Знание-сила, 2004 № 11 (929) - [2]
Сейчас в Швеции ведутся испытания первого военного корабля — корвета «Висби» длиной 72 метра, изготовленного из пластика — поливинилхлорида, соединенного со стекловолокном. Этот корабль не могут обнаружить самые современные радиолокаторы; он превратился в «невидимку». Он появляется из дали моря, словно призрак, не замеченный никем.
Создаются все новые строительные материалы на основе пластмассы. Так, американский исследователь Сэнджив Ханна запатентовал стеклопластик, который может выдержать порывы ветра ураганной силы.
Исследователи из Род-Айлендского университета разработали пластмассу; которая меняет свой цвет с красного на желтый при 82 градусах тепла. Это первый шаг на пути к созданию термочувствительных полимеров, чья окраска может меняться по достижении определенной температуры. Подобные материалы найдут широкое применение. Из них можно изготавливать пластиковые окна и двери, которые мгновенно перекрасятся, если в доме что-нибудь загорелось; спортивные костюмы, темнеющие, если человек во время занятий спортом перегрелся и рискует получить солнечный удар; пакеты для пищевых продуктов, выцветающие, если продукты долго лежали в теплом месте.
Ежегодно в мире производится около 180 миллионов тонн пластмассы. К сожалению, об этом напоминают горы мусора. Не случайно в разных странах мира ведутся работы по созданию биопластика — искусственного материала, изготовленного на основе крахмала, целлюлозы или сахара. Пленка или пакет из него растворяются естественным образом. Однако пока такие материалы стоят в четыре раза дороже обычного целлофана. Поэтому мала и потребность в биопластике. Сейчас в мире ежегодно продается лишь около 25 тысяч тонн этого продукта.
Гораздо перспективнее выглядит другой способ получения биологических полимеров: их... выращивание на полях. Для этого используются особые микроорганизмы. В бактериях Ralstonia euthropia при избытке пищи, содержащей углерод, образуются молекулы полигвдроксиалканоата — вещества, которое облапает теми же свойствами, что и термопласт, но зато, выброшенное на свалку, полностью перегнивает, как жухлая листва. Сейчас ДНК этой бактерии полностью расшифрована, ученые намерены внедрить ее гены некоторым культурным растениям. Тогда биопластик можно было бы получать из картофеля или кукурузы. По-видимому, из него будет изготавливаться упаковка для продуктов питания. Биопластик произведет революцию и в медицине.
В опытах с животными им пересаживали сердечный клапан, полностью изготовленный из биопластика. Этот материал лучше приживается в организме, чем обычный полимер, поверхность которого быстро покрывается бактериями, что замедляет выздоровление пациента.
Ведутся испытания пластмассового протеза легких. Его разработал хирург Роберт Бартлет из Мичиганского университета. До сих пор все опыты по созданию искусственных легких были неудачны, потому что нс удавалось воспроизвести складчатую структуру легких и получить небольшой искусственный орган, у которого площадь внутренней поверхности достигала бы размеров теннисного корта.
С недавних пор хирурги стали использовать для зашивания ран пластиковую нить, обладающую памятью. Она сама принимает форму узла. Происходит это так. В холодном состоянии нить стягивают узлом. Специальные фрагменты, добавленные в молекулярные цепи химическим путем, «запоминают» форму узла. Потом нить распрямляют и нагревают до 40 градусов Цельсия, практически до температуры человеческого тела. Химические метки немедленно реагируют на повышение температуры: в течение двадцати секунд нить сворачивается в узел, принимая прежнюю форму. Таким образом, еще до операции хирург может подобрать наиболее подходящую для пациента форму узла, которая не вредит прилегающей ткани.
При лечении переломов уже применяют пластмассовые штифты из полимеризованной молочной кислоты. В процессе лечения штифт постепенно растворяется.
За биопластиком — будущее, как и за элсктропластиком, пластмассой, способной проводить электричество.
Впервые подобный материал был получен около 30 лет назад, но из-за технологических трудностей до сих пор нс внедрен в наш быт. Когда же это произойдет, дешевые полимеры могут заменить дорогие кремниевые чипы.
Исследователи фирмы «Сименс» уже разработали пластиковый чип. Он наносится методом печати, например, на упаковку пиццы. Теперь, стоит положить пиццу в микроволновую печь, та проработает заданное время и отключится. Если нанести чип на пакет кефира, то холодильник при наличии в нем компьютера (мы же фантазируем о недалеком будущем!) вовремя заметит, если вы забудете выпить кефир до указанной даты. Сигнал «Не забудьте выбросить кефир» спасет вас от расстройства желудка.
В обиход войдет и тончайший пленочный монитор, который можно свернуть, как платок, и положить в карман. Сидя в автобусе, вы разворачиваете монитор и читаете свежий выпуск электронной газеты. Дома наклеиваете такой же монитор на стену комнаты и смотрите по нему телепередачи. Тонкие, гибкие светодиоды из полимера — идеальный материал для пленочных мониторов; они прекрасно передают оттенки цвета. Сейчас ведется разработка мониторов, которые будут тоньше человеческого волоса. Уже начат выпуск мобильных телефонов с пластиковыми экранами.
