Ивановские нанотехнологии работают!

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Когда появилась госкорпорация «Российские нанотехнологии» в конце нулевых, в нашу жизнь ворвалось новое и быстро ставшее модным словечко «нанотехнологии». Никто толком не понимал, что это такое, многие не понимают и сейчас.

Однако на самом деле ничего нового в нанотехнологиях нет. Природа с момента своего зарождения блистательно создает их и использует. Вся биохимия (а ДНК и белки — это нанообъекты), поверхностные явления, оптические эффекты и многое другое суть нанотехнологические процессы.

Современное бытование нанотехнологий принято отсчитывать от 1959 года. Тогда знаменитый физик Ричард Фейнман выступил в Калифорнийском технологическом университете с историческим докладом — «Внизу полным-полно места». Суть заявлений Фейнмана сводилась к тому, что «если мы научимся регулировать и контролировать структуры на атомном уровне, то получим материалы с совершенно неожиданными свойствами».

Сам термин «нанотехнология» появился спустя 15 лет, в 1974 году. Его предложил японский физик Танигути Норио. А государственную «Программу развития наноиндустрии в Российской Федерации» приняли в 2008 году. Такова вкратце лента времени нанотехнологий.

Но, независимо от всех этих исторических нюансов и памятных дат, химики в академических и университетских лабораториях да и алхимики давних времен всегда занимались нанотехнологиями, потому что постоянно манипулировали молекулами и атомами, молекулярными кластерами и комплексами (а это все нанообъекты) и продолжают этим заниматься. Поэтому тысячу раз прав лауреат Нобелевский премии по химии Роальд Хоффман, который утверждает, что «нанотехнологии — это новое название, которое придумали для химии».

Всегда занимались нанотехнологиями и в Ивановском химико-технологическом университете. И кстати, добились больших успехов. Здесь под руководством кандидата технических наук Бориса Львовича Горберга в начале 2000-х были созданы первые технологии, позволяющие наносить тончайшие нанослои различных металлов на текстильные материалы.

Совместно с компанией «Ивтехномаш» университет изготовил установку магнетронного распыления. С ее помощью удалось нанести нанометровый слой серебра на прозрачный шелк. В результате получилась совершенно фантастическая по красоте ткань — невесомое, полупрозрачное, летящее серебро. Компания Nina Ricci немедленно закупила сотни метров этой уникальной ткани и сшила умопомрачительные серебряные платья, которые вызвали фурор на модном показе в 2008 и 2009 годах.

С тех пор ИГХТУ совместно с Ивтехномашем создал несколько установок, позволяющих напылять самые разные вещества (серебро, алюминий, медь, титан, цирконий, никель, оксид алюминия и др.) на самые разные материалы (ткани, нетканые материалы, полимерные пленки, искусственную кожу, упаковочные материалы, алюминиевую фольгу и др.). В результате получаются материалы с новыми свойствами.

Понятно, что спектр декоративных тканей с таким напылением невероятно широк — от необычных и функциональных материалов для одежды до светоотражающих штор, которые позволяют заметно экономить на кондиционировании помещения. Металлизированные ткани, созданные в Иванове, сохраняют тепло в холоде, а при высоких температурах — отражают тепло. Компания «Ивтехномаш» выпускает стеклоткани, покрытые алюминием, из которой шьют спецодежду для персонала МЧС.

Но сегодня у этой технологии есть и более актуальные приложения. А именно — военные. Ивановские химики и технологи разработали и запустили процесс изготовления материала, одежда из которого может защитить воина от тепловизора, то есть сделает его невидимым для врага.

То же самое касается и техники. В Иванове разработали легкий, радиопоглощающий материал на основе металлизированного нетканого полотна. С помощью таких плащей-невидимок можно маскировать технику в радиолокационном диапазоне частот (от 5 до 40 ГГц).

Впрочем, этим возможности ивановской нанотехнологии не исчерпываются, у нее огромный потенциал и большое будущее. Сегодня ученые ИГХТУ разрабатывают так называемый смарт-текстиль, умный текстиль, который меняет свойства в зависимости от внешних условий. Например — электрохромные текстильные материалы и пленки, которые изменяют цвет при подаче напряжения, или термохромные ткани, которые меняют цвет при нагревании.

И конечно — самоочищающийся текстиль, к которому никакая грязь не пристает.

Сегодня в лаборатории Бориса Львовича Горберга эту нанотехнологию используют для создания материалов для суперконденсаторов и других источников тока, материалов для фильтров и полупроницаемых мембран, для гибких солнечных батарей, топливных элементов, новых композиционных материалов на основе углеродных волокон, новых каталитических систем на основе модифицированных текстильных материалов.

Как видите, ивановские нанотехнологии точно работают. А значит, наука в ИГХТУ служит «для пользы народной», как завещал Дмитрий Иванович Менделеев.