На что способны наночастицы?

Нанотехнологии нынче в моде. Обывательское мнение приписывает им сказочные возможности применения буквально в любых сферах, в том числе и в быту. Удивительно, но это не преувеличение. О свойствах наночастиц пока очень мало известно. Их изучение – предмет напряженной работы огромных коллективов и отдельных ученых. Но с другой стороны, много ли знает «блондинка» об устройстве двигателя внутреннего сгорания? А на машине ездит...

Люди, оказывается, используют замечательные возможности наномира издавна, совершенно не понимая сути происходящих при этом физических процессов. Широко известный пример – Кубок Ликурга, плод труда древнеримских мастеров, хранящийся в Британском музее. Еще в IV веке они создали из стекла произведение искусства, удивляющее даже наших современников. Кубок зеленого цвета, если освещать его снаружи, при освещении изнутри становится оранжево-красным. Причина – мельчайшие частицы золота и серебра, вкрапленные в стекло.

Термин нанотехнологии – относительно новый. Его предложил японский физик Норио Танигучи всего лишь 36 лет назад. Приставка нано- означает миллиардную часть чего-то целого. Нанометр в тысячу раз меньше микрона. По-гречески нанос – гном, карлик. Вряд ли древние греки могли предположить, каких карликов будут называть этим словом.

Есть два разных технологических подхода к созданию наночастиц: «снизу вверх», когда объект собирают из молекул и атомов, как из кирпичиков, и «сверху вниз», похожий на работу скульптора, которому, как известно, для создания шедевра достаточно «всего лишь» отсечь лишнее.

Первую наночастицу описал в 1905 году Альберт Эйнштейн, доказав в своей работе, что молекула сахара имеет размер около одного нанометра. Молекула ДНК в тысячи раз больше. Для наночастиц ткани и клетки нашего организма – словно дырявое сито, они способны проникнуть в любую точку. Это свойство используется медиками для диагностики.

Например, композит из наночастиц, способных закрепляться в раковых клетках, позволяет их обнаружить по повышенной концентрации частиц там, где обитает злокачественная опухоль. Если попутно нагрузить наночастицы лекарством, они его доставят прямо в нужное место.

Нанотехнологии способны защитить человека не только от болезней, но и от вредных влияний электромагнитных излучений. Панели, созданные на основе «карликовых» составляющих, обладают интересным свойством: пропускают излучение в одну сторону, и задерживают в противоположном направлении.

Попутно решается и другая проблема – защиты информации. Ведь не секрет, что современные технологии позволяют легко восстанавливать всю информацию на мониторе компьютера дистанционно, по его электромагнитному излучению.

И даже на поле боя такие способности незаменимы. Достаточно укрыть нанопанелью военную технику, и она станет невидимой для радаров, воспринимающих отраженную волну.

Впрочем – наночастицы, способные на многое, не панацея от всех бед. Ученые полагают, что воздействие их на организм еще слишком мало изучено, чтобы бить в литавры и праздновать успех. Все зависит от конкретных свойств. К примеру, частицы, обладающие так называемыми некомпенсированными поверхностными связями, чрезвычайно активны и способны легко разрушить клетки любого живого организма, нанеся ему непоправимый вред.

Наночастицы настолько мало изучены, что, по сути, наука лишь на пороге грядущих великих открытий. Что нас ожидает в будущем – покажет время. А пока не будем забывать, что у каждой медали есть две стороны.