Наполовину мертвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии - [26]
Аксиома О’Мэлли
«Странности» структуры объектов наномира описанным выше не исчерпываются. Они многообразны: тонкие пленки и жидкие кристаллы, среды с одинаковой хиральностью[33] молекул и многое другое. Более того, структуры наномира могут быть не только трехмерными. Например, на кристалле кремния возможны двумерные, одномерные и нульмерные структуры. Среди последних двух: квантовые проволоки и квантовые точки. Все эти структуры обладают сложными, часто неожиданными для нас свойствами. И для их понимания нужны серьезные знания.
Интересным случаем структуры является ее полное отсутствие. Из школьной физики мы знаем, что тела, обладающие такой структурой, точнее, ее отсутствием, называются аморфными. В отличие от кристалла они не имеют дальнего порядка в расположении атомов. Материал как бы забывает о том, как он был организован «на расстоянии вытянутой руки». Нет, ближний порядок, как правило, есть. Хороший пример — ртуть. Если бы этого порядка не было, ртуть не имела бы свойств металла: проводимости и металлического блеска, связанных с наличием электронов проводимости в «кристаллической» структуре ртути. Но дальнего порядка нет, иначе ртуть не текла бы. Такие тела могут быть и твердыми — мы их называем стеклами.
Но, как оказалось, это не все: наномир предложил нам еще один вид «антиструктуры» — регулярно отсутствующей структуры. Аморфное состояние — это как бы почти кристаллическое состояние, но испорченное — со множеством дефектов, нарушающих дальний порядок. Дефекты расположены нерегулярно, что определяет многие свойства. А что, если расположить такие дефекты не случайным, а регулярным образом, построить кристалл наоборот — «структурные дефекты» расположить регулярно, благодаря чему атомы не будут иметь дальнего порядка, как в кристалле, да и ближний порядок будет иным, не кристаллическим. Такой материал — квазикристаллы — был создан в 1984 г.[34] В квазикристаллах, как и в аморфных телах, в расположении атомов нет дальнего периодического трансляционного порядка, присущего кристаллам. Однако в упаковке атомов есть дальний ориентационный порядок, который есть в кристаллических, но отсутствует в аморфных структурах. Причем этот ориентационный порядок характеризуется осями симметрии пятого, седьмого и десятого порядка, запрещенными для обычных кристаллов[35] (см. рис. 2.3).
Такие материалы — хорошие изоляторы: как электрические, так и тепловые, и потому, по-видимому, будут широко востребованы промышленностью. Но многие другие свойства материалов с подобной структурой могут быть неожиданными, прежде всего каталитические и связанные с ними биологические свойства.
В неживой природе — до создания квазикристаллов — не было материалов с симметрией пятого порядка. Вместе с тем в живой природе, а именно в растительном мире, она широко распространена. Встречается она и в животном мире. Хорошо известны примеры: морская звезда и панцирь морского ежа. Это означает, что в биологических механизмах такая симметрия заложена.
Таким образом, не исключено, что квази кристаллы могут проявить неожиданные биокаталитические свойства — быть агентами, запускающими или тормозящими биологические процессы и механизмы, в том числе нежелательные.
В современном промышленном животноводстве, птицеводстве и рыбоводстве при интенсивных технологиях выращивания животных, в нарушение технологических регламентов, часто прибегают к незаконному использованию гормональных стимуляторов роста.
Кроме того, вполне законно добавляют в корм животным антибиотики, которые, помимо терапевтического и профилактического применения, стимулируют рост животных.
И это не проходит безболезненно для человека. Одно из последствий — акселерация. Конечно, у акселерации может быть несколько причин, в том числе не связанных с тем, о чем говорим мы. Но одной из возможных ее причин все же называют содержащиеся в мясе и молоке животных гормоны и антибиотики. Акселерация не безобидна. Это не только высокий рост. Сдвинулись сроки полового созревания. Так, возраст наступления менструаций в XX в. уменьшался каждые 10 лет примерно на четыре месяца и в 1974 г. составил в среднем 12,7 лет. Происходило ускорение развития вторичных половых признаков. Половые девиации стали предметом начальной школы.
Ускорение биологического развития может не сопровождаться одновременным ускорением социального созревания (и надо отметить — не сопровождается), что создает определенные сложности в становлении личности. Это может принимать такие крайние формы, как ранняя склонность к суициду. Сегодня суицидальный возраст составляет всего 12 лет.
Такова цена ненамеренного искусственного стимулирования или, напротив, замедления естественного хода биологических процессов. И среди возможных агентов такового — биологически активные наноструктуры.
Риск недостаточности знаний в области свойств структур низкой размерности.
Риск непредвиденных биологических и биокаталитических свойств сложных наноструктур.
2.3. Оставив свободу с носом
Ах, если бы иметь столько слушающих, сколько подслушивающих!
