Кто правду несет, тому всех тяжелей Экономика и Мы Народная экономическая газета. Издается с 1990 года
Актуальные курсы валют
  • Курс доллара USD: 56,0794 руб.
  • Курс евро EUR: 60,8461 руб.
  • Курс фунта GBP: 71,8994 руб.
Апрель
пн вт ср чт пт сб вс
          01 02
03 04 05 06 07 08 09
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30

«ЭиМ» — обзор новостей нанотехнологий

По заданию нашей редакции рассматривал новости из российского наномира, и был приятно удивлен разнообразием результатов 2012 года, который, если подумать – только ещё начался!

«ЭиМ» — обзор новостей нанотехнологий Российская нано-наука не стоит на месте. Так, например, коллектив российских учёных из Института углехимии и химического материаловедения СО РАН впервые использовал метод восстановления водных растворов хлоридов для синтеза смешанных железо-кобальтовых наночастиц, на основе которых можно создавать материалы с улучшенными магнитными характеристиками. Такие системы «железо-кобальт» ранее уже были синтезированы, однако известные физические методы их получения слишком дороги и энергоёмки, а созданные с их помощью материалы находятся в резко неравновесных состояниях. Метод, предложенный российскими учёными, позволяет устранить эти недостатки.

Наноструктурные материалы интересны в первую очередь тем, что благодаря очень малым размерам частиц могут проявлять свойства, которые часто превосходят характеристики обычных крупнозернистых поликристаллических веществ. Железо-кобальтовые сплавы попадают в поле зрения науки как материалы, обладающие отличными магнитными характеристиками. Логично предположить, что если синтезировать материал на основе наночастиц железо-кобальт, то по своим свойствам он значительно превзойдёт обычные сплавы этих металлов. Получатся магнитные наноструктурные материалы нового поколения. Их можно применять в качестве магнитных сенсоров, основы для постоянных магнитов, а также сред для записи и хранения информации. С их помощью можно направленно доставлять лекарства к очагу поражения, удалять органические отходы и токсины из воды.

Кроме того, наши ученые совместно с американскими предложили использовать заряженные наночастицы золота и серебра в синтезе микрокристаллов. Посредством изменения концентрации заряженных наночастиц им удалось получить микрокристаллы различных размеров. Эта методика, описанная в мартовском номере Nature Materials, универсальна и подходит для синтеза различных по химическому составу кристаллов.

Микрокристаллы на сегодняшний день считаются перспективным материалом для создания широкого спектра полезной продукции. Их выгодно использовать в качестве катализаторов, применять при производстве солнечных батарей, антибактериальных покрытий и тканей, а также различных лекарств. Для каждой области применения обычно требуются строго определённые кристаллы, обладающие одинаковым химическим составом и размером. Именно поэтому учёные по всему миру неустанно ищут и разрабатывают разнообразные методы управления синтезом этих многообещающих структур. Однако большинство изученных техник не универсальны – они подходят только для контролирования роста микрокристаллов, состоящих из одних химических веществ.

Ещё одна группа российских наноисследователей облучая технический углерод электронным пучком получила наночастицы оригинальной морфологии. Относительная простота синтеза и доступность исходных материалов делают этот метод привлекательным для промышленного использования.

И потому в настоящее время физики и химики активно публикуют работы в области углеродных наноструктурных материалов, в частности углеродных нанотрубок, фуллеренов и графена. Они в некотором смысле схожи. Если мы свернём в трубочку графен – монослой атомов углерода – то получим углеродную нанотрубку, а если сложим монослой в сферу – то фуллерен. Этим трём материалам пророчат блестящее будущее в науке и промышленности, не зря же в 1996 и 2010 годах пионерам в области исследования фуллерена и графена были вручены Нобелевские премии.

Однако помимо вышеназванных, широко разрекламированных углеродных структур существуют и другие, такие как наноглобулы, нановолокна, наноалмазы, нанолуковицы. Все они уже находят применение в разных сферах промышленности. К примеру, нанолуковицы, которые представляют собой вложенные друг в друга углеродные сферы, служат хорошим смазочным материалом, а наноалмазы активно используются в полировальных составах и износостойких покрытиях. Сложно сказать, сколько ещё можно создать разновидностей углеродных наноструктурных материалов и какие они перед нами откроют перспективы, но поиски в этом направлении очень актуальны.

Но и это не все. Не все новости в Москве! Оказывается, параллельно этим наработкам, новую интересную углеродную структуру синтезировали исследователи Омского научного центра СО РАН, Института сильноточной электроники СО РАН и Института проблем переработки углеводородов СО РАН. Для этого учёные помещали технический углерод (сажу) в графитовый тигель и покрывали его медной диафрагмой с небольшим отверстием. Затем тигель помещали в вакуумную камеру, в которой происходила бомбардировка сажи электронным пучком через отверстие в диафрагме.

В результате этого наблюдалось уменьшение массы исходного порошка в тигле и осаждение углерода на медной диафрагме. С помощью электронной микроскопии исследователи изучили остаточную и осаждённую фракции углерода и обнаружили, что при облучении происходила структурная перестройка углеродной сажи, в результате которой образовывались наночастицы интересной морфологии, чем-то напоминающей срез бутона розы.

Нанотехнологии помогают и экологам. Например, экосистема Ладожского озера содержит значительное количество нанообъектов, а в ближайшем будущем появятся и новые, техногенного происхождения. Вместе с тем достоверные сведения о поведении наночастиц в природных условиях практически отсутствуют. Специалисты Института озёроведения (ИНОЗ) РАН совместно с Институтом аналитического приборостроения РАН и Петербургским институтом ядерной физики им. Б. П. Константинова собрали данные о распределении наноэлементов в воде, взвесях и донных отложениях озера и теперь могут проводить нанотехнологический мониторинг экосистемы Ладожского озера.

Исследователи ИНОЗ РАН обеспокоены информацией ОАО «Роснано», согласно которой в 2011 году компания «Коннектор Оптикс» начнёт в Санкт-Петербургском регионе массовое производство лазерных и фотодиодных наногетероструктур на основе арсенида галлия, а в 2012 году выйдет на проектную мощность завод наноструктурных керамик и металлокерамик ОАО «Вириал». Следовательно, в ближайшем будущем можно ожидать появления техногенных наночастиц в экосистеме Ладожского озера. Причём нельзя исключить появления комплексов природных и техногенных нанообъектов с неизвестными свойствами.

Наночастицы материалов, безопасных в обычной форме, обладают высокой биологической активностью. Например, наночастицы размером 70 нм проникают в лёгкие, 50 нм – в клетки, 30 нм – в мозг. Источники этих частиц могут быть самые неожиданные. Например, во Франции только при стирке антибактериальных носков в воду ежегодно попадает 18 т наносеребра, а возврат наночастиц диоксида титана из солнцезащитных кремов составляет около 230 т. На берегах Ладоги кремами от загара пользуются реже, чем во Франции, но в нанообъектах недостатка нет.

В том же 2012 году российские учёные подтвердили безопасность наночастиц серебра. Исследования показали, что наночастицы серебра не отличаются от ионов серебра по воздействию на человека, а в ряде случаев по активности даже их превосходят, заявила Оксана Синицына из ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина» в Минобрнауки России на презентации «Безопасность в процессе использования продукции наноиндустрии» по итогам ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 годы».

Насколько наночастицы безопасны для здоровья человека? Ответ на этот вопрос попытались найти исследователи из ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина», Научно-исследовательского института дезинфектологии, Научно-исследовательского института медицины труда РАМН, Федерального научного центра гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана, биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова и Всероссийского научно-исследовательского института метрологической службы. В ходе создания эталонно-аналитической лаборатории по определению содержания наночастиц и наноматериалов в составе продукции бытовой химии, дезинфекционных средств и парфюмерно-косметических изделий и разработки методов контроля наночастиц в составе продукции, учёные провели сравнительные эксперименты: в опытах на изолированных клетках изучили воздействие серебра на представителей нормальной микрофлоры и фибробласты человека. При этом наночастицы серебра сравнивались с ионами серебра, которые были также растворены в поверхностно-активном веществе (ПАВ).

Таким образом, подводя итог нашего краткого «ЭиМ»-обзора, скажем со всей ответственностью: наука России не стоит на месте, уверенно развивается, и дело – только за внедренчеством, за тем, чтобы производство и бизнес в нашей стране более чутко ловили исходящие от академической среды сигналы. Тогда национальный успех в мировой экономике будет обеспечен!

Петр Бобров.; 26 марта 2012

Поделитесь ссылкой на эту статью

ВКонтакте
Одноклассники

Подпишитесь на «Экономику и Мы»

Почитайте похожие статьи

Подписка

Поиск по сайту

  • В.АВАГЯН: ДЕЛО ИЛИ СМЕРТЬ?

    В.АВАГЯН: ДЕЛО ИЛИ СМЕРТЬ? ​Мыши очень любят сыр. Но делать сыр они не умеют. Если мышей посадить в бочку с сыром, они сперва съедят весь сыр, потом начнут нападать друг на друга, а в итоге все передохнут в пустом и замкнутом пространстве. Если бы на Земле не было людей – то мыши никогда не попробовали бы сыра. Его просто не появилось бы, потому что возникновение сыра – это сложная цепочка ОБОСНОВАННОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ.

    Читать дальше
  • ИСТОКИ ФАШИЗМА И ЛИБЕРАЛЬНАЯ ДЕМОКРАТИЯ

    ИСТОКИ ФАШИЗМА И ЛИБЕРАЛЬНАЯ ДЕМОКРАТИЯ Говоря в трёх словах, фашизм – это идея радикального скотства. Но поскольку такие три слова похожи на ругательство, а ругаться не входит в наши планы, то придётся их развернуть. В глубинной основе фашистского движения лежит радикальный отказ от «химер сознания» - высоких, невещественных идей, связанных с сакральными образами и священными представлениями. Отказ идёт в пользу вещественных и грубо-материальных, ощутимо-плотных явлений. И за счет этого очищенная «верхняя полочка» сознания оказывается заполнена грубыми зоологическим отправлениями, которые теперь «исполняют обязанности» высших ценностей и духовных идеалов.

    Читать дальше
  • ТЕОРИЯ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

    ТЕОРИЯ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА Говоря о проблеме частного предпринимательства, мы должны разъяснить те стороны вопроса, которые не понимали коммунисты, и не понимают либералы. КПСС после Сталина (подчеркиваем – ПОСЛЕ Сталина) вообще обходилась без частного предпринимательства, что и сделало систему в определённом смысле инвалидом, и предопределило во многом её крах. Либералы же – напротив, думают заполнить всё и вся частным корыстным интересом, думая, что «тут-то и жизнь хорошая начнётся». Но жизнь устроена не так, как думают коммунисты. И не так, как думают либералы. Истина – оказалась между двух основных стульев, на которые сел ХХ век…

    Читать дальше

Невозможно добиться общественной справед­ливости, не обеспечив справедливости в отношении каждого конкретного человека..