• 19.02.2019
• Дмитрий Литвинов

Как построить лифт в космос?

Во время экскурсии в Политехнический институт Тульского государственного университета 19 февраля слушатели Городского физико-математического общества школьников постоянно удивлялись.

— Мне понравился изогнутый экран — это очень круто, что любой монитор может быть толщиной всего в нанометр, то есть немного тоньше даже человеческого волоса! В это трудно поверить и невозможно представить! — говорит десятиклассник тульской гимназии №20 Вячеслав Шестов.

Парень учится в технологическом классе, где углубленно изучают физику и математику. Его одноклассник Никита Мишин добавляет:

— А мне запомнились свойства графена — материала, созданного из углерода, но гораздо тоньше графита. А главное, что создали его российские учёные, которые за это получили Нобелевскую премию по физике…

Об уникальных свойствах новых материалов, об их современном применении и возможном будущем школьникам рассказывал заведующий кафедрой электро- и нанотехнологий Тульского государственного университета Виктор Васильевич Любимов.

Профессор наглядно демонстрировал размеры, с которыми имеет дело его наука. Ширина дерева — несколько метров, его ветки — несколько сантиметров, ещё меньше — лист, на котором сидит муха. Глаз мухи — около миллиметра, а его фасеты — уже микрометры, ещё более мелкие структуры измеряются единицей с приставкой нано. Один нанометр — такова ширина человеческого гена. А, скажем, толщина волоса составляет 50 микрометров, что соответствует 50 тысячам нанометров.

— Самые мелкие сосуды человеческого организма — в глазах, поэтому глаз никогда не замерзает на морозе, — объяснял В.В. Любимов. — На основе знаний о микромире разрабатывается продукция с новыми свойствами, она уже распространена в быту. Обработайте ковёр жидкостью  с наносвойствами — и ему не страшны никакие пятна. Купите такую жидкость для автомобиля — и лобовому стеклу не страшны ни мороз, ни грязь…

Но применение новых материалов гораздо шире — они, к примеру, широко используются в промышленности, в том числе в космической сфере. Тульский государственный университет активно внедряет свои разработки на предприятиях региона, а на «Туламашзаводе» создан один из самых современных цехов новых материалов. Впрочем, оговорился профессор Любимов, понятие новизны — всегда относительное.

— Мы начинаем понимать те вещи, которые раньше были нам недоступны, и считаем их новыми, хотя всё это существовало всегда, — рассказал Виктор Васильевич. — Сегодня, когда мы живём в мире нано, привычные физические знания изменились, и когда на школьном уроке у вас спросят, при какой температуре плавится золото, вы вправе переспросить: какого золота? Например, в наносостоянии золото плавится при 400 градусах, а не при 1040, как обычно…

А ещё новые технологии вскоре позволят создать лифт для доставки грузов в космическое пространство, что значительно удешевит этот процесс. Пока же такая технология была невозможна в виду того, что ни один трос не мог выдержать подобной нагрузки, и даже собственного веса, будучи растянутым на десятки километров. Благодаря новым технологиям, скоро появятся очень лёгкие и очень прочные материалы, пригодные для космического пространства.

— Всё, что рассказали нам сегодня, уникально и очень интересно, а главное, что все новейшие технологии развиваются в нашей стране наравне со всем миром, — поделился впечатлениями от услышанного 10-классник Владислав Сорокин. — В Тульском государственном университете изучают нанотехнологии — передовую область знаний. Я обязательно задумаюсь об этой специальности, когда буду выбирать, куда поступать…

Экскурсия продолжилась в лабораториях кафедры электро- и нанотехнологий. Слушателям физмат школы показали способы прототипирования, продемонстрировали работу 3D-принтера, а также лазерных установок и др.