Все могут не короли…а ученые

Вот почему мы беседуем сегодня с председателем Томского научного центра СО РАН и директором института физики прочности и материаловедения Сергеем Григорьевичем Псахье.

— Не кажется ли вам, — спрашиваю у него, — что нынешний бум вокруг нанотехнологий напоминает некую лихорадку, не сильно еще подкрепленную реальными достижениями науки?

— Знаете, я с вами согласен: лихорадка наблюдается, и порой она напоминает по масштабу и напряженности давно минувший Клондайк. Хотя нанотехнологии совсем не та золотая жила, которую можно быстро «раскопать». Чтобы овладеть ими, нужны не лопаты, а глубокие знания. Однако возникший ажиотаж в какой-то степени оправдан тем, что сегодня колоссальный свободный рынок ждет нанотехнологий. Мир подготовлен к тому, чтобы потратить миллиарды и даже триллионы долларов на освоение нанотехнологий. И я не предполагаю, а опираюсь на официальные данные.

В том числе и наша страна, понимая значение «нанотоваров» и связанных с ними услуг, отпускает на развитие этих технологий огромные средства, которые еще недавно было невозможно представить. Десятки лет на наукоемкую тематику не отпускались столь большие средства. Сегодня идет гонка с давними формулировками: кто кого и кто будет впереди. И начали первыми эту гонку американцы. Но об этом подробнее в вашей газете уже рассказал академик Асеев.

— А я как-то по старинке думал, что все нанотехнологии начались с порошков и металлургии…

— Нет, если говорить о нанотехнологиях, то это не обязательно наноразмерные порошки. Порошки — это только одно из достаточно многих направлений. Кстати, вы знаете, как переводится слово «нано» с греческого?

— Нет, не знаю. В институте изучал латынь, но всего полгода…

— По-гречески «нано» — это карлик. К нанотехнологиям относятся те наукоемкие продукты, свойства которых определяются их наноразмерностью. То есть примерно в одну тысячную толщину человеческого волоса. Сошлюсь для примера на нанотрубки. Они обладают самыми разными, интересными и перспективными для многих отраслей техники свойствами. В длину они могут быть микронными, но в диаметре до двадцати нанометров. Достоинства этих трубок определяются именно спецификой масштаба. Оказалось, что много новых продуктов можно делать на основе нанообъектов, именно потому что на наномасштабах возникают качественно новые свойства. Эта специфика породила в людях ожидание какого-то чуда. Видимо, это получилось потому, что у всех на памяти своеобразная революция, которая произошла благодаря развитию информационных и коммуникационных технологий. Ведь если мы оглянемся всего на десять лет назад, то увидим, что с точки зрения информации сегодня мы живем в совершенно ином мире.

— Вот и сейчас, — продолжал Псахье, — люди нетерпеливо ждут новых чудес... типа мобильника или интернета. И у них есть основания ждать этого.

Безусловно, применение нанотехнологий открывает большие возможности в технике. Даже перечисление их заняло бы очень много времени. Ну, например, стало возможным получение наноструктурных покрытий с твердостью, как у алмаза, что ведет к высокой износостойкости материала и ко многим другим преимуществам. Соответственно, появляются новые возможности применения таких материалов в ответственных узлах машин и механизмов. Такие материалы крайне нужны в машиностроении, авиакосмической технике, химической промышленности и т.д. Кстати, оборудование для создания таких покрытий и технологии разрабатываются в институтах СО РАН, в том числе и в Томском научном центре.

По-видимому, нас ожидает переворот на грани нано- и биотехнологий. Наверняка появятся новые методы и способы лечения. В том числе и в борьбе с раком. Будут, в частности, использованы магнитные свойства некоторых типов наночастиц. Им отведут роль своеобразного магнитного якоря, к которому прицепят лекарство и доставят его с помощью магнитных полей непосредственно к больному органу. Это, конечно, очень простой и схематичный пример, но его достаточно, чтобы увидеть возможности применения наночастиц при лечении онкологических заболеваний.

Кстати, в Томском научном центре вместе с Сибирским государственным медицинским университетом уже ведутся совместные исследования по адресной доставке лекарств. Уже есть многообещающие результаты.

Нанотехнологии перспективны и при лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Например, при разработке так называемых стентов, которые вставляются в больные сосуды. Пока это исследования, но со временем и разработка наших ученых станет медицинской практикой.

— Сердечников так много, по себе знаю, что трудно переоценить то, о чем вы, Сергей Григорьевич, рассказали.

— Но в институтах СО РАН проводятся и другие, не менее значимые для здоровья людей исследования. Яркий пример — фильтры, созданные в нашем институте. Это нанотехнологии в классическом понимании. На первом этапе получали наночастицы с определенными свойствами и структурой.

— Из какого материала?

— Из сплава алюминия. Это не так уж просто. Технологий по получению нанопорошков достаточно. Одна из них — электрический взрыв. Для наших целей очень важно подобрать такие условия, чтобы проводник разлетелся бы не на атомы, а на кластеры. То есть на своеобразные «нанокусочки», содержащие всего несколько сотен атомов. В результате взаимодействия этих кластеров формируются наночастицы с блочной структурой. Затем уже из этих структурированных наночастиц специальным образом выращиваем нановолокна нужной формы и с разветвленной поверхностью. В процессе выращивания нановолокна должны еще и закрепляться на специальной ткани.

Другие детали мы опустим в нашем рассказе…

— Оставим, — рассказывал далее Сергей Григорьевич, — только самую суть. Полученный нами материал, как оказалось, обладает многими полезными свойствами. Так, волокна, выращенные по этой технологии, заряжены положительно в водной среде.

— Непонятно: а для чего?

— А для того, чтобы все микроорганизмы, а они заряжены отрицательно, при прохождении через созданный нами материал притягивались к нановолокнам и дальше не проходили. Таким образом может осуществляться очистка воды. Наша ткань — безупречный фильтр. После прохода через такой фильтр получается абсолютно микробиологически безопасная вода. Очень важно, что созданный нами материал достаточно дешевый, а значит, доступный.

— Кстати, — спросил Псахье, — у нас в институтском буфете давно уже стоит такой фильтр. Не хотите ли водички?

…Водички я не хотел, но согласился. Мы прошли в демонстрационную комнату. Сергей Григорьевич взял стакан, напоминающий по форме колбу, насыпал в него каких-то удобрений, после чего моего желания выпить эту водичку поубавилось, но отступать уже было поздно. А потом Псахье пропустил воду через фильтр. И произошло чудо — вода стала первозданно чистая, ни малейших следов от удобрений в ней не осталось. Я ее выпил с удовольствием.

— Наши сотрудники, — добавил директор института, — постоянно пользуются очищенной водой. С ней очень вкусный чай получается. Недавно институт посетил полномочный представитель президента страны по Сибири А. В. Квашнин. Он тоже эту водичку выпил и посчитал, что наши фильтры хорошо бы поставить в каждый полк. А дислоцируются воинские части в самых разных условиях.

Да и вообще, безопасность воды — это одна из сегодняшних проблем современной цивилизации. В наших же фильтрах гарантирована стопроцентная очистка от микроорганизмов. Фильтры уже продаются за рубеж, например, в некоторые европейские страны. Вскоре из нашего материала будут открывать производство фильтровального оборудования во Вьетнаме.

Кстати, после наших фильтров получается отнюдь не дистиллированная вода. Она полностью очищена от микроорганизмов, но в ней остаются все полезные компоненты. Такой водой невозможно заразиться. Все официальные испытания, проведенные Роспотребнадзором, это подтвердили, и все необходимые сертификаты и разрешения нами получены.

Конечно, в Новосибирске и в Томске ситуация с водой достаточно благополучная, однако никто не застрахован от заражения в результате аварий водопроводных сетей. Нельзя забывать, что очень многие наши водопроводные системы достаточно старые. Официальные данные такие: во многих регионах России более десяти процентов проб на микробиологию положительные. Восемьдесят процентов инфекционных заболеваний в мире из-за некачественной воды. Наши же устройства очищают воду со стопроцентной надежностью. Сейчас фильтры института уже ставятся в школах и детских садах Томской области. Нам их заказывают для детских садов даже в Волгоградской области.

Это как раз тот случай, когда нанотехнологии уже помогают решить важную социальную проблему. Причем проблему не региональную, а глобальную.

Заканчивая нашу беседу, приведу еще цифры: каждые восемь секунд из-за некачественной воды умирает один человек. Пока мы с вами говорили, погибло несколько сот человек. И никакие короли эту смертность остановить не могут. А вот ученые все смогут. Правда, при поддержке «королей».