В отличие от кварцевых, углеродные аэрогели поглощают до 99,7 % падающего на них излучения (в диапазоне длин волн от 0,25 до 14,3 мкм), что делает их эффективными поглотителями солнечного света для применения в солнечных коллекторах.
Основные функциональные свойства различных материалов, которые можно улучшить за счет применения наноматериалов и нанотехнологий, представлены в табл. 9.
Таблица 9. Свойства материалов, улучшаемые за счет применения нанотехнологий и наноматериалов
Наночастицы обладают комплексом самых разных и уникальных свойств. Многие из них еще не полностью изучены, а некоторые, возможно, и не открыты. Эти свойства открывают перед человечеством огромный потенциал принципиального изменения современного состояния науки и техники и создают предпосылки к новой – третьей – технической революции, которая уже началась.
Прикладная нанотехнология
Термин «нанотехнология» обязан своим рождением научно-популярной литературе, его следует воспринимать как… завлекательный ярлык для привлечения инвестиций и общественного интереса.
Дональд Эйглер (Donald Eigler), научный сотрудник исследовательского центра IBM, США
Как ни парадоксально это звучит, но человечество с давних времен использовало наноматериалы. Именно наличием наночастиц теперь можно объяснить самые невероятные свойства материалов, изготавливаемых несколько веков назад и порой недоступных даже современной науке.
Декоративная глазурь с глянцем, характерная для средневековой гончарной посуды, содержала сферические металлические наночастицы, придающие ей специфические оптические свойства.
Прекрасный рубиновый цвет стекла получали введением наночастиц серебра и золота в стеклянную матрицу. Из такого материала изготовлены знаменитые римские рубиновые кубки, содержащие семь частей серебра и три части золота (70 нм каждая). В отраженном свете эти кубки кажутся зелеными, а при подсветке сзади меняют цвет от темно-красного до светлозолотистого (в том числе Кубок Ликурга, IV век, Национальный Британский исторический музей; на стенах кубка изображены сцены из жизни великого законодателя).
Из аналогичного материала и по аналогичной технологии изготовлены витражи во многих католических соборах Италии, Франции, Германии. Эти витражи не только создавали особое состояние, подчеркивающее таинство общения с Господом, но и, как оказалось, выполняли важную антибактериологическую (гигиеническую) роль.
Пресс-служба Технологического института Квинсленда (Австралия) сообщает об удивительных исследованиях профессора Чжу Хуай Юна (Zhu Huai Yong). Установлено, что наночастицы золотой краски, применяемой в убранстве внутренних помещений церквей, при освещении солнечным светом являются катализатором разложения летучих органических веществ (volatile organic chemical, VOC), которые даже в очень небольших количествах чрезвычайно вредны для здоровья людей. Воздух, насыщенный запахами и потом прихожан, испарениями горящих свечей, различными патогенными бактериями, очищается под действием наночастиц золота. Вредные органические соединения распадаются с образованием безопасного углекислого газа и влаги.