработку Вашего автомобиля.
Сильный очиститель поможет Вам легко удалить даже самые стойкие загрязнения на дисках, а нанопокрытие
предотвратит появление неприятных отложений, позволит с легкостью снимать поверхностные налеты,
которые, благодаря нанопленке, не смогут зацепиться за поверхность дисков Вашего автомобиля.
8. С помощью нанотехнологий «чистят» все и всеми способами. В Кабардино-Балкарии на основе
нанотехнологий получают полимерно-глинистые сорбенты, которые служат для очистки и обеззараживания
как питьевой воды, так и промышленных и бытовых стоков — последние с помощью сорбентов очищают от
нефтепродуктов и органики — фенола, красителей и т.п. С начала года СМИ наполнили сообщения о том, что
кубанский академик Николай Вершинин изобрел новую технологию для очистки воды с помощью
нанотехнологий, и что эта технология теоретически способна сделать чистыми воды реки Кубань и даже
Черного моря. В качестве расходного материала используется обычная негашеная известь. Как уверяют
средства массовой информации, одна такая очистная установка уже работает на винодельческом
предприятии в Темрюке.
Еще одну технологию очистки воды — на основе проводников с диаметром на уровне молекул воды —
разработали в Пятигорском государственном технологическом университете (ПГТУ). Установки по очистки
сточных вод с помощью нанотехнологий введены на Западно-Сибирском металлургическом комбинате; в
городе Заречном Пензенской области планируют начать внедрение новейших технологии очистки питьевой
воды с использованием фильтров-мембран из наноматериалов; в Читинском торгово-экономическом колледже
презентовали новую наноуглеродную технологию очистки воды по методу академика РАЕН, профессора
Виктора Петрика, чьи изобретения успешно реализует в своих «нанофильтрах» холдинг «Золотая Формула»…
Возможно, скоро воду из-под крана можно будет свободно пить?
Дальше — еще интереснее. Методом «наноочистки» начинают интересоваться все большее число
предприятий, и не исключено, что скоро «наночистка» воды — как питьевой, так и сточных вод — перейдет
из разряда чудес в разряд «обычное дело». Последние новости — в ОАО «РЖД» серьезно рассматривается
возможность применения нанотехнологий для снижения уровня загрязнения сбрасываемых вод, а в
Кемеровской области, в поселке на реке Яя, обновили водозабор, смонтировав установку по очистке воды на
основе нанотехнологий…
Нанотехнологии примечательны тем, что оперируют величинами порядка нанометра.
Нанометр – это величина, которая мала ничтожно, размер нанометра можно сравнить разве
что с атомом. И нанотехнологии, соответственно, работают уже не с веществом, а с его
составными частицами – атомами. Нанотехнологии развиваются на сегодняшний день в трех
направлениях: во-первых, в сторону изготовления электронных схем размером с молекулу
или атом. Во-вторых, в сторону изготовления механизмов таких же размеров. И, наконец,
третье направление нанотехнологий – сборка предметов из молекул и атомов.
В последнее время мы часто читаем и слышим это слово в средствах массовой информации. Также
появилось много рекламы, предлагающей купить что-нибудь с приставкой «нано…».
А что это такое?
Мы хорошо знаем, что сантиметр – сотая доля метра, миллиметр – тысячная. А нано- просто обозначает
миллиардную долю чего-либо. Нанометр – миллиардная часть метра.
Технология (от греч. Technё – искусство, мастерство, умение и …логия) – совокупность методов обработки,
изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых
в процессе производства продукции. Задача технологии как науки – выявление физических, химических,
механических и других закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее
эффективных и экономичных производственных процессов. Это определение из словаря тоже понятно.
А что означают эти два слова вместе?
Я – физик. Моя специальность – физика твёрдого тела. Если ещё точнее – ядерная физика твёрдого тела.
Почти 40 лет назад заведующий кафедрой физики твёрдого тела Казанского университета профессор
Башкиров на первой лекции по специальности сказал нам, третьекурсникам, постучав по столу: «Твёрдое
тело – это не то, что ощущается твёрдым, а то, что имеет упорядоченную структуру».
Что такое кристаллическая решётка или структура химической молекулы, учили многие. От взаимного
расположения и относительного количества атомов зависят не только свойства, но и само полученное в
результате вещество. Все знают, что одни и те же атомы углерода в одной структуре образуют графит, а в
другой – алмаз. Всего из трёх атомов – углерода, кислорода и водорода с небольшими добавками строятся
все органические вещества, бактерии и вирусы, да и мы сами.
Так вот, эти атомы имеют размер как раз примерно в одну миллиардную долю метра!
Состав физических и химических веществ учёные научились определять довольно быстро. Сложнее было
изучать взаимное расположение атомов. При различных технологических процессах или природных условиях
образовывались вещества с различными свойствами. И эта задача различными физическими методами была
к концу прошлого века в основном решена. Сейчас мы можем определить, куда в структуре при различных
технологиях попадают дополнительные атомы, от которых зависят свойства вещества. Но их распределение
в массе кристалла хаотическое, по-научному – статистическое.
И этого для современной техники уже мало.
Появившиеся нанотехнологии дают возможность собирать под контролем физических методов наблюдения
кристаллы нужных свойств из отдельных атомов, как из деталей конструктора. То есть видеть и перемещать
отдельные атомы размером в одну миллиардную долю метра. Отсюда и название – нанотехнологии.
Материалы, разработанные на основе наночастиц с уникальными характеристиками,
вытекающими из микроскопических размеров их составляющих.

Углеродные нанотрубки — протяжённые цилиндрические структуры диаметром от
одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров,
состоящие из одной или нескольких свёрнутых в трубку гексагональных
графитовых плоскостей (графенов) и обычно заканчивающиеся полусферической
головкой.

Фуллерены — молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных
форм углерода (другие — алмаз, карбин и графит) и представляющие собой
выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа
трёхкоординированных атомов углерода.

Графен — монослой атомов углерода, полученный в октябре 2004 года в
Манчестерском университете (The University Of Manchester). Графен можно
использовать, как детектор молекул (NO2), позволяющий детектировать приход и
уход единичных молекул. Графен обладает высокой подвижностью при комнатной
температуре, благодаря чему как только решат проблему формирования
запрещённой зоны в этом полуметалле, обсуждают графен как перспективный
материал, который заменит кремний в интегральных микросхемах.

Нанокристаллы

Аэрогель

Наноаккумуляторы — в начале 2005 года компания Altair Nanotechnologies (США)
объявила о создании инновационного нанотехнологического материала для
электродов литий-ионных аккумуляторов. Аккумуляторы с Li4Ti5O12 электродами
имеют время зарядки 10-15 минут. В феврале 2006 года компания начала
производство аккумуляторов на своём заводе в Индиане. В марте 2006 Altairnano и
компания Boshart Engineering заключили соглашение о совместном создании
электромобиля. В мае 2006 успешно завершились испытания автомобильных

наноаккумуляторов. В июле 2006 Altair Nanotechnologies получила первый заказ на
поставку литий-ионных аккумуляторов для электромобилей.
Самоочищающиеся поверхности на основе эффекта лотоса
Методы исследования
В силу того, что нанотехнология — междисциплинарная наука, для проведения научных
исследований используют те же методы, что и «классические» биология, химия, физика.
Одним из относительно новых методов исследований в области нанотехнологии является
сканирующая зондовая микроскопия. В настоящее время в исследовательских
лабораториях используются не только «классические» зондовые микроскопы, но и СЗМ в
комплексе с оптическими микроскопами, электронными микроскопами, спектрометрами
комбинационного (рамановского) рассеяния и флюоресценции, ультрамикротомами (для
получения трёхмерной структуры материалов).
Наномедицина и химическая промышленность
Направление в современной медицине основанное на использовании уникальных свойств
наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения
биологических систем человека на наномолекулярном уровне.

ДНК-нанотехнологии — используют специфические основы молекул ДНК и
нуклеиновых кислот для создания на их основе четко заданных структур.

Промышленный синтез молекул лекарств и фармакологических препаратов четко
определенной формы (бис-пептиды).
Компьютеры и микроэлектроника

Центральные процессоры — 15 октября 2007 года компания Intel заявила о
разработке нового прототипа процессора, содержащего наименьший структурный
элемент размерами примерно 45 нм. В дальнейшем компания намерена достичь
размеров структурных элементов до 5 нм. Основной конкурент Intel, компания
AMD, также давно использует для производства своих процессоров
нанотехнологические процессы, разработанные совместно с компанией IBM.
Характерным отличием от разработок Intel является применение дополнительного
изолирующего слоя SOI, препятствующего утечке тока за счет дополнительной
изоляции структур, формирующих транзистор. Уже существуют рабочие образцы
процессоров с транзисторами размером 32 нм и опытные образцы на 22 нм.

Жёсткие диски — в 2007 году Питер Грюнберг и Альберт Ферт получили
Нобелевскую премию по физике за открытие GMR-эффекта, позволяющего
производить запись данных на жестких дисках с атомарной плотностью
информации.

Сканирующий зондовый микроскоп — микроскоп высокого разрешения,
основанный на взаимодействии иглы кантилевера (зонда) с поверхностью
исследуемого образца. Обычно под взаимодействием понимается притяжение или
отталкивание кантилевера от поверхности из-за сил Ван-дер-Ваальса. Но при
использовании специальных кантилеверов можно изучать электрические и
магнитные свойства поверхности. СЗМ может исследовать как проводящие, так и
непроводящие поверхности даже через слой жидкости, что позволяет работать с
органическими молекулами (ДНК). Пространственное разрешение сканирующих
зондовых микроскопов зависит от характеристик используемых зондов.
Разрешение достигает атомарного по горизонтали и существенно превышает его по
вертикали.

Антенна-осциллятор — 9 февраля 2005 года в лаборатории Бостонского
университета была получена антенна-осциллятор размерами порядка 1 мкм. Это
устройство насчитывает 5000 миллионов атомов и способно осциллировать с
частотой 1,49 гигагерц, что позволяет передавать с её помощью огромные объёмы
информации.

Плазмоны — коллективные колебания свободных электронов в металле.
Характерной особенностью возбуждения плазмонов можно считать так
называемый плазмонный резонанс, впервые предсказанный Ми в начале XX века.
Длина волны плазмонного резонанса, например, для сферической частицы серебра
диаметром 50 нм составляет примерно 400 нм, что указывает на возможность
регистрации наночастиц далеко за границами дифракционного предела (длина
волны излучения много больше размеров частицы). В начале 2000-го года,
благодаря быстрому прогрессу в технологии изготовления частиц наноразмеров,
был дан толчок к развитию новой области нанотехнологии — наноплазмонике.
Оказалось возможным передавать электромагнитное излучение вдоль цепочки
металлических наночастиц с помощью возбуждения плазмонных колебаний.
Робототехника

Молекулярные роторы — синтетические наноразмерные двигатели, способные
генерировать крутящий момент при приложении к ним достаточного количества
энергии.

Нанороботы — роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с
молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации,
исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, то есть
самовоспроизводству, называются репликаторами. Возможность создания
нанороботов рассмотрел в своей книге «Машины создания» американский учёный
Эрик Дрекслер. Вопросы разработки нанороботов и их компонентов
рассматриваются на профильных международных конференциях[7][8].

Молекулярные пропеллеры — наноразмерные молекулы в форме винта, способные
совершать вращательные движения благодаря своей специальной форме,
аналогичной форме макроскопического винта.

С 2006 года в рамках проекта RoboCup (чемпионат по футболу среди роботов)
появилась номинация «Nanogram Competition», в которой игровое поле
представляет из себя квадрат со стороной 2,5 мм. Максимальный размер игрока
ограничен 300 мкм.
] Концептуальные устройства

Nokia Morph — проект сотового телефона будущего, созданный совместно научноисследовательским подразделением Nokia и Кембриджским университетом на
основе использования нанотехнологических материалов.
[править] Индустрия нанотехнологий
В 2004 году мировые инвестиции в сферу разработки нанотехнологий почти удвоились по
сравнению с 2003 годом и достигли $10 млрд. На долю частных доноров — корпораций и
фондов — пришлось примерно $6.6 млрд инвестиций, на долю государственных
структур — около $3.3 млрд. Мировыми лидерами по общему объёму капиталовложений
в этой сфере стали Япония и США. Япония увеличила затраты на разработку новых
нанотехнологий на 126 % по сравнению с 2003 годом (общий объём инвестиций составил
$4 млрд.), США — на 122 % ($3.4 млрд.).
Отношение общества к нанотехнологиям
Прогресс в области нанотехнологий вызвал определенный общественный резонанс.
Отношение общества к нанотехнологиям изучалось ВЦИОМ[9][10][11][12] и европейской
службой «Евробарометр»[13].
Ряд исследователей указывают на то, что негативное отношение к нанотехнологии у
неспециалистов может быть связано с религиозностью[14], а также из-за опасений,
связанных с токсичностью наноматериалов[15]. Особо это актуально для широко
разрекламированного коллоидного серебра, свойства и безопасность которого находятся
под большим вопросом.
Реакция мирового сообщества на развитие нанотехнологий
C 2005 года функционирует организованная CRN международная рабочая группа,
изучающая социальные последствия развития нанотехнологий[16].
В октябре 2006 года Международным Советом по нанотехнологиям выпущена обзорная
статья, в которой, в частности, говорилось о необходимости ограничения распространения
информации по нанотехнологическим исследованиям в целях безопасности.
Организация «Гринпис» требует полного запрета исследований в области
нанотехнологий[17].
Тема последствий развития нанотехнологий становится объектом философских
исследований. Так, о перспективах развития нанотехнологий говорилось на прошедшей в
2007 году международной футурологической конференции Transvision, организованной
WTA[18][19].
Реакция российского общества на развитие нанотехнологий
По сообщениям СМИ[20], представители Российского трансгуманистического движения
акцентировали внимание на развитии нанотехнологического производства на круглом
столе «Влияние науки на политическую ситуацию в России. Взгляд в будущее»,
состоявшегося 21 марта 2007 года в Государственной Думе РФ.
26 апреля 2007 года президент России Владимир Путин в послании Федеральному
Собранию назвал нанотехнологии «наиболее приоритетным направлением развития науки
и техники»[21]. По мнению Путина, для большинства россиян нанотехнологии сегодня —
«некая абстракция вроде атомной энергии в 30-е годы»[21].
Затем о необходимости развития нанотехнологий заявляет ряд российских общественных
организаций.
8 октября 2008 года было создано «Нанотехнологическое общество России», в задачи
которого входит «просвещение российского общества в области нанотехнологий и
формирование благоприятного общественного мнения в пользу нанотехнологического
развития страны»[22]
6 октября 2009 года президент Дмитрий Медведев на открытии Международного форума
по нанотехнологиям в Москве заявил: «Главное, чтобы не произошло по известному
сценарию — мировая экономика начинает расти, экспортный потенциал возрастает, и
никакие нанотехнологии не нужны и можно дальше продавать энергоносители. Этот
сценарий был бы для нашей страны просто губительным. Все мы должны сделать так,
чтобы нанотехнологии стали одной из мощнейших отраслей экономики. Именно к такому
сценарию развития я вас призываю», — подчеркнул Д. Медведев, обращаясь к участникам
форума. При этом президент особо отметил, что «пока эта (государственная) поддержка
(бизнеса) носит безалаберный характер, пока мы не смогли ухватить суть этой работы,
надо наладить эту работу». Д. Медведев также подчеркнул, что Роснано до 2015 года на
эти цели будет выделено 318 млрд рублей. Д. Медведев предложил Минобрнауки
увеличить количество специальностей в связи с развитием потребности в
квалифицированных кадрах для нанотехнологий, а также создать госзаказ на инновации и
открыть «зеленый коридор» для экспорта высокотехнологичных товаров. [1]
Нанотехнологии в искусстве
Ряд произведений американской художницы Наташи Вита-Мор касается
нанотехнологической тематики[23][24].
В современном искусстве возникло новое направление "наноарт" (наноискусство) (англ.
nanoart) - это вид искусства, связанный с созданием художником скульптур (композиций)
микро- и нано-размеров (10^-6 и 10^-9 м, соответственно) под действием химических или
физических процессов обработки материалов, фотографированием полученных нано
образов с помощью электронного микроскопа и обработкой черно-белых фотографий в
графическом редакторе (например, Adobe Photoshop) [25].
Нанороботам и их роли в социальном прогрессе посвящена композиция «Nanobots»
российской группы Re-Zone.
Нанотехнологии в фантастике
В широко известном произведении русского писателя Н. Лескова «Левша» (1881 год) есть
любопытный фрагмент:
Если бы, — говорит, — был лучше мелкоскоп, который в пять миллионов
увеличивает, так вы изволили бы, — говорит, — увидать, что на каждой
подковинке мастерово имя выставлено: какой русский мастер ту подковку
делал
Н. Лесков «Левша»
Увеличение в 5 000 000 раз обеспечивают современные электронные и атомно-силовые
микроскопы, считающиеся основными инструментами нанотехнологий. Таким образом,
литературного героя Левшу можно считать первым в истории «нанотехнологом».
Изложенные Фейнманом в лекции 1959 г. «Там внизу много места» идеи о способах
создания и применения наноманипуляторов совпадают практически текстуально с
фантастическим рассказом известного советского писателя Бориса Житкова
«Микроруки», опубликованным в 1931.
Некоторые отрицательные последствия неконтролируемого развития нанотехнологий
описаны в произведениях М. Крайтона («Рой»), С. Лема («Осмотр на месте» и «Мир на
Земле»), С. Лукьяненко («Нечего делить»), С. Кинг («Серая дрянь»).
Главный герой романа «Трансчеловек» Ю. Никитина — руководитель
нанотехнологической корпорации и первый человек, испытавший на себе действие
медицинских нанороботов.
В научно-фантастическом сериале «Звёздные врата: Атлантида» упоминается раса
«репликаторов», возникшая в результате неудавшегося опыта Древних с использованием
и описанием различных вариантов применения нанотехнологий.В фильме «День,когда
Земля остановилась» с Киану Ривзом в главной роли,инопланетная цивилизация выносит
человечеству смертный приговор и чуть было не уничтожает все на планете при помощи
самовоспроизводящихся нанорепликантов-жуков,пожирающих все на своем пути.
Форумы и выставки
Rusnanotech2010
Первый в России Международный форум по нанотехнологиям Rusnanotech прошел в 2008
году, впоследствии ставший ежегодным. Работа по организации Международного форума
по нанотехнологиям проводилась в соответствии с Концепцией, одобренной
наблюдательным советом ГК "Роснанотех" 31 января 2008 г. и распоряжением
Правительства Россиской Федерации № 1169-р от 12.08.2008 г. Форум прошел с 3 по 5
декабря 2008 г. в г. Москве в Центральном выставочном комплексе «Экспоцентр».
Программа Форума состояла из деловой части, научно-технологических секций,
стендовых докладов, докладов участников Международного конкурса научных работ
молодых ученых в области нанотехнологий и выставки.
Всего в мероприятиях Форума приняло участие 9024 участника и посетителя из России и
32-х зарубежных стран, в том числе:




4048 участника конгрессной части Форума
4212 посетителя выставки
559 стендист
205 представителей СМИ освещали работу Форума
В 2009 году в мероприятиях Форума принял участие 10 191 человек из 75 регионов
Российской Федерации и 38 зарубежных стран, в том числе:




4 022 участника конгрессной части Форума
9 240 посетителя выставки
951 стендист
409 представителей СМИ освещали работу Форума
В 2010 году в работе форума приняли участие почти 7200 человек. Среди посетителей
экскурсий, специально организованных Фондом «Форум Роснанотех» для школьников,
собрались участники Всероссийской интернет-олимпиады по нанотехнологиям, и ученики
школ, оказавшиеся впервые в центре крупного нонатехнологического события.
Специально для посещения Форума приехали школьники из г. Чебоксары, г.Тула,
Г.Ростова-на-Дону. Экскурсоводами стали аспиранты МГУ им. Ломоносова, включенные
в процесс подготовки нанотехнологической олимпиады. [26]

- Чтобы представить себе величины, с которыми
работают нанотехнологи, - говорит Петр Николаевич
Лускинович, - достаточно взять обычный волосок и
мысленно поделить его вдоль на сорок тысяч частей.
Каждая часть и будет приблизительно равна одному
нанометру - одной миллиардной доли метра. Эта
величина в сотни раз меньше длины волны света и
сопоставима с размерами атомов. Поэтому, перейдя
от 'микро' к 'нано', ученым удалось совершить скачок
от манипуляции веществом к манипуляции атомами.
'Любой материальный предмет - это всего лишь
скопление атомов в пространстве. И то, как эти атомы
собраны в структуру, определяет, что это будет за
предмет', - писал еще Станислав Лем в романе
'Проверка на месте'. Фантаст оказался прав.
Например, перетасовав атомы в обычном угле, можно
изготовить алмаз. А из молекул воды и углекислого
газа 'вылепить' сахар или крахмал, как это делают
растения.
Интересно, что в тот момент, когда Станислав Лем
писал свой роман, уже был создан прибор, благодаря
которому началась нанотехнологическая революция.
Это сканирующий туннельный микроскоп. Принцип его
действия прост: очень острая игла движется над
поверхностью материала на расстоянии меньше
величины атома. Через иглу пропущен ток, и
изменение расстояния между острием и поверхностью
вызывает резкий 'скачок' электрического напряжения.
Увеличивая его или уменьшая, можно 'зацепить' атом
и переместить его в нужное место. Правда, осталось
еще закрепить атом на заданном месте. А для этого
необходимо, чтобы он вступил в химическое
соединение с атомом-соседом. Есть много путей
решения этой проблемы. Например, американцам,
используя сверхнизкие температуры, удалось
выложить из атомов инертного газа ксенона слово
IBM. Но соединение оказалось непрочным. При
нагревании атомы вернулись в прежнее состояние.
Если в 60-м году ученые пророчили наступление
новой эры человечества только через 500 лет, то
сегодня они не сомневаются, что золотой век наступит
всего через 50 лет. Первые наномашины - невидимые
глазу механизмы и роботы-генераторы - появятся уже
в первой четверти XXI века. С их помощью люди
избавятся от главных забот - о хлебе насущном и о
здоровье. Но это - перспектива. А что ученые
научились делать уже сейчас?
- 10 лет назад в нашем институте были получены
первые результаты по перемещению атомов и сборке
из них новых конструкций, - рассказывает Лускинович,
- а уже сегодня мы на пороге создания
микроэлектронных схем, простых и объемных,
размером с... атом. Уже через два-три года мы начнем
производство наноэлектронных чипов, которые
позволят изготавливать микросхемы памяти емкостью
в десятки гигабайт - своего рода мощнейший
искусственный интеллект.
- Выходит, до всеобщего изобилия не так- то далеко?
Но что будет делать человек в этом раю? Не встанет
ли ему скучное изобилие поперек горла?
- Золотой век человечества - отнюдь не решение всех
проблем. Всегда найдутся люди, которые не
удовлетворятся настоящим, а будут искать что-то
новое, - считает Петр Николаевич.


- Тем более что нанотехнологии - далеко не предел.
Ядерная физика открывает еще более широкие
возможности...
С ПОЯВЛЕНИЕМ НАНОТЕХНОЛОГИИ ЧТО
ИЗМЕНИТСЯ
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ?
Как и предсказывал Кларк, на биостимуляторных
установках будут создавать еду из... земли, воды и
воздуха. Растения и животных заменят их
искусственные аналоги - молекулярные роботы,
которые смогут воспроизводить те же химические
процессы, что происходят в живом организме. Молоко
и мясо можно будет получать... без коровы, используя
атомы почвы и углекислого газа.
У КОСМОНАВТОВ?
Армия нанороботов-молекул будет выпущена в
околоземное космическое пространство. Они
подготовят для заселения человеком Луну, астероиды
и ближайшие планеты. А заодно соорудят из
'подручных материалов' - метеоритов и комет космические станции.
У ХИРУРГОВ?
Молекулярные роботы-врачи, которые поселятся
внутри человеческого организма, приблизят человека
к бессмертию. Ведь они смогут ставить диагноз и
устранять 'неполадки' на клеточном уровне. И даже перестроить больную клетку так, что она станет
здоровой, например, уничтожить склеротические
бляшки и раковые клетки. Исчезнет необходимость в
донорских органах: с помощью нанотехнологии станет
возможным выращивать любой орган. К середине
будущего века ученые обещают соединить человека с
машиной, а в конечном счете - создать живой гибрид,
напоминающий Терминатора с железными бицепсами,
который сможет сам себя восстанавливать. Но самый
фантастический проект, который ученые осуществят в
ближайшем будущем, - это 'переселение'
человеческого организма в компьютер.
У ЭКОЛОГОВ?
Человек уже не сможет вредить окружающей среде.
Экосфера будет заполнена молекулярными роботамисанитарами, превращающими отходы в исходное
сырье.


У 'НОВЫХ РУССКИХ'?
Наноэлектронные устройства вытеснят сотовые
телефоны: передатчик будут вживлять в группу
специальных клеток в ухе, которые и будут выполнять
роль некоего электронного связиста и телепата.
КСТАТИ: На первой международной конференции
'НАНО-1', прошедшей в начале этого года в Токио,
встал вопрос о возможной опасности новой
технологии. Ведь, кроме роботов-врачей,
путешествующих по венам, можно изобрести и
невидимые глазу подсматривающие и
подслушивающие устройства, которые нельзя
обнаружить. Да и военные не упустят возможности
создать новый вид супероружия. А появление
интеллектуальных систем, превосходящих по памяти,
быстроте и глубине мышления человека, приведет к
новому этапу эволюции разума. В кулуарах не раз
тихо звучала фраза: 'Тот, кто подчинит себе наномир,
с легкостью станет властелином всего мира'.
Нанокосметика: безопасны ли новые
технологии?
Автор www.passion.ru
24.10.2008 г.
Совсем недавно Passion.ru писал об инъекциях красоты. Оказалось, многие женщины не готовы прибегать к
подобным мерам в борьбе за сохранение своей молодости. Возможно, именно поэтому учеными все активнее
ведутся научные разработки в области косметологии. И в первую очередь нас интересует нанокосметика.
Немного истории
Сейчас повсюду говорят и пишут о нанокосметике. Большинство из нас
знает, что это какое-то модное и революционное направление в
косметологии. Но что такое «нано» и почему оно так эффективно?
Нано - это микрочастица. Если выражаться конкретнее, то это частица
порядка 10(-9) миллиарда. До прихода в косметику нанотехнологии широко
осваивались и использовались в других отраслях: кибернетике, медицине,
биологии, космонавтике.
Древние египтяне, сами того не зная, использовали методы нанотехнологии при изготовлении черной краски
для волос. Она содержала частицы сульфида свинца размером около 5 нанометров. Благодаря этим
микрочастицам краска великолепно впитывалась в волосы по всей структуре.
Появление Ботокса на рынке косметических услуг поставило мировые косметические компании в суровые
условия - женщины хотели получить крем, действие которого не уступало бы инъекциям Ботокса, и готовы
были за это платить большие деньги. Тут-то ученым и пришло в голову использовать нанотехнологии в
косметике.
L'Oreal, мировой лидер по производству косметики, вкладывает миллионы в исследования нанотехнологии.
Компания верит в то, что будущее именно за нанокосметикой - когда-нибудь она поможет нам замедлить
старение кожи, предотвратить появление седых волос и даже облысение.
Несколько лет назад L'Oreal выпустила на рынок знаменитый крем Revitalift, содержащий наносомы ПроРетинола А, и, по заверению компании, этот крем впитывается в кожу куда лучше, чем кремы других марок, за
счет особых микрочастиц.
Традиционные кремы лишь образовывали барьер, защищающий кожу от потери влаги, тогда как
лореалевская новинка с помощью микрочастиц действовала на более глубокие слои кожи и стимулировала
обновление клеток.
За кремом Revitalift последовал Revitalift Double Lifting, доставляющий коже витамин С, а также увлажняющие
кремы Vichy Reti C и Biotherm Age Fitness Nuit. Dior «выступил» на рынок с «липосомами», которые по своей
функции похожи на лореалевские «наносомы». Estee Lauder и Johnson & Johnson также стали производить
продукцию с использованием нанотехнологий.
Как действует нанокосметика?
Большинство обычных кремов из числа так называемой «поверхностной косметики» не достигают глубоких
слоев кожи, оставаясь на поверхности. Такие кремы могут хорошо защищать кожу и не более того.
Нанокосметика действует на уровне атомов, доставляя увлажняющие компоненты и антиоксиданты в так
называемых «наносферах» или «наносомах» - маленьких капельках, которые в миллионы раз меньше
частицы песка.
В теории, эти наносомы проникают очень глубоко в кожу, принося с собой увлажняющие компоненты и удаляя
мертвые клетки глубоко под поверхностным слоем кожи.
Наносомы - это микрошарики, наполненные различными активными веществами - например, витаминами.
Проникая вглубь эпидермиса, оболочка такого шарика растворяется и кожа питается изнутри.
Однако косметологи не остановились на наносомах и предложили потребителям так называемые
«нанокомплексы», объединяющие активные вещества, измельченные до размера «нано», в системы.
Нанокомплексы могут быть заранее «запрограммированы» под определенную проблему и высвобождать
активные вещества именно там, где это необходимо.
Наночастицы против морщин
Косметическая марка Dekaroline известна своими антивозрастными кремами, созданными по уникальной
технологии Низацелл. Наночастицы, входящие в состав кремов Dekaroline, представляют собой структурный
и функциональный аналоги живой клетки. Антивозрастные косметические средства этой марки существенно
повышают эластичность и упругость кожи, уменьшая размер морщин.
В состав кремов входит Кислородный Аква-Минеральный комплекс, выделенный из минеральной воды
термальных источников Карловых Вар.
Говоря о нанокосметике, нельзя обойти стороной косметику NewAge, выпускаемую «WGN Corporation» (США)
и содержащую уникальные запатентованные нанокомплексы. Специалисты компании утверждают, что их
косметика обладает заранее запрограммированными свойствами, которые позволяют каждому человеку
быстро решить вполне конкретные косметологические проблемы.
Косметика NewAge увлажняет глубокие слои кожи и эффективно удерживает эту влагу внутри, восполняет
дефицит кислорода в коже, способствуя быстрой регенерации клеток, а также обладает уникальными
ранозаживляющими свойствами.
Нано для красоты волос!
У бренда лечебной косметики для волос Kerastase, принадлежащего компании L’Oreal, есть несколько
продуктов для волос, созданных с использованием нанотехнологий.
Например, питательная наноэмульсия Kerastase Nutritive Aqua-Oleum поможет вернуть жизнь сухим и
чувствительным волосам. Эта эмульсия с маслами авокадо и жожоба используется в профессиональных
парикмахерских салонах как часть лечебной процедуры.
К слову…
Продукция Kerastase очень популярна у знаменитостей! Стилист Мадонны Энди Ле Компт признается, что перед тем, как укладывать причёску поп-дивы - он всегда использует Kerastase Serum Oleo-Relax.
Среди голливудских звезд, использующих продукцию Kerastase: Бритни Спирс, Хэлен Хант, Кристина
Эпплгейт, Риз Уизерспун, Дженнифер Лопес, Дрю Бэрримор, Сара-Джессика Паркер, Шакира, Кортни КоксАркетт, Алисия Милано.
А один из голливудских стилистов, Дэвид Еванджелиста, говоря о маске для волос Kerastase Masquintense,
однажды пошутил, что она вполне могла бы увлажнить пустыню Сахару!
Продукты для волос NANOMAX помогут восстановить поврежденные волосы: мелкие частицы с высокой
проникающей способностью попадают внутрь волоса непосредственно через поврежденные места.
Накапливаясь внутри волоса, наночастицы начинают действовать изнутри к поверхности. Результат сильные, красивые и здоровые волосы!
Нанотехнологии широко используются в изготовлении утюжков для волос. Инновационные щипцывыпрямители марки Ga.Ma обладают нано-турмалиновым покрытием.
Итальянская компания Ga.Ma обнаружила, что миллионы наночастиц турмалина испускают больше
отрицательно заряженных ионов в инфракрасном спектре, чем подобный источник твердого турмалина.
Это качество щипцов позволяет добиться антистатического эффекта и поддержать естественную влажность
волос. В результате мы получим идеально прямые, гладкие, блестящие и послушные волосы.
Нанотехнологии используются не только при производстве увлажняющих кремов, но и солнцезащитных
средств. Оказывается, солнцезащитный крем может быть практически неощутимым, но, в то же время,
способным защитить от вредного солнечного излучения на самом высоком уровне.
Учёные обнаружили, что крем с частицами диоксида титана и оксида цинка отлично защищает кожу от
солнца, не оставляя неприятных белых разводов на коже и не делая её липкой. Так что, если вы хотите идти
в ногу со временем, рекомендуем приобрести для наступающего пляжного сезона солнцезащитный крем
Nano Wear Sunblock японской компании KOSE Corporation.
Сенсация! Нанокосметика поможет увеличить грудь
Крем St. Herb Nano Breast Cream, если верить обещаниям производителей, способен увеличить грудь с
первого размера до третьего. Наносомы, входящие в состав препарата, расширяют грудь на клеточном
уровне, стимулируя разработку грудных тканей и удлиняя молочные железы.
Сочетание наночастиц с фитоэстрогеном растения Пуэрария Мирифика (Pueraria Mirifica) в St. Botanica Nano
Breast Serum эффективно воздействует на грудь, лишенную тонуса. Наносомы проникают прямо вглубь
груди, насыщая и питая соединительные ткани.
Эта косметика станет настоящим спасением для женщин, чья грудь потеряла упругость после родов, а также
ввиду возрастных изменений. Все, что нужно делать - ежедневно проводить массаж груди с помощью одного
из этих продуктов. И необходимость в хирургическом решении проблемы отпадет сама собой!
Нанокосметика своими руками
Украинская компания ООО «Наноматериалы и нанотехнологии» (NANOsvit) запустила в продажу
двухкомпонентный коллоидный раствор из наночастиц серебра и воды высшей степени очистки, который
можно самостоятельно добавлять в любую косметику.
Серебро - мощное противомикробное средство, стимулирующее иммунную систему и обмен веществ,
способное уничтожать вирусы, вредные бактерии и грибки. Раствор можно добавлять в любые косметические
средства (от кремов до шампуней) - это придаст им новые целебные свойства.
Ложка дёгтя
Некоторые ученые сомневаются в безопасности нанокосметики, утверждая, что те самые чудодейственные
микрочастицы, за которые мы так любим эту косметику, способны сослужить нам плохую услугу - они могут
попасть в кровь.
Нанокосметика очень быстро попала на полки магазинов во всем мире, в то время как еще не было
проведено достаточно исследований относительно ее потенциальной токсичности и способности влиять на
организм и окружающую среду в долгосрочной перспективе.
В США косметические продукты попадают на рынок без предварительной оценки FDA (американский
государственный орган по контролю за медицинскими препаратами). Таким образом, безопасность данных
продуктов гарантируется исключительно их продавцами.
15 января 2008 г. британская неправительственная организация Soil Association объявила, что созданные
искусственным путем наночастицы могут представлять опасность для здоровья, имея в виду в том числе и
косметику. Чем меньше частица, тем большую опасность она может представлять ввиду высочайшей
проникающей способности.
Остается пользоваться чудодейственной косметикой на свой страх и риск.
Нано на обед: человек съест продукты
нанотехнологий
Автор Membrana.ru
30.10.2008 г.
Наноеда (nanofood) – термин новый, малопонятный и неказистый. Еда для нанолюдей? Очень
маленькие порции? Еда, сработанная на нанофабриках? Нет, конечно. Но всё же это — любопытное
направление в пищевой отрасли.
Учёные, инженеры и специалисты пищевой промышленности спорили о перспективах наноеды на первой
конференции с говорящим названием Nano4Food 2005, прошедшей 20-21 июня в голландском местечке
Wageningen.
Оказывается, наноеда – это целый набор научных идей, которые уже находятся на пути к реализации и
применению в промышленности.
Во-первых, нанотехнологии могут предоставить пищевикам уникальные возможности по тотальному
мониторингу в реальном времени качества и безопасности продуктов непосредственно в процессе
производства.
Речь идёт о диагностических машинах с применением различных наносенсоров или так называемых
квантовых точек, способных быстро и надёжно выявлять в продуктах мельчайшие химические загрязнения
или опасные биологические агенты.
И производство пищи, и её транспортировка, и методы хранения могут получить свою порцию полезных
инноваций от нанотехнологической отрасли.
По оценке учёных, первые серийные машины такого рода появятся на массовых пищевых производствах в
ближайшие четыре года.
Яблоки вместо атомов в решётке круглой наночастицы – логотип первой международной конференции по наноеде
Но на повестке дня и более радикальные идеи. Вы готовы проглотить наночастицы, которые невозможно
увидеть?
Помнится, некоторое время назад появилась "страшилка", что, мол, случайно попавшие в природу
наночастицы, созданные руками человека, могут представлять опасность для здоровья.
Эти опасения ещё не развеяны, но специалисты по нанотехнологиям предлагают посмотреть на такую
"интервенцию" внутрь наших тел и с иной стороны.
А что если наночастицы будут целенаправленно использоваться для доставки к точно выбранным частям
организма полезных веществ и лекарств? Что если такие нанокапсулы можно будет внедрять в пищевые
продукты?
Пока ещё никто не употреблял наноеду, но предварительные разработки уже идут. Специалисты говорят, что
съедобные наночастицы могут быть сделаны из кремния, керамики или полимеров. И разумеется —
органических веществ.
И если в отношении безопасности так называемых "мягких" частиц, сходных по строению и составу с
биологическими материалами – всё ясно, то "твёрдые" частицы, составленные из неорганических веществ –
это большое белое пятно на пересечении двух территорий — нанотехнологии и биологии.
Поскольку эти частицы необычайно малы, они демонстрируют иное химическое поведение чем, те же
вещества, но "оптом". Тут в игру уже вступает квантовая механика.
Концепция художников Кристера Ольссона (Krister Olsson) и Такаси Кавасимы (Takashi Kawashima): куриное яйцо с
имплантированным биологическим микродатчиком и просвечивающим прямо сквозь скорлупу индикатором срока годности
Учёные ещё не могут сказать, по каким маршрутам подобные частицы будут путешествовать в теле, и где в
результате остановятся. Это ещё предстоит выяснить. Зато некоторые специалисты уже рисуют
футуристические картины преимуществ наноеды. Помимо доставки ценных питательных веществ к нужным
клеткам.
Как вам понравится, например, интерактивный напиток, нарисованный воображением Мануэля МаркесаСанчеса (Manuel Marquez-Sanchez) из компании Kraft Foods?
Идея заключается в следующем: каждый покупает один и тот же напиток, но затем потребитель сможет сам
управлять наночастицами так, что на его глазах будут меняться вкус, цвет, аромат и концентрация напитка.
Фантастика. Но первые ласточки – уже на пороге. Сейчас рынок наноеды имеет объём около $3 миллиардов.
Это пока лишь прикладные нанотехнологии, которые можно приспособить для нужд пищевой
промышленности. А к 2010 году, по оценке экспертов, данный рынок вырастет до $20 миллиардов.
Может быть, в этой сумме свою долю завоюют и меняющие свою структуру напитки. Или, скажем,
вылечивающие сосуды и сердце нанобифштексы.
В Казани открыт новый завод по выпуску специальной плёнки с использованием
нанотехнологий ООО "Данафлекс-нано". Нанопленка предназначается для упаковки продуктов,
бытовой химии, косметических средств и кормов для животных. Основное её достоинство в
том, что она увеличивает срок хранения продуктов.
То, что эта прозрачная полимерная пленка - продукт инновационный, сразу не поймешь. От
традиционной по виду она ничем не отличается. Впрочем, на этом сходства заканчиваются.
Нанотехнологичная упаковка легче, но при этом в разы прочнее. А значит, срок хранения
продуктов в них дольше, и, главное, она позволит производителям снизить количество
консервантов.
"Во-первых, прозрачность. Она дает показать продукт лицом. Во-вторых, экологична - можно
переработать. Она заменяет консервную банку. Технологический цикл производства сокращается
с традиционных 14 до 20-3 дней. Она дает хорошую возможность разогревать продукт в СВЧпечах, потому что не содержит фольгу", - рассказывает Виктор Молокин, генеральный директор
ООО "Данафлекс-нано".
Нанопленка может содержать в себе до 30 компонентов. Это достигается благодаря методу
плоскощелевой экструзии - абсолютно новому для российских производителей. После того, как
полимерные гранулы в экструдерах превращаются в единую массу, сплав попадает в
специальный распределительный блок - и вот здесь, в сердце установки, начинается нано, когда
потоки полимера делятся на несколько частей. В итоге получается пленка из семнадцати слоев.
Многослойность обеспечивает надежную защиту от проникновения газов, прежде всего кислорода.
В таких упаковках срок годности продуктов питания намного дольше. До сих пор на заводе могли
предложить максимум пятислойные пленки, произведенные на выдувных экструдерах.
Гибкая упаковка разъезжается по всей России к производителям кондитерских, молочных изделий,
полуфабрикатов и бытовой химии. Соинвестором этого проекта выступило "Роснано". На его
реализацию ушло 2 миллиарда 45 миллионов рублей. Пока заказы на наноупаковку ещё не
поступали, но многие производители уже изъявили желание опробовать инновационную пленку.
"Каждый заказчик знает, барьерная упаковка - это сохранность продукта, увеличение времени
хранения продукта, который лежит на полках. Многие хотят расширить ассортимент в связи с
появлением новой упаковки, многие ждут, чтобы испытать", - говорит Виктор Молокин.
Тонна пленки за час. Пока рулоны наматываются в тестовом режиме. Персонал осваивает новую
технику. На проработку машины производители берут месяц. Уже потом начнут принимать первые
заказы.
Источник: vesti.ru
Наноасфальт избавит от пробок
16.09.2010
В России ситуация с дорогами одна из худших в мире. Но, возможно, что скоро автомобилистам
больше не придется ездить по колдобинам и стоять в пробках из-за ремонтных работ. Ученыенанотехнологи предложили использовать для дорожного покрытия наноасфальт.
Власти Москвы поддержали эту инициативу и распорядились в порядке эксперимента покрыть этим
материалом один из участков Кутузовского проспекта. Что и было сделано 8 сентября 2010 года.
Кстати, за рубежом наноасфальт уже давно перестал быть экзотикой. Все основные скоростные магистрали
Европы, Америки и Азии содержат покрытия, изготовленные именно из него.
Известно, что еще в 1977 году в преддверии "Олимпиады-80" японские инженеры предлагали заменить
традиционное покрытие дорог в центре Москвы и в Лужниках на наноасфальтовое.
Тогда советское правительство отказалось от этого дружеского предложения, заявив, что в СССР нет проблем
с дорогами. Однако после того, как вместе с Советским Союзом развалились и советские дороги,
отечественные ученые вновь заговорили об использовании асфальтобетона с добавлением наночастиц для
укрепления дорожных покрытий.
Что представляет собой этот материал? На самом деле, это все тот же асфальтобетон, в который между
молекулами битумов внедрены наночастицы, полученные при измельчении обычных каучуковых
автомобильных покрышек. Правда, перед тем, как "всыпать" порошок из этих частиц в битум, его подвергают
особой обработке при температуре 120°С. В результате структура "прогретых" наночастиц становится
похожей на "кустики" коралловых полипов.
Подобные "кораллы" и являются теми связками, которые препятствуют расслоению битума при сильных
нагрузках и перепадах температур. Ученые выяснили, что каждый "лепесток" частицы образует множество
связей с молекулами полимеров, составляющих основу битума. Эти прочные узы не в силах разорвать даже
70-градусная жара, 30-градусный мороз и давление объекта весом свыше 30-ти тонн! Но для того, чтобы
повысить устойчивость и долговечность материала, в него также добавляют специальные
поликонденсационные смолы.
Кроме суперпрочности и фантастической устойчивости, наноасфальт обладает еще рядом полезных свойств.
Исследования показали, что на дорогах, построенных с добавлением наночастиц в асфальтобетон, становится
существенно тише, а тормозной путь машины на подобном покрытии на 15 процентов короче. Также
существенным является еще и то, что все эти свойства наноасфальт сохраняет даже спустя десять лет после
укладки.
Многих автолюбителей беспокоят слухи, что, поскольку изготовление подобного материала стоит недешево,
то и стоимость дорог, построенных с его использованием, существенно возрастет. А это, в свою очередь,
ударит по карманам большинства налогоплательщиков — и без того не очень-то толстым. Но это не совсем
так. По расчетам специалистов корпорации "Роснано", стоимость километра наноасфальтовой дороги будет
больше всего лишь на 5-15 процентов.
Кроме того, дороги из наноасфальта позволят сэкономить на ремонте покрытия. Представьте себе небывалую
для нынешнего времени картину — если все московские трассы станут наноасфальтовыми, то мы не увидим
на них дорожных рабочих целых 10 лет как минимум! Это обернется для бюджета сбережением миллиардов
рублей, а для автолюбителей — почти полным исчезновением пробок.
Кстати, о нанотехнологиях в России говорят уже давно — с середины 90-х годов. Тем не менее большинство
наших соотечественников до сих пор плохо себе представляют, что это такое. Некоторые считают, что это
очередной миф, созданный для того, чтобы выкачать побольше денег из бюджета. Другие называют этим
словом любые достижения науки и техники за последние 10 лет.
Между тем нанотехнологии — это изготовление объектов, размеры которых не превышают 100 нанометров
(единица измерения, являющаяся миллионной долей миллиметра), и манипуляция ими. Идея использовать
эти мельчайшие частицы родилась в СССР и США еще в 50-е годы прошлого века
Физики давно заметили, что если в любой объект, атомы которого образуют так называемые кристаллические
решетки (структура, где атомы располагаются правильными геометрическими фигурами на расстоянии
нескольких нанометров друг от друга), добавить эти крошечные частицы (как раз в межатомные "пустоты"),
то свойства данного объекта могут сильно измениться. Металлы с вкрапленными в них наночастицами
приобретут дополнительную пластичность и устойчивость к коррозии, строительные материалы станут более
прочными, пластмассы — более термоустойчивыми.
Долгое время рассуждение о свойствах наночастиц было уделом лишь физиков-теоретиков, поскольку
способов внедрения их в определенный материал просто не существовало. Однако теперь подобное стало
возможным. Нанотехнологии все больше интересуют не только ученых и инженеров, но и бизнесменов,
представителей государственной власти и даже обычных граждан многих государств, в первую очередь тех,
кто имеет автомобиль.
Для автомобилиста весьма болезненным вопросом является состояние дорог. Если дороги плохие, то машина
быстрее изнашивается и возрастает риск попасть в ДТП. Постоянные ремонты дорожного покрытия приводят
к многочисленным пробкам, которые способны на долгое время парализовать жизнь большого города.
В России ситуация с дорогами одна из самых худших в мире. Некоторые винят в этом климатические
особенности нашей страны, при которых резкие перепады температуры и влажности — не редкость, а норма
жизни. Другие указывают на безответственность властей и дорожных рабочих. Но все это не является
основной причиной частых повреждений дорожных покрытий.
Загадка плохих дорог кроется, прежде всего, в свойствах того вещества, которым их покрывают. Большинство
неправильно называет его "асфальтом", хотя на самом деле он именуется "асфальтобетон". Этот материал
состоит из смеси щебня, песка, минерального порошка и битума (органической смолы, получаемой при
очистке нефти).
Именно битум, поскольку он не особенно пластичен, и является причиной образования трещин в
асфальтобетоне. Это происходит при постоянной сильной нагрузке на покрытие, при котором частички битума
просто "расцепляются" друг с другом. В результате образуется трещина, которую потом углубляют колеса
автомашин и резкие температурные перепады.
… Итак, подведем итоги. Перед наноасфальтовыми трассами открывается блестящее будущее. Это понимают
и представители государственной власти — недаром для эксперимента был выделен участок
правительственной трассы. Вполне возможно. Что с применением нанотехнологий в дорожном строительстве
одной традиционной бедой в России станет меньше. А там, глядишь, и дураки переведутся…
Антон Евсеев, Правда.ру