НАНОТЕХНИКА — Разработка Реального И Грядущего Первобытный человек мастерил орудия труда и охоты, строил жилища, шил одежду из материалов, уже сделанных природой. Шло время, каменный век сменялся бронзовым, позже железным... Равномерно люди научились изготавливать новейшие материалы — плавить сплав, обжигать керамику, обрабатывать шерсть и растительные волокна, ткать полотно. Познавая свойства веществ, они стремились их применять и даже управлять ими: тысячелетия назад — путём грубой обработки, а сейчас — на уровне молекул и кристаллов. Эти структуры имеют размеры порядка миллиардной доли метра (10" м) — величины, которая называется нанометр (от греч. «на'нос» — «карлик» и «ме'трон» — «мера»); обозначается так: нм. Оказалось, что на молекулярном и кристаллическом уровнях может быть принципиально поменять свойства вещества. Ветвь техники, в которой употребляют подобные структуры, получила название «нанотехники». НОВЫЙ КЛАСС МАТЕРИАЛОВ — НАНОКРИСТАЛЛЫ Подавляющее большинство материалов, с которыми раз в день приходится сталкиваться, имеют кристаллическое строение. Сплавы, керамика, строительный камень состоят из кристаллических зерен, сцепленных меж собой. И от того, насколько велика сила сцепления, зависит крепкость материала. Совсем важную роль здесь играют размеры кристаллов: крупнозернистый материал непрочен, просто разрушается по границам кристаллов; мелкозернистая структура прочнее — маленькие кристаллы плотнее прилегают друг к другу и сцепляются с большей силой. Одними из первых много веков назад это поняли кузнецы. Естественно, тогда они ничего не знали о структуре сплава, однако заметили, что изделие становится более крепким, если его обработать молотом. Сейчас точно известно, что ковка меняет структуру материала: большие кристаллы разрушаются, а маленькие укладываются плотнее. Попробуйте летом на пляже из влажного песка выстроить замок либо просто куличик. Он получится достаточно прочным и высочайшим. А если строить из гальки, даже мелкой, «постройка» сразу же рассыплется. Обыденный металл состоит из кристаллов размером от 10 до 100 микрометров. Но сначала восьмидесятых гг. XX в. физики научились получать вещества, состоящие из кристалликов нанометровых размеров — в тыщи раз более мелких. Из их создают композиты (от лат. compositio — «составление, «соединение») — смеси керамики с металлом, также смеси нескольких металлов либо нескольких видов керамики. Композиты могут состоять лишь из нанокристаллов, иногда нанокристаллы вплавлены в стекловидную массу либо смешиваются с «обычными» кристаллами. Характеристики получившихся веществ так интересны и необычны, что их считают совершенно новым классом материалов. Хрупкая керамика становится упругой и пластичной, сплав приобретает способность растягиваться в два с лишним раза не разрушаясь либо становится раз в 10 прочнее, чем имеющий «нормальную» структуру. Электрическое сопротивление помещённых в магнитное поле многослойных композитов возрастает практически в два раза. А добавка нанокристаллов чистого железа в соединение, содержащее окись железа, способна поменять электрическое сопротивление в сто трлн. (10 ) раз! Кроме того, нанокристаллические композиты разрешают получать материалы с данными физическими качествами, которые ещё предстоит исследовать.