У автомобилей может появится "ДНК". Ученые уже думают
Именно благодаря современным достижениям науки электромобиль без батарей, втрое легче обычного, который невозможно украсть, становиться реальностью. Имя этих достижений - нанотехнологии.
На самом деле нанотехнологии -это не только будущее, но и настоящее. Они уже давно ворвались в жизнь человека и остались незаметными лишь потому, что не показали своих истинных возможностей. Разобравшись в чем суть да дело, можно найти ответ на ряд вопросов. Например, почему на новые авто практически не садится пыль? И почему на них царапины не видны, а краска долгое время охраняет «товарный вид»? Или почему шины стали служить дольше? Да, это все они - нанотехнологии, коснувшиеся, к счастью и автомобильной промышленности.
Что это такое и с чем его едят?
Конечно, заметить их действие невооруженным глазом просто невозможно, так как речь идет о молекулярном уровне. Один нанометр (нм) - это одна миллиардная часть метра. Размер объектов, с которыми имеют дело нанотехнологи, лежат в диапазоне от 0,1 до 100 нм. Большинство атомов имеют диаметр от 0,1 до 0,2 нм. Для сравнения, толщина нитей ДНК - около 2 нм, человеческого волоса - 80 000 нм. Словом, нанометр очень и очень мал. Суть нанотехнологий состоит в возможности управлять атомами, заставляя их изменять структуру. Грубо говоря, ученые могут перемещать отдельные атомы и складывать из них, как из кубиков, устройства и механизмы необычайно малых размеров и поэтому невидимые для обычных глаз. При таком перемещении, известные нам вещества могут приобретать новые, более совершенные свойства и функции.
Чудо-лак и чугунный пластик.
Как уже было сказано, в автомобильной промышленности нанотехнологии уже давно сказали свое слово, но еще не поставили восклицательный знак. Их используют передовые автопроизводители.
Автором одной из первых заметных инициатив в этой области стала компания Daimler-Crysler, которая с 2003 года при окрашивании кузовов автомобилей марки Mercedes-Benz серий E, S, CL, SL и SLK использует прозрачный лак. Покрытие включает наноразмерные (около 20 нм) керамические частицы, в связи с чем была изменена и молекулярная структура самого связующего состава. На практике это позволило значительно улучшить износоустойчивость, а вместе с тем и декоративные свойства лакокрасочного покрытия перечисленных выше моделей.
В антикоррозийных составах нанотехнологии тоже уже сыграли свою роль. К стандартному покрытию примешивают наночатицы, которые могут перемещаться внутри лакокрасочного покрытия, затягивая зону повреждения, как рану.
Электромобили - это главный конкурент современного монополиста - ДВС, в будущем. Но вопрос в том, когда же наступит эра серийных электрокаров? Пока автомир ее дожидается нанотехнологии уже добрались и к старенькому движку. Растущие год от года требования к показателям экономичности двигателей и снижению токсичности выхлопа заставляют автомобильных конструкторов вести активный поиск альтернативных чугуну и стали материалов. В качестве одного из наиболее перспективных, способных стать основой для создания новых моделей двигателя материалов рассматривается модифицированный нанокомпозитными материалами пластик. Теоретически использование таких полимеров позволит значительно упростить сам процесс изготовления различных деталей двигателя, параллельно улучшится и их точность. Показатели жесткости и прочности модифицированного пластика близки к тем, что демонстрируют металлы, но при этом пластик гораздо легче, а его использование в конструкции автомобильного двигателя позволит значительно улучшить коррозионную устойчивость деталей, снизить уровень шумов двигателя, уменьшить технологические допуски.
Также, благодаря нанотехнологиям мыть атвомобиль можно будет гораздо реже. Поскольку, с использованием диоксида титана (TiO2) разработана технология самоочищающихся поверхностей. При попадании ультрафиолетового излучения на нанопокрытие из TiO2 происходит фотокаталитическая реакция, в результате которой содержащиеся в воздухе молекулы воды превращаются в сильные окислители - радикалы гидроокиси (HO), которые окисляют и расщепляют грязь.
Страшный сон угонщика - ДНК автомобиля.
Автомобиль угоняют для того, чтобы продать - целиком или частично - не важно. Представьте себе, что продать его невозможно, потому что на нем будет написано, что он Ваш, да и еще написано так, что не вырубишь топором. Речь идет об элементарной маркировке автомобилей с использованием межотраслевых баз данных. На основные детали автомобиля наносят 10 тысяч микроточек диаметром всего 1,2 нм. Каждая из них содержит уникальный код конкретного авто, состоящий из букв и цифр, подобно тому, как каждый человек имеет свою ДНК. Таким образом, авто возможно идентифицировать и тем самым подтвердить легальность производства и правообладания. Подобной охранной системой уже несколько лет пользуются многие страны и в том числе Украина. Если даже Ваше авто угонят, то продать его будет невозможно и оно все равно вернется к Вам.
Наноавтомобиль на пороге будущего.
Но и это еще далеко не все возможности нанотехнологий. С учетом вышеупомянутого, электромобиль будущего не нужно будет не то что полировать или подкрашивать, но и мыть, а красть будет просто бессмысленно. Кроме того, его батарейки смогут питаться сами собой солнечной энергией. И это не очередной блокбастер от Джорджа Лукаса, а современные достижения автомира: уже сегодня существуют автомобили с покрытием из фотоэлементов, которые способны накапливать солнечную энергию, питать электробатареи и экономить энергию на охлаждении.
На случай пасмурной погоды, лондонские ученые из института Imperial College создали еще один новый вид аккумуляторных батарей с помощью нанотехнологий. Они обещают быть намного меньше и, соответственно, легче нынешних литиевых.
Литиево-ионные батареи, которые ныне являются самыми популярными, не только тяжелые, что в конечном итоге приводит к увеличению расхода энергии, но также зависят от сокращающихся с каждым годом запасов лития, цены на который, соответственно, растут. Новый материал пока что тоже недешев, но является полностью синтетическим. А это означает, что его производство не может быть ограничено наличием или отсутствием нужных природных ресурсов.
Но самое интересное заключается в том, что новый материал такой же прочный, как и сталь. А это означает (правда, на данный момент только в теории), что новое соединение вполне может повторять корпус самого транспортного средства, не занимая места и сокращая вес до одной трети (применительно к электромобилям). Через пару тройку лет ученые надеются соединить материал с корпусом авто.
И кстати о корпусе: он будет менять своей цвет по повелению и хотению его хозяина, благодаря наночастицам в краске.
Словом, вскоре нанотехнологии, которые пока что незаметно крадутся в человеческую жизнь и, в частности, в автопром, прогремят на всю планету, оповещая об очередной революции - на этот раз технической. Остается задаться одним вопросом: не многовато-ли революций информационно-технических за последние 50 лет на хрупкие человеческие плечи?.. Ведь ныне только косвенно упоминается главное - угроза нанотехнологий. Одно из их основных преимуществ - способность самоорганизовываться. Именно в ней некоторые ученее и узрели эту самую угрозу. В ходе теоретического исследования данной возможности, появились гипотетические сценарии конца света, которые предполагают, что нанороботы поглотят всю биомассу Земли, выполняя свою программу саморазмножения. В итоге, человеческий мир превратится в так называемую «серую жижу» или «серую слизь». Но пока это только недоказуемые теории, а действие нанотехнологий не только доказуемо, но и даже очень полезно. И вряд ли призрачные теории конца света, к которым человечество уже привыкло, заставят ученых отказаться от очередной революции.
- Следите за обновлениями obozrevatel.com в вашей социальной сети
