Монитор толщиной менее миллиметра, непромокаемая и несгораемая бумага, одежда, которая не пачкается – всё это не фантастика, а предметы, которые могут появиться у человечества уже совсем скоро благодаря нанотехнологиям.
«Нано» - одна миллиардная доля чего-либо. Человек может увидеть невооруженным глазом только объекты величиной больше 0,1 мм. Приведем примеры 10 недавних наноизобретений, которые способны произвести (или уже сделали это) настоящую революцию в своей области.
1. Самоподпитываемый жидкий металл
Роботы из жидкого металла из фильма "Терминатор", похоже, не такая уж фантастика. Ученые из китайского университета Цинхуа создали жидкий металлический сплав из галлия, иридия и олова, который может двигаться. Для управления им используется электричество, а вот энергия для движения сплаву не нужна — он умеет вырабатывать ее сам. Как заявили ученые, металл способен сам трансформироваться в различные формы и является биомиметическим. Это означает, что металл имитирует биохимические реакции, хотя сам не является биологическим.
2. Пластырь Nanopatch
Пластырь Nanopatch.
Ученые из Университета Йорка работают над пластырем, который сможет обеспечить человека всеми необходимыми препаратами без необходимости инъекций. Обычный пластырь, прикрепленный на руку, оснащен наночастицами, которые достаточно малы, чтобы проникнуть в организм через обычные поры кожи. Наночастицы размером в 20 нанометров проникают в организм, прикрепляются к клеткам-возбудителям болезни или пораженным клеткам, убивают их, а затем выводятся вместе с мертвыми клетками в результате естественных процессов организма.
3. Фильтр-пленка для воды
Разлив нефти в Мексиканском заливе.
Разливы нефти в океане случаются достаточно часто. Чтобы избежать подобных экологических катастроф, ученые из штата Огайо изобрели специальное нанопокрытие. При нанесении его на мелкоячеистую сетку из нержавеющей стали, оно не пропускает нефть, позволяя воде свободно проходить через сеть. На создание такого нанопокрытия ученых вдохновила природа. Листья лотоса имеют свойства, которые противоположны нанопокрытию — они отталкивают воду, а не нефть. При создании нанопокрытия ученые имитировали поверхность листа лотоса, "оснастив" его молекулами моющего средства. В результате покрытие начало отталкивать нефть, как лист лотоса отталкивает воду.
4. Освежитель воздуха для подводных лодок
Освежитель воздуха для подводных лодок.
Экипажи подводных лодок во время длительных погружений чем-то должны дышать. Из воздуха постоянно удаляется двуокись углерода с помощью химического вещества под названием амин. Но это вещество добавляет неприятный запах в воздух. Ученые разработали "самоорганизующийся мезопористый монослой" или SAMMS, который может выполнять работу по очистке воздуха ничуть не хуже амина, при этом не обладая отвратительным запахом. Новый материал настолько пористый, что одна чайная ложка вещества по своей площади примерно равна футбольному полю.
5. Нанопроводник электричества
Нанопроводник электричества.
Исследователи Северо-Западного университета выяснили, как создать проводник электричества на основе нанотехнологий. Эти наночастицы могут быть настроены так, чтобы пропускать ток одновременно в различных, противоположных направлениях. Стоит ли говорить об огромном потенциале этого изобретения и о том, что можно создать идеальные электропроводники.
6. Нано-губка — зарядное устройство для телефона
Нано-губка — зарядное устройство для телефона.
Если это изобретение запустят в массовое производство, то надобность в классических зарядках для телефонов отпадет навсегда. Это нанотехнология работает как губка — она впитывает излишки кинетической энергии из окружающей среды и направляет их в аккумулятор телефона. Материал губки вырабатывает электроэнергию при его механической деформации.
7. Искусственная сетчатка
Искусственная сетчатка.
В будущем, наверняка многие незрячие люди смогут снова видеть. В Израиле была разработана нанопленка, которая предназначена для имитации сетчатки глаза. Она непосредственно подключается к нейронам глаз, чтобы передать нейронной моделирование изображения в мозг. Это поможет незрячим людям вновь обрести зрение.
8. Светящаяся одежда
Светящаяся одежда
В Шанхае разрабатывают светоизлучающие волокна, которые могут быть вплетены в предметы одежды. Наконец, появится возможность носить соответствующую одежду в ночные клубы с неоновым освещением. Каждое волокно состоит из нержавеющей стальной проволоки в своей основе, которая затем покрывается определенными наночастицами, слоем полимера, электролюминесцентного материала и прозрачными нанотрубками. Полученные волокна легкие и гибкие, а также могут светиться при помощи электрохимических реакций. Работают эти волокна на меньшей мощности, чем обычные светодиодные фонари. Недостатком является то, что свечение длится всего в течение нескольких часов.
9. Наноиголки для операций
Наноиголки для операций.
Исследователи из Лондона и Хьюстона разработали кремниевые наноиглы, которые могут доставлять нуклеиновые кислоты прямо в клетки сквозь их стенки, не повреждая при этом клетки. После того, как иглы выполняют свою миссию, они остаются внутри тела и биоразлагаются в течение нескольких дней. Уже были проведены эксперименты по созданию новых кровеносных сосудов при помощи этих игл. Также ученые полагают, что этот метод пригодится во время трансплантации органов.
10. 3-D принтер химических соединений
3-D принтер химических соединений.
Как известно, 3-D принтеры уже способны отштамповать тысячи разных вещей. Химик Мартин Берк из Университета Иллинойса создал 3-D принтер, который при помощи набора "строительных блоков" молекул может создать большое количество различных химических веществ. Он умеет создавать молекулы, необходимые для лекарств, светодиодов и солнечных батарей, а также некоторые химические вещества, на синтез которых у химиков ранее уходили годы.
