Неочевидные свойства наноалюминия
Люди, занимающиеся в России нанотехнологическими разработками, вряд ли претендуют на то, чтобы изменить мир так, как это сделал Анри Этьен Сент-Клер Девиль, выпускник медицинского факультета Парижского университета. Но вся нанотехнологическая активность в России в начале XXI века будет бессмысленна, если не повторит судьбу наиболее известного публике открытия Девиля. В 1860 году открытие французского химика ассоциировали с миром высокой моды, в 1870-м — с хайтеком, а в 1880-м — с дешевкой, и речь идет об одном и том же материале. У госкорпорации "Роснано" тридцати лет Девиля нет: докатиться до банальностей ей надо минимум вдвое быстрее.
Список панельных докладов на конференции Rusnanotech-08 — международном форуме по нанотехнологиям, проходящем 3-5 декабря в Москве, думаю, нелегко читать даже физикам. Что может объединить асимптотические решения уравнения Паули в нанотрубках (квантовая физика), двухфазные наноуглеродные системы для полевых эмиттеров (элементная микроэлектроника), наносомальный транспорт нейротропных средств в центральную нервную систему (нейрофизиология) и нанотехнологии нефтедобычи (PR-технологии)? Разумеется, мода на нано.
Анри Девиль, в 1854 году разрабатывая лабораторную методику получения алюминия, в отличие от большинства нанотехнологов XXI века не думал, что работает в ультрамодной индустрии. Тем не менее, когда в 1872 году именно ему Международной комиссией мер и весов было поручено изготовление платиново-иридиевого эталона метра, мир знал его как изобретателя баснословной роскоши, понимающего толк в драгметаллах. В 1855 году Наполеон III на выставке в Париже поместил стенд с изделиями из металла Девиля по соседству со стендом с бриллиантами короны, а ювелирная фирма "Кристофль" создала новый стиль, оправляя в алюминий бриллианты и сапфиры и создавая из матированного алюминия детские игрушки баснословной цены — для нуворишей Второй империи. Некоторые из них до сих пор экспонируются в парижских музеях — те, что не были выброшены в 1890-х на помойку, что, видимо, произошло с алюминиевым набором столовых предметов, подаренным Наполеоном III российскому императорскому дому.
Но, к сожалению, в своих работах Девиль не затрагивает вопроса о том, как конвертировать теоретические разработки сначала в высокую моду, а затем в базовую отрасль промышленности. А в этом как раз и есть задача "Роснано", и с первым этапом дела обстоят ничуть не проще, чем со вторым.
Рано или поздно уровень технологического развития заставил бы и ученых, и технологов разбираться с тем, какие возможности открывает работа в нанодиапазонах. Зачем поднимать весь этот наношум?
Одним из самых свежих нанотехнологических открытий сейчас является графен — однослойная пленка кристаллического углерода, образующая молекулярную двухмерную сеть шестиугольников. Всякий, кто видел в учебнике диаграмму, изображающую кристаллическую решетку графита, осознавал, что с кристалла можно "содрать" слой молекул — и получить графен. Впервые же эту задачу удалось решить в 2004 году совместно работающим в Манчестере и Черноголовке группам физиков под руководством Андрея Гейма и Константина Новоселова: углеродную сетку удалось "посадить" на подложку оксида кремния.
Графен пока бесполезная вещь в народном хозяйстве: Гейм и Новоселов, разумеется, почти сразу сообщили, что подобный предмет, двухмерный кристалл, способен произвести революцию в электронике и в перспективе 20-30 лет графеновые микропроцессоры способны вытеснить все современные полупроводниковые технологии. Впрочем, возможно, это и не так, тем более что Гейм и Новоселов не настолько близки к компьютерной технике как таковой. Они квантовые физики, и им двухмерный электронный газ, целочисленный и дробный эффект Холла и хаотический бильярд Дирака куда интереснее пределов миниатюризации ноутбука, чем заинтересовались бы обычные венчурные инвесторы. Тем не менее графен просто обязан стать столь же ультрамодным, как и открытые лишь в 1985 году фуллерены и чуть позже — углеродные нанотрубки, которые умеют производить в промышленных масштабах и от которых безуспешно ждут чудес уже 30 лет.
Зачем? Вряд ли Анри Девиль мог представить себе самолет. Но и для "Роснано" пока и нанонефтяники, и нанохимия мозга, и нанокраски в основном способ сделать из блестящего белого металла предмет вожделения бизнес-сообщества. Важно включить ученых в современную экономику, пусть и таким сложным способом. Впрочем, нынешняя реакция ученых на "Роснано" и ее активность не столь важна, как кажется. Истинный эффект от вложений в нанотехнологии появится тогда, когда станет ясно, какие простые и революционные базовые технологии последуют за венчурными инвестициями.
В науке же Анри Девиль известен даже не алюминием. В 1857 году, написав статью "О диссоциации" (он исследовал разложение воды на водород и кислород над расплавом платины, полтора века назад дав намек на будущее водородной энергетики), Девиль стал одним из создателей физической химии. Технологии изготовления материалов большинства предметов, окружающих нас, от экрана монитора до автопластика, были бы невозможны без этого труда. Наполеон III довольно щедро финансировал алюминиевые изыскания Девиля. Но вряд ли он мог заподозрить, сколько сотен миллиардов сделано и сколько еще будет сделано бизнесом на теоретических работах Девиля за какие-то 150 лет.