НАНОТЕХНОЛОГИЯ: МЕЧТЫ И РЕАЛЬНОСТЬ

Pony (pony@xakep.ru)

Спецвыпуск Xakep, номер #031, стр. 031-094-5

Фуллерены были открыты в 1985 году и получили свое название в честь архитектора Бакминстера Фуллера, который придумал подобные структуры для использования их в своем архитектурном деле. Чтобы понять, как выглядит фуллерен, достаточно взять в руки футбольный мяч - он состоит из заплаток 5- и 6-угольной формы. Теперь, если представить, что в вершинах этих многоугольников сидят атомы углерода, то мы получим самый стабильный фуллерен С60. В конце 80-х, начале 90-х годов, после того как была разработана методика получения фуллеренов в макроскопических количествах, было обнаружено множество других как более легких, так и более тяжелых фуллеренов: начиная от C20 (минимально возможного из фуллеренов) и до C70, C82, C96, и выше.

В 1991 году, опять-таки совершенно неожиданно, были обнаружены длинные цилиндрические углеродные образования, получившие названия нанотрубок. Визуально структуру таких нанотрубок можно представить себе так: берем графитовую плоскость, вырезаем из нее полоску и "склеиваем" ее в цилиндр (реально нанотрубки растут совсем по-другому). Нанотрубки бывают самой разнообразной формы: однослойные и многослойные, прямые и спиральные. Они обладают необычными электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Например, модуль Юнга (который определяет прочность материала на разрыв) у однослойной нанотрубки в 10 раз больше, чем у стали.

Спектр возможного применения нанотрубок очень широк. Уже в ближайшем будущем могут появиться эмиссионные мониторы с плоским экраном, в которых эмиттерами электронов будут углеродные нанотрубки. Другой пример - это использование нанотрубки в качестве иглы сканирующего туннельного или атомного силового микроскопа. Обычно такое острие представляет собой остро заточенную вольфрамовую иглу, но по атомным меркам такая заточка все равно достаточно грубая. Нанотрубка же представляет собой идеальную иглу диаметром порядка нескольких атомов.

В КАЧЕСТВЕ ЗАКЛЮЧЕНИЯ

При рождении практически любого научного или технического направления неизбежно возникают тысячи связанных с ним новых идей и проектов, большая часть из которых остается нереализованной, так как в жизни все оказывается гораздо сложнее, чем на бумаге (или в компьютере). Встающие на пути проблемы часто охлаждают пыл чрезмерных энтузиастов.

Кажется, когда-то все это уже было. Достаточно вспомнить освоение космоса. Отец космонавтики Циолковский, как известно, мечтал о полетах людей к звездам, заселении других планет. После первых успешных космических полетов царила эйфория, так и казалось, что до колонизации планет и даже до звезд рукой подать. Все это подстегивалось средствами массовой информации, выделялись огромные деньги. Но... радужные мечты со временем сошли на нет.

Не вызывает сомнений одно: Дрекслер своим творчеством добился главного - возбудил интерес общественности к нанотехнологии (которая, конечно же, может изменить картину мира уже в недалеком будущем), благодаря чему в эту сравнительно новую область потекли финансовые средства. Какие-то из его пророчеств, несомненно, сбудутся, а какие-то - нет...