Знание-сила, 2004 № 11 (929)

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.

Подобными полимерными пленками можно оклеивать автомобили, стены домов, одежду. Тогда, меняя заданную программу можно будет, повинуясь минутной прихоти, менять окраску машины, интерьер дома, цвета и узоры на блузке.

По оценкам специалистов, примерно в 2008 — 2010 годах начнется коммерческое использование пластиковых дисков, которые потеснят привычные компакт-диски. Опытный вариант подобного носителя информации разработал Стивен Форрест из Принстонского университета в сотрудничестве с лабораторией Хьюлетта-Паккарда. Конечно, информацию на этот компакт-диск можно записывать всего один раз, так как физические свойства пластмассы необратимо меняются. В то же время считывать эту информацию, как и с современных CD и кассет, можно многократно. По мнению Форреста, пластиковые носители лучше всего подходят для создания архивов информации. Уже сейчас, сообщает журнал «Nature», на каждый квадратный миллиметр кусочка пластмассы можно наносить около одного мегабайта информации.

Тем временем ученые мечтают о дешевом сверхпроводящем пластике, на основе которого можно было бы выпускать компьютеры следующего поколения...

Возможности пластика огромны. «Это больше, чем вещество, — говорят психологи. — Пластик воплощает идею бесконечных метаморфоз. Он может принимать самые разные формы». В древних сказках подобный материал был достоянием волшебников и магов. В наши дни его получают в лабораториях. Пластик — это современное волшебство!

Адрес в Интернете www.kunststoffweb.de

Александр Грудинкин

В начале лета в Москве состоялась церемония награждения победителей третьего ежегодного Конкурса русских инновации. Он проводился при содействии Министерства образования и науки РФ и Министерства по атомной энергии РФ, АФК «Система», компании Intel и информационной поддержке журнала «Эксперт».

«Можно суверенностью говорить о том, что Конкурс русских инноваций стал значимым событием как в российских, так и в зарубежных научных и деловых кругах», — отметил Андрей Фурсенко, министр образования и науки РФ.

«Развитие инновационного потенциала является масштабной государственной задачей современной России, — сказал Александр Румянцев, руководитель Федерального агентства по атомной энергии РФ. — Сегодня серьезные научные разработки получают поддержку бизнеса и власти».