Что такое нанотехнологии

Начали развиваться нанотехнологии не очень давно, но они все активнее становятся областью научных исследований, а оттуда проникают в нашу жизнь. В своих разработках и исследованиях ученые все чаще имеют дело с микромиром, объектами работы становятся атомы, молекулы, молекулярные цепочки. Нанообъекты, в создании которых нанотехнологии играли решающую роль, не перестают удивлять исследователей своими свойствами, раскрывают необъятные перспективы для их применения.

Во время нанотехнологических исследований используется единица измерения, называемая нанометр, то есть одна миллиардная часть метра. Эти единицы используются в работе с молекулами и вирусами. Все основные физические процессы, которые определяют макровоздействия, происходят в масштабе нано.

На создание нанообъектов человека наталкивает сама природа. По большому счету, любая бактерия – это организм, который состоит из наномашин: ДНК и РНК служат для копирования и передачи информации, рибосомы занимаются формированием белков из аминокислот, энергия вырабатывается митохондриями. Совершенно естественно, что при нынешнем развитии науки ученые хотят
копировать или делать более совершенными эти явления.

В 1980 году был создан сканирующий туннельный микроскоп. С этого момента ученые получили возможность не просто дифференцировать атомы, но и передвигать их, создавать из них некоторые конструкции, например, важные составляющие наномашин – двигатель, манипулятор, источник питания, элемент управления. Разрабатываются нанокапсулы, которые осуществляют прямую доставку лекарств в организме, нанотрубки, которые прочнее стали в 60 раз, пластичные солнечные элементы и большое количество других интересных и удивительных устройств.

Современные нанотехнологии используют в качестве объектов исследования и работы наночастицы. Когда вещество разделяется на частицы, имеющие размер в несколько нанометров, общая поверхность частиц в этом веществе увеличивается в несколько сотен раз, атомы материала значительно сильнее взаимодействуют с внешней средой, поскольку почти все они теперь на поверхности. Этим явлением с успехом пользуется современная техника. К примеру, медики используют нанопорошок серебра, имеющего антисептические свойства. Диоксид титана, точнее, его наночастицы, обладают свойством отталкивать грязь, что вполне закономерно ведет к созданию самоочищающихся поверхностей. Литиево-ионные аккумуляторы, которые содержат наночастицы, на зарядку тратят считанные минуты.

Быстро развивающиеся нанотехнологии входят в нашу жизнь. Им находится применение в различных областях знаний – от медицины до космоса. Большую роль в этом развитии играет бизнес и его инвестиции, приносящие обоюдную выгоду.

Российские нанотехнологии пока отстают, к сожалению, в своем развитии от зарубежных. Однако руководство страны уже осознало, что наше отставание в этой области может стать необратимым и привести к полной технологической зависимости от чужих разработок. Это осознание и последовавшая вслед за ним поддержка, заставили российские нанотехнологии постепенно начать давать плоды. Например, в Ярославской области налажен выпуск сверхпрочных сверл с нанопокрытием. Это покрытие на молекулярном уровне в пять раз повышает прочность жаропрочных материалов, например, титана.

Российские нанотехнологии позволили ученым создать прибор, который предупреждает человека об опасности образования тромбов в организме. Диагностическое тестирование длится всего 30 минут. Прибор готовится к серийному выпуску.

В Каменске-Уральском начато производство труб, в создании которых использованы нанотехнологии для придания им уникальных характеристик.

Быстро развивающиеся нанотехнологии становятся ведущим направлением в развитии науки, в том числе, Российской. Российский бизнес, как и зарубежный, начинает понимать, что нанотехнологии являются выгодным вложением капитала. А это значит, что в скором времени нас ждет настоящий прорыв в тех направлениях науки и производства, в которых активно используются нанотехнологии и продукты их разработки.

О инновационной деятельности дальше расскажу.