Нанотехнологии
Среда, февраля 28, 2007Мы спросили — нам ответили:
У углерода есть несколько модификаций: алмаз, графит, карбин. 15 лет назад японский ученый Иджима обнаружил еще одну модификацию, которая впоследсвии была названа как углеродная нанотрубка. Нано — это от того, что диаметр этих нанотрубок составляет 1-2 нанометра. Представьте себе лист, состоящий из шестиугольников, в углах которых расположены атомы углерода. Если свернуть этот лист в бесшовную трубку, то получим углеродную нанотрубку.
Обнаружилось, что эти нанотрубки обладают рядом уникальных свойств. В зависимости от того, как «свернуть графеновый лист», нанотрубка может быть проводником или полупроводником. вы мжете себе представить, что какой-то другой знакомый вам материал может вести себя подобным образом?! Заметьте, мы уже имеем дело с объектами атомного масштаба (наномасштаб). И по сути УНТ могут быть такими нанодиодами. Отсюда открываются большие возможности для электроники, для минитюаризации всех электронных устройств, для увеличения памяти и т.д.
Кстати, я могла бы здесь расписать принцип действия нанодисплея. Но боюсь совсем погрузиться. Скажу вам лишь, что после ЖК-мониторов, нанодисплеи — это следующий уровень. Качество картинки передаваемой ими надо видеть.
Это один аспект.
Еще одно свойство нанотрубок — высокая прочность. Если у сталей прочность порядка гигапаскаля, то нанотрубка может обладать прочностью порядка терапаскаля (в 1000 раз прочнее, чем сталь). А теперь представьте, что можно было бы делать с такими материалами! Космос мог бы быть покорен с такой прочностью. Лифт на Луну — одна из шутливых грез нашей кафедры.
Это второй аспект.
Лично я занимаюсь адсорбционными свойствами. Нанотрубка обладает очень большой удельной поверхностью. То есть теоретически она может «поглощать» различные вещества в больших количествах, например, водород. Известно, что проблема экологически чистого двигателя до сих пор не решена. Японцы используют сжатый водород в своих двигателях — но это та же бомба (300-400 атм). Немцы предпочитают сжиженный водород — это огромный вес, низкие температуры, постоянные утечки.
Один из перспективных вариантов эффективного и безопасного аккумулирования водорода — его хранение в углеродных нанотрубках. Кто знает, может быть, это действительно будущее. Хотя, честно признаюсь, постепенно начинаю разочаровываться в этих свойствах нанотрубок.
Моя одногруппница исследует прочностные свойства нанотрубок. У ее работы будущее более определенное.
Другой мой знакомый занимается наномикроскопами. Представьте нанотрубку как обычную ниточку. Вот она раскачивается подобно маятнику. Мы знаем форумулу движения этого маятника. По скорости можем определить массу и т.д. А теперь к концу ниточки-нанотрубки присоединим частицу (атом или молекулу). Как и любой маятник, нанотрубка изменит и амплитуду, и скорость. Так мы можем вычислить массу присоединенной частицы. Наши наномикроскопы пользуются большой популярностью во всем мире. По крайней мере мой знакомый постоянно мотается по Европе по работе.
Вот такими примерами я попыталась пояснить вам, что нанотехнологии — это не что-то совершенно новое для отмыва, для ФСБ, для инопланетан, для запудривания мозгов и т.д. Это нечто, что способно решить уже существующие проблемы. Есть не только нанотрубки, есть нанопленки, нанопорошки, наностержни, наношарики (фуллерены) и т.д. Все они в той или иной степени обладают уникальными свойствами, исследованием которых занимается весь мир. Они могут применяться в медицине (искусственные мышцы, адресная доставка лекарств в наноконтейнерах по кровеносным сосудам), в авиации, в электронике, в атомобильной промышленности, в косметологии, и много-много где. Я думаю. что с каждым годом облатси применения нанообъектов будут только расширяться.
Отсюда
