Биотехнология

Подъемник в небо: последние достижения нанотехнологий

Создание такой невероятной конструкции становится возможным благодаря последним достижениям в области нанотехнологий, а именно исследованию углеродных нанотрубок — полых цилиндров нанометровой толщины, которые при значительных преимуществах в весе по прочности превосходят сталь в 100 раз. 
 
Проектируемая труба при своей длине будет иметь стенку не толще бумаги. Наземный конец установки будет укреплен на подвижной морской платформе, которую планируется разместить на экваторе, на запад от Эквадора. К трубе будет прикреплен подъёмник, который сможет совершать подъем на орбиту спутников, компонентов орбитальных станций и даже людей. Орбитальный конец трубки будет крепиться к массивному телу, возможно астероиду, который будет выступать в роли противовеса. Поскольку вся конструкция будет вращаться синхронно с планетой, подъёмник будет оставаться неподвижным относительно поверхности.  
 
Согласно подсчетам, себестоимость подъёма 1 килограмма груза с помощью такого космического лифта может составлять лишь около 100 долларов, тогда как сегодня это обходится от 10 до 40 тысяч долларов за килограмм.  
Роберт Казанова, глава Института перспективных разработок НАСА, утверждает, что физически проект вполне выполним и его реализация — лишь дело времени. Не исключено, что это будет осуществлено уже в ближайшие 15 лет. По некоторым подсчетам, для завершения работ необходимо до 10 миллиардов долларов, в частности, для доставки на орбиту около 12 тон необходимых материалов, что придётся сделать традиционным путём.

Достижение General Electric в сфере нанотехнологий

Исследователям  из компании General Electric (GE) удалось создать  одно из самых маленьких в мире функционирующих устройств - углеродную трубку размером в 10 атомов, способную однажды совершить переворот в технологии производства компьютерных чипов. Сотрудники центральной исследовательской лаборатории GE надеются, что их разработка, представляющая собой свернутый "лист" (напоминающий проволочную сетку) из атомов углерода, однажды заменит стандартные полупроводники, применяемые как в компьютерах, так и в других электронных устройствах. 
 
Новое устройство - нанотрубка - разработана в сфере технологий, оперирующей с частицами, размеры которых относятся к миллиардным долям метра. Дабы иметь возможность представления реальных габаритов разработки, стоит отметить, что 10 атомов водорода по габаритам эквивалентны 1/80000 диаметра человеческого волоса. 
 
Разработка компании обладает немалым потенциалом, по мнению многих специалистов. Ее появление демонстрирует, что нанотрубки обладают достаточными свойствами для возможности формировани чипов, по своим размерам во много раз меньших нежели изготовляемые5 ныне аналоги из кремния, наиболее распространенного материала для компьютерных чипов. Еще одним немаловажным фактором является то, что уже в течение ближайшей декады кремниевые чипы могут достигнуть критической отметки в процессе своей миниатюризации, после чего дальнейшее уменьшение размеров неизменно будет вести к утрате возможности функционировать. И все же пока сложно говорить о полноценной замене этому материалу. Перед возможностью производства чипов из нанотрубок стоит одно весомое технологическое препятствие, заключающееся в необходимости объединения между собой миллионов нанотрубок, а также обеспечения их координированной работы. 
 
Работой над разроботкой нанотрубок занимаются многие компании, находящиеся в данный момент на различных этапах достижения поставленной задачи. Однако в отличие от большинства существующих уже разработок, нанотрубки от GE наделены возможностью как излучать, так и принимать свет. А это означает потенциальную возможность выполнять задачи на подобие излучение света невысокой интенсивности на молекулы, которые могут найти применения как в медицине, так и в сфере безопасности. Из подобных нанотрубок могут быть создано абсолютно новое поколение сенсоров безопасности, способных распознавать комбинации из огромного числа как химических, так и биологических токсинов.

Нано  на обед: человек  съест продукты нанотехнологий

 
Она прошла 20-21 июня в голландском  местечке Wageningen. Оказывается, наноеда  – это целый набор научных  идей, которые уже находятся на пути к реализации и применению в промышленности.  
 
Во-первых, нанотехнологии могут предоставить пищевикам уникальные возможности по тотальному мониторингу в реальном времени качества и безопасности продуктов непосредственно в процессе производства.  
 
Речь идёт о диагностических машинах с применением различных наносенсоров или так называемых квантовых точек, способных быстро и надёжно выявлять в продуктах мельчайшие химические загрязнения или опасные биологические агенты.  
 
И производство пищи, и её транспортировка, и методы хранения могут получить свою порцию полезных инноваций от нанотехнологической отрасли.  
 
По оценке учёных, первые серийные машины такого рода появятся на массовых пищевых производствах в ближайшие четыре года. 
 
Но на повестке дня и более радикальные идеи. Вы готовы проглотить наночастицы, которые невозможно увидеть?  
 
Помнится, некоторое время назад появилась "страшилка", что, мол, случайно попавшие в природу наночастицы, созданные руками человека, могут представлять опасность для здоровья. 
 
Эти опасения ещё не развеяны, но специалисты по нанотехнологиям предлагают посмотреть на такую "интервенцию" внутрь наших тел и с иной стороны.  
 
А что если наночастицы будут целенаправленно использоваться для доставки к точно выбранным частям организма полезных веществ и лекарств? Что если такие нанокапсулы можно будет внедрять в пищевые продукты?  
 
Пока ещё никто не употреблял наноеду, но предварительные разработки уже идут. Специалисты говорят, что съедобные наночастицы могут быть сделаны из кремния, керамики или полимеров. И разумеется — органических веществ.  
 
И если в отношении безопасности так называемых "мягких" частиц, сходных по строению и составу с биологическими материалами – всё ясно, то "твёрдые" частицы, составленные из неорганических веществ – это большое белое пятно на пересечении двух территорий — нанотехнологии и биологии.  
Поскольку эти частицы необычайно малы, они демонстрируют иное химическое поведение чем, те же вещества, но "оптом". Тут в игру уже вступает квантовая механика. 
 
Учёные ещё не могут сказать, по каким маршрутам подобные частицы будут путешествовать в теле, и где в результате остановятся. Это ещё предстоит выяснить. Зато некоторые специалисты уже рисуют футуристические картины преимуществ наноеды. Помимо доставки ценных питательных веществ к нужным клеткам.  
 
Как вам понравится, например, интерактивный напиток, нарисованный воображением Мануэля Маркеса-Санчеса (Manuel Marquez-Sanchez) из компанииKraft Foods?  
 
Идея заключается в следующем: каждый покупает один и тот же напиток, но затем потребитель сможет сам управлять наночастицами так, что на его глазах будут меняться вкус, цвет, аромат и концентрация напитка.  
 
Фантастика. Но первые ласточки – уже на пороге. Сейчас рынок наноеды имеет объём около $3 миллиардов. Это пока лишь прикладные нанотехнологии, которые можно приспособить для нужд пищевой промышленности. А к 2010 году, по оценке экспертов, данный рынок вырастет до $20 миллиардов.  
 
Может быть, в этой сумме свою долю завоюют и меняющие свою структуру напитки. Или, скажем, вылечивающие сосуды и сердце нанобифштексы.