ЕНКМ_4 часть

экстравагантно: они не «рвутся», не «ломаются», а просто-напросто перестраиваются!

Эти необычные свойства нанотрубок можно использовать для создания искусственных мускулов, которые при одинаковом объеме могут быть вдесятеро сильнее биологических, не боятся высоких температур, вакуума и многих химических реагентов.

Из нанотрубок можно создать сверхлегкие и сверхпрочные композиционные материалы, чтобы шить из них одежду, не стесняющую движений, для пожарных и космонавтов. Нанокабель от Земли до Луны из одиночной трубки можно было бы намотать на катушку размером с маковое зернышко. Небольшая нить диаметром 1 мм, состоящая из нанотрубок, могла бы выдержать груз в 20 т, что в несколько сотен миллиардов раз больше ее собственной массы!

Правда, в настоящее время максимальная длина нанотрубок составляет десятки и сотни микрон – что, конечно, очень велико по атомным масштабам, но слишком мало для повседневного использования. Однако длина получаемых нанотрубок постепенно увеличивается – сейчас ученые уже вплотную подошли к сантиметровому рубежу. Получены многослойные нанотрубки длиной 4 мм. Поэтому есть все основания надеяться, что в ближайшем будущем ученые научатся выращивать нанотрубки длиной в метры и даже сотни метров.

Безусловно, это сильно повлияет на будущие технологии: ведь невидимый невооруженным взглядом «трос», способный удерживать груз в сотни килограмм, найдет бесчисленное множество применений.

Нанотрубки бывают самой разной формы: однослойные и многослойные, прямые и спиральные. Кроме того, они демонстрируют целый спектр самых неожиданных электрических, магнитных, оптических свойств.

Перспективы использования нанотехнологий. Медицина:

191

Наночастицы могут использоваться в медицине для точной доставки лекарств и управления скоростью химических реакций;

Cоздание нанороботов-врачей;

Быстрый анализ и модификация генетического кода, простое конструирование аминокислот и белков, создание новых видов лекарств, протезов, имплантантов;

Лаборатории на чипе;

Новые бактерицидные и противовирусные средства;

Диагностика заболеваний с помощью квантовых точек;

Нейроэлектронные интерфейсы.

Материаловедение:

Повышение качества многих привычных материалов;

Создание более легких, тонких и прочных композитных (смешанные, сложносоставные) материалов;

Создание «умных» материалов, способных изменять свою структуру в зависимости от окружающей среды;

Создание материалов сверхпрочных, сверхлегких и негорючих (на основе алмазоида).

Электроника, компьютерные технологии, робототехника:

Центральные процессоры – разработка процессоров нового прототипа;

Жесткие диски – запись данных на жесткие диски с атомарной плотностью информации;

Атомно-силовой микроскоп;

Антенна-осциллятор – создание антенн нового поколения для передачи огромных объѐмов информации;

Плазмоны – развитие наноплазмоники: возможность регистрации наночастиц далеко за границами дифракционного предела, передача электромагнитного излучения вдоль цепочки металлических наночастиц с помощью возбуждения плазмонных колебаний;

192

Молекулярные роторы – синтетические наноразмерные двигатели, способные генерировать крутящий момент при приложении к ним достаточного количества энергии;

Нанороботы – роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ;

Молекулярные пропеллеры – наноразмерные молекулы в форме винта, способные совершать вращательные движения благодаря своей специальной форме, аналогичной форме макроскопического винта.

Социальная сфера (экономика, образование, политика, эколо-

гия):

Экономика будущего;

Образование будущего;

Использование молекулярных роботов в сельском хозяйстве;

Новые образцы вооружений;

Использование нанотехники в решении экологических про-

блем.

Промышленность и космонавтика:

Промышленность будущего;

Нанотехника;

Космический лифт.

Подумайте и ответьте:

1.Дайте определение термину нанотехнологии.

2.Что такое фуллерен и нанотрубки? Какими удивительными свойствами они обладают?

3.Выберите область человеческой деятельности и опишите перспективы использования в ней нанотехнологий.

193

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда: учебник для студентов вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Юнити-Дана, 2007. – 495 с.

2.Александров Э.Л., Израэль Ю.А., Кароль И.Л., Хргиан Л.Х. Озонный щит Земли и его изменения. – СПб: Гидрометеоиздат, 1992. – 288 с.

3.Алексеев В.П. Очерки экологии человека.– М.: Наука, 1993. – 191 с.

4.Аллен Р.Д. Наука о жизни. – М.: Просвещение, 1981. – 300 с.

5.Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания: Курс лекций. 4-е изд., стер. – М.: ООО Издательство «Омега-Л», 2004.

– 224 с.

6.Безуглая Э.Ю. Чем дышит промышленный город. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 255 с.

7.Будыко М.И., Голицын Г.С., Израэль Ю.А. Глобальные климатические катастрофы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. –159 с.

8.Воронцов Н.Н. Экологические кризисы в истории человечества // Соросовский образовательный журнал. – 1999. – № 10. – с. 2- 10.

9.Вронский В.А. Экология и окружающая среда: Словарьсправочник. – Ростов-на-Дону: Издательский центр «Март», 2008. – 432 с.

10.Горелов А.А. Концепции современного естествознания. – М.: Центр, 2001. – 208 с.

11.Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М: Высшее образование, 2006. – 314 с.

12.Горохов В.Г. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М.: ИНФРА–М, 2003. – 412 с.

13.Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. 7-е изд, испр. и доп. – М.: Издательский Центр «Академия», 2006. – 608 с.

194

14.Канке В.А. Концепции современного естествознания в вопросах и ответах: Учебное пособие. – М: Логос, 2007. – 368 с.

15.Киселѐв В.Н. Основы экологии: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2002. – 384 с.

16.Концепции современного естествознания: Учебное пособие / под общ. ред. С.И. Самыгина.–Ростов н/Д.: Феникс, 2005.–413 с.

17.Концепции современного естествознания: Учебник для вузов / Под ред. В.Н. Лавриненко, В.П Ратникова. – М.: ЮНИТИДАНА, 2006. – 317 с.

18.Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология для студентов вузов. – Ростов н/Д.: Феникс, 2001. – 576 с.

19.Лопатин И.К. Разнообразие животного мира: прошлое, настоящие, проблемы сохранения // Соросовский образовательный журнал. – 1997. – № 7. – с. 18-24.

20.Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учебник. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М., ИНФРА-М, 2004. – 622 с.

21.Нефедьев Ю.А., Мережин В.П., Галеев А.И., Емельянова Н.А. Вопросы современного естествознания: Учебное пособие – Казань: изд-во КГУ, 2006. – 152 с.

22.Новиков И.Д., Фролов В.П. Физика черных дыр. – М., 1986.

23.Одум Ю. Экология: В 2-х т. Пер. с англ. – М.: Мир, 1986. – 376 с.

24.Петров К.М. Общая экология: Учебное пособие для студентов вузов. – СПб.: Химия, 1997. – 352 с.

25.Реймерс Н.Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы). – М.: Россия Молодая, 1994 – 367 с.

26.Розанов Б.Г. Основы учения об окружающей среде. – М.: Издательство МГУ, 1984. – 273 с.

27.Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. – М.: ЮНИТИ, 2008.– 304 с.

28.Соломатин В.А. История и концепции современного естествознания: Учебное пособие. – М.: ПЕР СЭ, 2002. – 464 с.

195

29.Христофорова Н.К. Основы экологии. – Владивосток: Дальнау-

ка, 1999. – 516 с.

30.Черепащук А.М., Чернин А.Д. Вселенная, жизнь, черные дыры.

–Фрязино: Век 2, 2003.

31.Чернова Н.М., Былова А.М. Общая экология: Учебник для студентов педагогических вузов. – М.: Дрофа, 2004. – 316 с.

32.Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. 3-е изд. – М.: Наука,

1973. – 335 с.

33.Эбелинг В., Энгель А., Файстель Р. Физика процессов эволюции.

–М.: Мир, 2001.

34.Югай Г.А. Общая теория жизни: диалектика формирования. –

М.: Мысль, 1985. – 256 с.

196