Сегодня нам пророчат скорый приход нанотехнологий в промышленное производство, сообщает Новая Сибирь.
Но в первую очередь эта революция должна коснуться легкой промышленности. По мнению экспертов, объем мирового рынка нанотканей к 2015 году может достичь двух миллиардов долларов.
В первую очередь ткани с применением нанотехнологий используются в производстве одежды. Это всевозможные несминаемые ткани, которые не нужно гладить благодаря особому покрытию волокон. Это непачкающаяся одежда, поверхность которой покрыта микроскопическим ворсом, с которого скатываются, не впитываясь, капельки воды и частицы грязи и пыли — все это можно просто смахнуть тряпкой. Наконец, это пресловутые наноноски, в хлопковую ткань которых включены серебряные наночастицы, которые обеззараживают ткань и убивают бактерии, имеющие неприятный запах.
Новым веянием в производстве одежды становится пьезоэлектроника — создание в ткани наноструктурной сети, вырабатывающей электричество из трения. От куртки из такой ткани можно будет подзаряжать телефон или планшетник прямо на ходу.
Своеобразным признанием уникальных свойств нанотканей стало решение международной федерации плавания FINA о запрете на использование профессиональными пловцами костюмов с нанопокрытием из полиуретана — на том основании, что такие костюмы дают пловцам необоснованное преимущество.
Включенные в ткань костюма наночастицы улучшают его водоотталкивающие свойства, а кроме того, удерживают мельчайшие пузырьки воздуха.
Исторический материализм отвечает на главный вопрос философии именно так: существуют как дух, так и материя, но материя первична. Та материя, из которой сегодня шьют сверхсовременную одежду, тоже первична — в определенном смысле слова: возможно, производство такого текстиля скоро станет первоочередной задачей промышленности.
Появление понятий, терминов «умный», «интерактивный», «многофункциональный» стали широко использовать по отношению к текстилю и одежде. На поле инноваций в легкой промышленности занято немало ученых — причем эта специализация появилась много лет назад.
Впервые термин «умные» был использован и введен в научный и технический лексикон в конце 80-х годов прошлого века в Японии. В текстильный мир этот термин в большей степени, чем понятие, пришел в 90-е годы, и первым видом материала с таким лейблом были «умные» шелковые нити, обладающие памятью формы.
Текстиль (в широком смысле) является уникальным по своим свойствам и возможностям использования в различных областях материалом, которому нет равных. Текстиль— это результат многотысячелетнего творчества человека, забравшего все лучшее от природы (волокна, красители), изобретавшего и совершенствовавшего технологии (прядение, ткачество, вязание, изменение свойств ткани с помощью химических технологий). На протяжении тысячелетий производство текстиля аккумулировало все достижения науки и техники.
Несколько лет назад американский ученый Джеф Оуэнс придумал наноткань.
Чудо-материя убивает не только естественные бактерии на коже, ответственные за неприятный запах, но и другие опасные бактерии, а также разлагает грязь и пот и не пропускает воду снаружи к телу.
Джеф Оуэнс работает на ВВС США, поэтому его изобретение предназначалось в первую очередь для военных. Оуэнс и его коллеги уже создали по этой новой технологии футболки и нижнее белье, которые можно носить в течение многих недель не умываясь, но при этомбез проблем с грязью и запахом.
Секрет ткани Оуэнса — в нанотехнологиях, то есть в «умных» микрочастицах. Суть в том, что ткань состоит из обычных волокон, на них при помощи микроволнового излучения посажены наночастицы, а затем к этим частицам при помощи точно рассчитанных химических связей «приклеили» набор реагентов, отвечающих за уничтожение бактерий и прочие функции материала.
Впрочем, как и любую вещь, иногда одежду из ткани нового поколения все же надо стирать. Но изобретение американского военного — наименее прихотливое из всех тканей, известных людям до сих пор. Эксперименты показали, что одежду из наноткани можно не снимать неделями и оставаться опрятным. И самое приятное: в случае серийного производства ткани новая технология добавит к стоимости каждого предмета одежды лишь несколько долларов.
Лицензию на производство материи будущего приобрела лондонская компания Alexium. Она разрабатывает товары для мирных граждан на основе изобретения: от спортивной одежды до постельного белья в госпиталях и одежды для медиков.
Подобная функциональная одежда уже давно доступна на западном рынке, самые очевидные примеры — это купальные принадлежности с составом, защищающим от солнечных лучей, или рубашки, пропитанные репеллентом (составом, отпугивающим насекомых).
Все это сделано из материала, обработанного наночастицами металлов. Внешне такая ткань не отличается от обычной, только ее цвет определяется не обычными красителями, а свойствами наночастиц. Цветные наночастицы, интегрированные в ткань, не блекнут со временем, в отличие от красок, сохраняя насыщенный цвет.
Единственное, что удручало до последнего времени, — это стоимость. Материал для одного предмета одежды средних размеров обходился в сумму почти 10 000 долларов. Но уже сегодня эта проблема решена — стоимость чудо-одежды ненамного выше, чем на обычный текстиль.
Как только Америка заявила об удешевлении своих инноваций, оказалось, что и в России дело не стоит на месте. Несмотря на то, что сегодня показатель российской наноиндустрии в различных отраслях составляет менее одного процента мирового рынка высоких технологий, об этих технологиях у нас слышало гораздо больше народа, чем в США, — испытанные на космонавтах «умные» рубашки, трусы и кроссовки рады бы носить до 91 процента опрошенных ВЦИОМом.
Как что шьют такую одежду и в России. К примеру, изобретатели из Иваново сделали ткань с напылением титана толщиной в несколько нанометров. А доцент Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета Николай Сафьянников изобрел технологию получения 3D-изображений на ткани.
Придумана и наноткань, из которой планируется шить одежду для солдат. По мнению разработчиков, использование таких материалов заметно усложнит обнаружение бойцов на поле боя, а следовательно, и снизит человеческие потери.
Но вся эта одежда у нас в стране весьма дорогостоящая. Кроме того, PR-менеджеры «Роснанотеха» заявляют, что поставить на поток научные разработки практически невозможно, ссылаясь еще и на «неподготовленность общественного мнения к внедрению нанотехнологий». Поэтому наноодежда и нанообувь пока практически не выходят за стены лабораторий по причине отсутствия технологий массового внедрения в производство.
А вот японская компания Life Beans пошла еще дальше: в прошлом году она представила новый вектор движения текстильной промышленности. Концепция японских ученых — это попытка в целом пересмотреть принципы создания одежды для разных сезонов года, которые до сих пор следуют вековым традициям.
Волокна тканей разработаны таким образом, чтобы подстраиваться под погодные условия и поддерживать комфортную температуру. Одежда оснащена электроникой, она может работать и мобильным телефоном, и картой памяти, и передавать всю информацию о состоянии владельца — даже о его настроении — на компьютер, который уже советует, что необходимо скорректировать.
Чтобы сегодня изобрести что-нибудь новое и необычное, можно, конечно, обойтись и без нано. Например, британские ученые презентовали действующий концепт футболок будущего. Футболки у них выходят одноразовые, шить их не нужно, все, что требуется, — равномерно распылить на покупателя специальную смесь из баллончика. Смесь покрывает тело, застывает, и футболка готова: снимать ее нужно так же, как и обычную, — стягивая через голову. Изобретатели уверяют, что их материал по прочности не уступает ниткам, а фасоны и цвета зависят от фантазии владельца.
Если одежда из баллончиков пойдет в широкие массы, сотни производителей копеечных футболок лишатся прибыли.
Отношение к «тканевым» нанотехнологиям в мире неоднозначное. В Европе, к примеру, эти разработки рассматривают по большей части в качестве основы для будущего медицины, энергетики и информатики. Там работают над созданием одежды для пациентов, которая будет передавать врачам данные об их местонахождении, температуре тела и работе сердечнососудистой системы. Помимо одежды идет работа и над созданием «умных» подгузников, в которые будут встроены датчики, контролирующие состояние ребенка, и при обнаружении тревожных показателей сообщение немедленно будет пересылаться на телефон родителей.
Наверное, подобные функции нанотканей гораздо полезнее, чем, скажем, износостойкость. Так что пока что трудно ответить на вопрос: какой же будет одежда будущего, сколько она будет стоить и чем будет отличаться от той, что мы носим сейчас. Но год от года интерес к различным типам нанотекстилей, тканям и материалам с напылением наночастиц вызывает все больший и больший интерес.
