Нанотехнологии сейчас считаются «передовой» современной науки. Они стали модными, и оттого вокруг них много спекуляций. Тем любопытнее «вживую» посмотреть на людей, занимающихся таким интересным делом. На базе Чувашского госуниверситета создана межвузовская лаборатория высоких технологий, в которой наши специалисты совместно с коллегами Московского государственного университета занимаются изучением и испытанием новых материалов. Открытия сейчас совершаются на стыке наук. Памятуя об этом, здесь объединились ученые разных направлений: Валерий Кочаков – кандидат технических наук, заведующий лабораторией Николай Новиков – кандидат физико-математических наук, а еще в их команде кандидат химических наук Алексей Еремкин. Они совершают открытие за открытием, патентуют свои изобретения не только в России, но и в США, сотрудничают с медиками, которые не ждут претворения в жизнь их идей в промышленном масштабе, а уже сегодня пользуются достижениями науки.
Судя по всему, самые грандиозные открытия в области нанотехнологий еще впереди, но уже сегодня есть о чем рассказать. Дело в том, что любой хорошо изученный металл или полимер меняет свои свойства, если превратить большой кусок этого вещества в пленку толщиной в сотые доли микрона или в порошок, частицы которого будут меньше метра в тысячу миллиардов раз.
Кстати
Самыми первыми нанотехнологами были мастера, производившие сусальное золото. Оно вошло в моду в пятнадцатом веке: им покрывали деревянные иконостасы, купола церквей, оно использовалось для украшения царских дворцов, с его помощью создавались неповторимые предметы декора. Делалось сусальное золото, на первый взгляд, исключительно просто. Между двумя пластинами кожи помещалась золотая пластина, которую аккуратно били молотом. Она становилась такой тонкой, что просвечивала. Ее толщина составляла около ста нанометров.
Кандидат технических наук Валерий Кочаков показывает мне вакуумную ионно-плазменную установку. Университетские ученые ее переделали, в результате получили уникальное оборудование, которого больше нет нигде в мире. Дело в том, что коллектив ученых изобрел методику, которая позволяет выстраивать цепочки из атомов углерода и напылять их на разные материалы, и эти «шкафы», начиненные электроникой, – производственная база, на которой создается пленка толщиной в пять атомов. Линейно-цепочный углерод уникален тем, что в организме ведет себя как абсолютно инертный материал. Например, если взять шурупчик, напылить на него линейно-цепочный углерод, а потом этим шурупчиком скрепить сломанные кости, то организм не будет «возмущаться» и отторгать инородное тело. Зачем это надо?
Про имплантанты зубов слышали все. Делаются они из титана, довольно долго приживаются в челюсти, причем не всегда успешно, а служат лет десять-пятнадцать. После чего их нужно менять. Если титан покрыть пленкой из этой лаборатории, то приживется имплантант в несколько раз быстрее и служить будет всю оставшуюся жизнь.
Другой аспект. Если у человека по каким-то причинам сузился сосуд, из-за чего случился инфаркт или инсульт, то ему в этот сосуд ставят стент. Это такая трубочка из проволочек, которая поддерживает стенки сосуда. Однако существует риск обрастания просвета стента гладкомышечной тканью. Это приводит к тому, что просвет сосуда вновь сужается и требуется повторная операция. Кроме того, стент затрудняет движение крови, и пациенту приходится длительное время пить лекарства, чтобы кровь в нем не сворачивалась. Углеродная пленка наших изобретателей позволяет понизить скорость сворачиваемости крови, к тому же она обладает повышенной бактерицидностью, что тоже немаловажно. В результате дорогостоящие препараты пациенту не понадобятся, эффект от операции будет выше и повторного стентирования можно будет избежать. Об экономии денег тут говорить не надо – оно и так понятно, так ведь еще и жизнь человека существенно меняется в лучшую сторону.
Еще одна область применения – эндопротезы суставов. Можно было бы экономить хотя бы часть денег на импортных протезах, делая свои. Они были бы дешевыми, причем очень высокого качества. Пленка абсолютно биосовместима. О том, что в этом случае появятся рабочие места, а значит, заработки для жителей республики, читатель сам додумает.
И это возможности только линейно-цепочного углерода. А ведь в этом «шкафу» можно напылять еще и массу других материалов. Представляете, какие деньги можно было бы делать в республике, если наладить такое производство?! Не знаю, сумели бы мы продукцию экспортировать, но и российского рынка вполне хватило бы на безбедную жизнь.
По новым технологиям, которые вполне реально внедрить в производство уже в ближайшем будущем, можно было бы выпускать супердешевые энергосберегающие лампы, пока мы их завозим со всех концов света за большие деньги, иногда очень некачественные. Можно производить фильтры для жидкостей и газов, делать фаянсовые изделия для высоковольтных линий, которые не будут выходить из строя, и тем самым снизить риск аварий. Тут возникает вопрос, а почему мы этого ничего не делаем? На дворе кризис, а тут нужные товары, за которые люди готовы платить живые деньги. На мечту журналиста ученые отреагировали спокойно. Дело в том, что уникальная установка существует в единственном экземпляре. Для того, чтобы выйти на промышленные мощности, нужно найти деловых людей, которые вложили бы в это дело около 5 миллионов рублей. А на дворе, сами понимаете, кризис. Поэтому изготовление установки для ионно-плазменного напыления откладывается на неопределенный срок. С одной стороны, здорово, что у нас такие чудесные ученые, а с другой – жаль, что они так сильно обогнали паровоз: чувствуешь себя в роли лисы, которая виноград достать не может. Но времена все-таки меняются, может быть, не зря надежда умирает последней.
Кстати
В сельском хозяйстве смычка науки и производства идет полным ходом. По новым технологиям в республике обрабатывается более половины площадей картофельных плантаций и треть – зерновых культур. На предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности осуществляется реконструкция и техническое перевооружение цехов и участков с внедрением научно обоснованных отечественных и зарубежных технологий. В целом по предприятиям данной отрасли в 2008 году вложено инвестиций на сумму 1 млрд. 270 млн. рублей.
