вторник, 11 сентября 2012 г.

Обманывают ли мечты?

Нано-мойдодыр

В начале 80-х мне "выпало счастье" стать владельцем автомобиля - скромного М2140. И практически немедленно я познакомился с обратной стороной этой – нет, не модели, – медали. Автомобиль, оказывается, нужно мыть: он не будет сам собой сохранять чистенький, нарядный, сверкающий свежей эмалью престижный вид. А помыть его приятно лишь в первый раз. Ну, во второй-третий. А потом...

На поверхности эмали появляются микроскопические трещины и царапины, она тускнеет и теряет свой первоначально замечательный вид. И тогда оказывается, что для ухода за ней одной воды мало, приходит пора обзаводиться автокосметикой и драить, и полировать эту эмаль в поте лица.
А представьте себе, сколько времени и сил отнимает эта “гигиена” у людей вообще – ведь автомобилей в мире даже не миллионы, – сотни миллионов как минимум.  Расходуются на эти “водные процедуры” огромные ресурсы, достойные лучшего применения…

Теперь давайте вспомним о том, что существуют так называемые “технологии общего назначения”. Конечно, в момент своего возникновения они создавались для решения каких-то конкретных частных задач, но быстро становилось ясно, что они имеют широкое общеприкладное значение, поглощающее огромное (даже бесконечно большое!) количество частностей. Таков кирпич. Такова технология применения мускульной силы животных, паровая машина, электричество. Появление новой технологии общего назначения часто оказывается связанным с очередной научно-технической революцией, превращающей ее в новый “локомотив” социально-экономического прогресса, на долгие годы обеспечивающий пресловутое “процветание”.

ХХI век с самого начала отметился появлением нового слова, вдруг вырвавшегося из узкого обихода лабораторий в “широкие массы” – нанотехнологии. Так называют технологии манипулирования объектами с поперечными размерами от 5 до 100 нм (1нм = 10-9 м). Куда уж тут кирпичу – эти технологии с разбегу показались настолько общими, что сразу же возникли гипертрофированные ожидания: и скатерти-самобранки, и ковра-самолета, и синтезатора, с помощью которого межзвездные путешественники готовят себе еду из мусора. И, между прочим, даже нанороботов, соскребающих с наших сосудов склеротические бляшки.

Жизнь без фантазии скучна и неинтересна, а реалии оказываются отрезвляющими. И не крутятся нанороботы у нас в крови, и не опустошаем мы мусорные ведра в приемные люки синтезаторов мяса… Но это не потому, что “мечта нас обманула”, а потому, что наши человеческие представления о наномире плохо стыкуются с утонченными возможностями нанотехнологий. Наша фантазия под них “не заточена”. На этот процесс тоже требуется время. В очередной раз оказался прав Альберт Эйнштейн, сказавший в связи с законами микромира, что “господь Бог изощрен, но не злонамерен”.

И все же, как говорил один средней руки политик, процесс пошел. Синтез нанотрубок превратился в растущую отрасль промышленного производства, а спектр их применения – от технологий приготовления бетона до микроэлектроники.

В наши дни набирает вес еще одна очень “многорукая” нанотехнология – нанокапсулы. Согласно профильной энциклопедии, так называется наночастица, состоящая из полимерной или липидной оболочки, окружающей ее внутреннюю полость или содержимое.

При этом стоит заметить, что существует довольно широкий набор материалов для построения оболочки, а для ее содержимого набор предложений вообще бесконечен. То есть, нанокапсульная технология в принципе может решать бесконечное разнообразие конкретных задач во множестве весьма различных по своим физико-химическим свойствам сред и является типичной технологией общего назначения, хотя и является лишь частью нанотехнологий.

Та же энциклопедия сообщает нам, что “Нанокапсулы должны быть химически стабильны, биоактивны, биосовместимы с организмом, защищать капсулированное вещество от нежелательного воздействия, например, растворения в жидкостях. Размеры нанокапсул обычно не выходят за пределы 100 нм, а микрокапсул - 600 нм. Нанокапсулы обладают высокой проникающей способностью и могут проходить даже в такие «закрытые» зоны организма, как головной мозг. Малый размер делает их невидимыми для клеток иммунной системы, что позволяет нанокапсулам длительное время циркулировать в кровотоке.

Нанокапсулы применяют для контролируемого введения инкапсулированных биологически активных веществ: лекарственных препаратов (в том числе нерастворимых в воде или нестабильных), пептидов и белков (имеющих функции гормонов и цитокинов), а также генетических конструкций, несущих гены ферментов, гормонов и цитокинов. Диапазон капсулированных веществ широк – от средств противоопухолевой терапии и морфогенетических белков костной ткани до средств косметологии. Для целевой доставки поверхность нанокапсул может быть модифицирована специфическими антигенами, рецепторами или лигандами. Мембрана липосом состоит из природных фосфолипидов, что определяет ее способность при определенных условиях поглощаться клетками. Мембрана липосом может сливаться с клеточной мембраной, что приводит к внутриклеточной доставке их содержимого”.

Из этой цитаты, кстати, ясно видна одна из причин, почему человеческий ум оказывается слабо заточенным под нанотехнологии. Она состоит в его профессиональной узости, а применение нанотехнологий, как мы сейчас увидим, требует междисциплинарного мышления.

Кто-то из старых писателей сказал, что если в пьесе в первом акте на стену повесили ружье, в третьем оно должно выстрелить – таков, мол, закон жанра. В нашем случае это ружье – уход за автомобилем.

Сегодня есть более-менее твердая уверенность, что капсульные нанотехнологии позволят довольно быстро решить эту глобальную проблему. Химикам из Эйндховенского технологического университета удалось разработать новое самовосстанавливающееся покрытие для автомобильных кузовов, которое может в корне поменять принципы ухода за машиной. Разработанная ими автоэмаль обладает памятью. Поэтому в случае царапины составляющие эмаль нанокапсулы будут переориентироваться, восстанавливая свою первоначальную структуру, и эмаль будет буквально заполнять пустоты за счет своих нижних слоев. Кроме того, из-за своей структуры покрытие устойчиво к воде и к грязи, и для возвращения к изначальному виду ему понадобится всего лишь небольшой дождь.

Разработчики уже планируют использование этой технологии в авиации, а также для создания контактных линз, экранов смартфонов и солнечных батарей. Так что, мечты не обманывают, но человеку придется овладеть несколько более высоким уровнем изощренности ума.

Комментариев нет:

Rambler's Top100 Полный анализ сайта Всё для Blogger(а) на Blogspot(е)! Закладки Google Закладки Google Закладки Google Delicious Memori БобрДобр Мистер Вонг Мое место 100 Закладок