Технологии и материалы

Зубная эмаль — уникальный композитный материал, созданный природой. Она достаточно жесткая, чтобы зубы могли измельчать и перетирать все виды пищи, и при этом прочная. Многие пытались получить синтетический материал с подобными свойствами, но повторить инженерное решение природы пока никому не удавалось. После многочисленных проб и ошибок исследователи из США и Южной Кореи все же создали материал, который можно назвать точной копией прочнейшей биологической ткани.  >>

Можно ли с помощью микроскопа разглядеть атом, отличить его от другого атома, проследить за разрушением или образованием химической связи и увидеть, как одна молекула превращается в другую? Да, если это не простой микроскоп, а атомно-силовой. А можно и не ограничиваться наблюдением. Мы живем в то время, когда атомно-силовой микроскоп перестал быть просто окном в микромир. Сегодня этот прибор можно использовать для перемещения атомов, разрушения химических связей, изучения предела растяжения одиночных молекул — и даже для исследования генома человека.

В повседневной жизни мы постоянно имеем дело с кристаллами — соль и сахар есть в каждом доме. Однако нас не интересует строение этих кристаллов, и мы спокойно растворяем их в супе или кофе. В пущинском Институте белка РАН кристаллизуют биомолекулы для изучения их пространственной структуры. Это непростая задача: получение кристаллов молекулы белка или РНК балансирует на грани науки и искусства, а информация, которую можно получить с помощью таких кристаллов, чрезвычайно важна: структура биомолекул — ключ к их тайнам.

Ровно семьдесят лет назад, в 1947 году, произошло историческое событие, которое определило дальнейшее развитие цивилизации вплоть до ее современного состояния — с компьютерами, сотовыми телефонами, Интернетом, в общем, со всем тем, что называют технической основой информационного общества. Это событие — изготовление первого точечного транзистора. Его собрали американские физики Уолтер Браттейн и Джон Бардин, работавшие в компании «Bell Telephone Laboratories». Подложкой послужил не привычный сегодня кремний, а германий.

Создание сплава подобно кулинарному искусству — надо в должной последовательности и пропорции соединить основные компоненты, а также приправы. Если пренебречь мелочами, блюдо не получится. А вот как, например, приготовить нержавеющую сталь нового поколения? Многие металлурги считают, что без азота тут не обойтись.

В новой работе химики-синтетики и химики-технологи из Массачусетского технологического института создали новую систему, которая существенно экономит время, уходящее на оптимизацию реакции.

 >>

Любой инженер скажет, что универсальный материал — это здорово: облегчается конструирование, исчезают проблема соединения разнородных материалов и проблема взаимодействия, облегчается проблема термонапряжений и поводок. Но это в теории, в идеале; а на практике одних только сталей человечество придумало более тысячи!

Откуда берется титан? Из двух минералов — ильменита FeTiO₂ и рутила TiO₂. Последний хорош для переработки, в его концентрате оказывается 95% целевого продукта — диоксида титана, зато первый встречается гораздо чаще. А в нем диоксида титана не более 70%, как правило, 50%. Есть еще лейкоксен, который содержит до 90% диоксида титана. Именно он составляет немалую долю крупнейшего в мире Ярегского месторождения в Республике Коми — по данным сыктывкарских геологов, в нем находится половина российских запасов титанового сырья и 10% мировых. Но вот беда: соединения титана там столь сильно связаны диоксидом кремния,что их не удается разделить, отчего, несмотря на многолетние усилия, это месторождение освоить не получается.

С тех пор как люди научились растирать зерна в муку, они делают тесто. Белки разрушенных зерен в воде растворяются и набухают, образуя клейкую, эластичную массу. Недаром славянское  слово «тесто» первоначально означало «то, что давится, сжимается». Сейчас способов разрыхления и разновидностей теста столько, что требуется классификация. Ею мы и займемся.

 >>

 >>