Вы не знаете, что такое нанотехнологии? На что похож ассемблер и чем уникальна нанотрубка? Никогда не слышали про космический лифт и нанороботов?

Так вот, нанотехнологии — это «самые высокие» и перспективные техно­логии. Учёные считают, что их развитие приведёт к новой технической рево­люции и изменит жизнь человека больше, чем освоение электричества, авто­мобиля и компьютера. Разработки в этой области ведут к значительному про­грессу в медицине, электронике, создании искусственного интеллекта и мно­гих других областях.

Приставка «нано» означает одну миллиардную долю какой-либо едини­цы. Нанотехнологии имеют дело с атомами и молекулами (что это такое, уже рассматривалось в главе «Где используются химические элементы?»). Эти частицы как раз меньше метра примерно в 1 000 000 000 раз. Конечно, ты скажешь, атомы и молекулы — это удел химии, при чём тут ещё одна дис­циплина?

Но дело в том, что химия при помощи своих методов не в состоянии мани­пулировать такими мелкими объектами, как атомы и молекулы. Химически­ми методами невозможно добиться такой точности работы, например разо­брать вещество по атомам, а потом сложить эти атомы в другом порядке, ко­торый нам больше подходит. Химик может получить нужное ему вещество путём сложных химических реакций, требующих специальных условий и ре­активов. Он манипулирует такими большими «порциями» вещества, где со­держатся многие миллионы отдельных частиц. А для учёного-нанотехнолога достаточно взять все необходимые для заданного вещества атомы и «сло­жить» его по одному кирпичику, как каменщик строит дом. Специальные ми­кроскопические «роботы», называемые ассемблерами, просто поочерёдно присоединяют атом за атомом к новой структуре. Чтобы представить себе этот процесс, надо знать, как выглядит молекула. Атомы в молекулах похожи на бусинки, соединённые между собой проволокой. Наномашины умеют за­хватывать такие «Шарики» в нужном порядке и соединять их в новом веще­стве. Сделать всё это вручную невозможно: наши руки слишком громадны для наномасштаба. Это всё равно, что попытаться взять мяч пальцами толщи­ной в 2000 км (примерно расстояние от Москвы до Сочи).

Все эти действия невозможно увидеть в обычный микроскоп, даже очень сильный. Но был изобретён высокоточный сканирующий туннельный ми­кроскоп, который определяет напряжение и ток на поверхности исследуемо­го материала и преобразовывает их в понятную нашему глазу картину. Дат­чик такого микроскопа похож на иглу с кончиком всего в один атом!

Один из примеров того, что может создать нанотехнология — нанотрубка, состоящая из атомов углерода. Эта трубка в 100 тысяч раз тоньше человече­ского волоса, в 100 раз прочнее стали, гибкая, как резиновая трубка, и не бо­ится высоких температур. Из нанотрубок можно было бы сшить идеальную одежду для пожарных и космонавтов, не стесняющую движений. Нанокабель от Земли до Луны можно было бы намотать на катушку размером с маковое зёрнышко. «Ниточка» из нанотрубок толщиной 1 мм могла бы выдержать вес в 20 т — целый вагон с грузом!

Учёные планируют создать космический лифт — трос из нанотрубок, сое­диняющий платформу в Тихом океане с орбитальной космической станцией. По этому тросу могли бы перемещаться кабинки на гусеничном ходу, достав­ляя грузы на орбиту и обратно в любое время суток. Это намного дешевле, чем посылать в космос грузовые корабли. Идея космического лифта уже дав­но будоражила умы учёных, однако не удавалось найти такого прочного и лёгкого вещества, из которого его можно было бы сделать. Например, трос из стали рухнул бы под тяжестью собственного веса уже на высоте 50 км, а это всего десятая часть «пути» до станции. Нанотехнологии могут стать решени­ем этой проблемы.

Но всё это — дело будущего. Нанотехнологии только начинают развивать­ся, и, быть может, именно тебе предстоит воплотить все эти мечты в жизнь.

А ты хочешь попробовать восстановить повреждённые молекулы, как на­стоящий учёный-нанотехнолог?