ТЕХНИКАНАНОТЕХНОЛОГИЯак порой случается: модное словечко начинают употреблять с  пользой для своего бизнеса все кому не лень. И компрометируют реальные открытия, за которые, меж ду прочим, только что присудили Нобелевскую премию. На самом деле американский физик Ричард Фейнман (он­то получил свою премию в далеком 1965­м) заложил основы нынешнего прорыва в наномир 58 лет тому назад в док ладе, сделанном в Калифорнийском тех ноло гиче ском ин сти ту те. Тогда речь шла о принципиальной возможности механически перемещать отдельные атомы микроманипулятором и создавать таким образом материалы с необычными свойствами. Но как и из чего сделать такую «наноруку», никто в ту пору не догадывался... Сегодня манипуляции с отдельными молекулами и даже атомами специалистов уже не удивляют. Для нас же интересен конечный результат – особенно в применении к автомобилестроению.ТУченым из Чикагского университета такой нанонасос уже не в диковинку. Более того, он перекачивает молекулы жидкости в тончайшем слое. Мотором, вращающим нанокрыльчатку, служат белковые соединения.Наночастицы и мегазатратыКакая польза рядовым автовладельцам от модных нынче нанотехнологий? В будущее заглянул Алексей Воробьев­Обухов.Все вроде просто: стол, шланг, какие­то шарики внутри. Только увидеть это можно лишь в электронный микроскоп. Шарики – не мячики для гольфа: это атомы. Такие объекты сегодня можно даже потрогать наноманипулятором и разложить на «столе» в виде, например, какой­нибудь надписи. Левша отдыхает!Нано – приставка для обозначения одной миллиардной доли чего-либо. 1 нанометр (нм) равен 1/1000 микрона (мк).ЭЛЕК ТРИФИКАЦИЯ – УЖЕ НЕ МИСТИФИКАЦИЯВозможно, многие уже отметили для себя тенденцию, ярко проявившуюся на Франкфуртском автосалоне: заправочный пистолет все чаще соседствует с элек трической розеткой. По крайней мере, в пределах городской черты. Да, пока даже новейшие литий­ионные аккумуляторы способны обеспечить весьма скромный пробег, но для ежедневных поездок на работу и обратно хватит. Проблемой была скорее небольшая долговечность таких батарей (они выдерживали лишь около 1000 цик лов заряда­разряда) и длительность пополнения их электричеством из розетки. Сравните 6–8 часов с парой минут на обычной АЗС! Но почему аккумуляторы умирают раньше времени? Исследователи компании Altair Nanotechnologies (США) обнару жили причину:при зарядке большими токами (а только так можно сократить процесс до нескольких часов), ионы лития с силой «продирались» меж ду микропластинками графита, постепенно разрушая электроды. Поняв физику старения батарей, стало возможным найти наноэликсир молодости. Графит в электродах заменили специально созданными струк турами из наночастиц оксида титаната лития (nLTO или, иначе, Li4Ti5O12). Они не мешали движению ионов, что привело к невероятному увеличению срока службы батарей: более 25  000 цик лов на протяжении 20 лет! С  учетом подзарядки дваж ды в день разделите это огромное число на два – и узнаете, сколько дней прослужит электромобиль. Более того, время зарядки стало возможным сократить до… 10–15 минут! Если, конечно, проводка выдержит. Но вые «на но ак ку муля торы» (как вы понимаете, сами батареи – вполне традиционных размеров) уже прошли испытания и воодушевили фирму Phoenix Motorcars на выпуск соб ст вен ных элек т ромобилей. В 2007 году их сделают всего 500 штук, но уже в  2008­м – 5000, а на 2011 год запланированы и вовсе грандиозные (100 000 шт.) объемы.МЕГАЭФФЕКТ ОТ НАНОПЛАТИНЫНейтрализатор выхлопных газов давно стал непременной принад лежностью автомобиля. Без него мы так и вдыхали бы выхлоп Евро I, ни о каких «два, три, четыре, пять» не было бы и речи. Одна беда: каталитическое напыление платины или палладия – весьма дорогое удовольствие. Разработчики фирмы «Мазда» заглянули в микромир и обнаружили: частицы драгметалла крупнее 10 нм, напыленные на керамическую основу, держатся на ней не слишком прочно. При нагреве (а нейтрализатор только так и работает!) они начинают скользить по поверх176 За рулем 01/2008 ности керамических зерен и сливаются, подобно капелькам рту ти в агломераты все больших размеров. При этом неизбежно уменьшается площадь поверхности, контактирующая с газами, и эффек тивность их обезвреживания падает. Одновременно выяснилось: если уменьшить размер частиц металла до 5 нм и менее, они прочно застревают в  нанопорах керамики и уже не могут «пу тешествовать». Более того: оперируя наночастицами платины, удалось уменьшить ее общее количество в нейтрализаторе на... 70–90%! Более того, такой нейтрализатор переживет сам автомобиль без потери эффек тивности!А НАМ-ТО ЧТО?Все описанное выше хотя и реальность, но, увы, географически пока далекая: США, Япония... А есть реальные примеры успешного применения нанотехнологий, как говорится, здесь и сейчас? Оказывается, далеко ходить не надо. Более того, скоро ЗР впору будет проводить экспертизу всевозможных препаратов, сохраняющих автомобиль девственно чис тым при езде по обычным дорогам. Но сейчас, в преддверии соленой зимы, более актуальным показался рассказ о новом антикоре «Нано Цинк» фирмы Valvoline. Препарат предыдущего поколения «Тек тил Цинк» хорошо известен. Зачем же понадобилось радикально уменьшать, как следует из названия, частицы цинка и ингибиторов (замед лителей) коррозии до наноразмеров? Одна из причин сходна с описанной выше: в таких час тицах поверхностных атомов больше – стало быть, выше ак тивность их в реакциях. Но еще одно преимущество исследователи смогли обнаружить, лишь рассмотрев металл кузова в элек тронном микроскопе. Оказалось, при воздействии механических нагрузок поверхность быстро покрывается микро­, точнее, нанотрещинами шириной не более 100 нм. Увидеть их в обычный микроскоп нереально: даже волос в  2000 раз толще! А вот ионы кислорода свободно проникают в них и начинают свою разрушительную работу, не встречая сопротивления. Уменьшив час тицы антикора до наноразмеров, удалось обеспечить проникновение состава NanoZinc ML 777 в эти трещинки и организовать там достойную встречу «агрессору». А чтобы жидкий состав не смывался, покрытие сразу же обрабатывают фиксирующим средством NanoZinc UBC 778. Под его коркой и «плавают» наночастицы в ожидании рыжего врага. Причем довольно долго: на такую защиту дается гарантия сроком 11 лет, причем для авто любой марки.В обычном нейтрализаторе (вверху) частицы платины или палладия при нагреве скользят по поверхности керамического «шарика» и «сливаются» в частицы больших размеров. Если же уменьшить размер частиц до 5 нанометров, то они намертво фиксируются в лунках на керамической подложке.Вот только стоит процедура примерно на 3000 рублей дороже обычной обработки «Тектил Цинком»...НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОБОЛТОЛОГИЯМы намеренно не описывали технологий получения наночастиц. Поверьте, это весьма сложный и дорогой процесс.А потому нужно весьма критически относиться к упоминанию нанотехнологий в неких дешевых прибамбасах, обещающих грандиозную экономию топлива при не менее грандиозном росте мощности. Впроwчем, если хотите похвастаться перед друзьями новейшим «наноускорителем» под капотом «Лады» – почему бы и нет...Эффективность антикоррозионного покрытия зависит от размера его частиц. Если они измеряются нанометрами, то цинк, например, может пробраться в самые микроскопические трещинки металла и встретить там ионы кислорода: 1 – металл кузова; 2, 3 – растворенные в масле ингибиторы коррозии; 4 – пленкообразующий состав; 5 – частицы цинка; 6 – капли воды; 7 – песчинки, камешки; 8 – микротрещина в покрытии; 9 – микротрещины в металле; 10 – очаг коррозии. За рулем 01/2008 177