Нанотехнологии в доме: каковы возможности?

Нанотехнологии — это технологии самых маленьких. Речь идет о превращении материалов атом за атомом в более крупные структуры с полезными свойствами, которые можно использовать во всем, от наших автомобилей до наших тел. До сих пор мы не видели много явно «нанотехнологических» продуктов, но пока мы говорим, они находятся на пути к выходу на рынок.

Графен, безусловно, является самым известным из всех разрабатываемых нанотехнологических продуктов. Производное графита — единый лист молекул углерода, образующих шестиугольную решетку, — в 200 раз прочнее стали, вес к весу, идеальный проводник электричества, прозрачный (хотя графит черный) и гибкий. Применение в бытовой электронике и тяжелой промышленности почти безгранично, но есть еще одно место, где вскоре может появиться графен: дом.

Но где именно? Как нанотехнологии могут помочь превратить наши дома во что-то принципиально новое?

Устранение всех загрязнений из водопроводной воды

Жители города Флинт, штат Мичиган, слишком хорошо знают, что водопроводная вода не всегда свободна от загрязняющих веществ. Но проблема токсинов не ограничивается этим маленьким городком в Ржавом поясе: токсичные продукты можно найти практически во всей водопроводной воде в США. Конечно, уровни таких веществ, как ртуть и кадмий, недостаточно высоки, чтобы вызвать немедленные проблемы, но большинство людей предпочли бы, чтобы эти металлы были вне их тела, а не внутри.

Современные фильтры для воды довольно хорошо избавляются от этих частиц. Но в будущем можно будет разработать фильтры на атомарном уровне с химическими свойствами, позволяющими воде проходить, не позволяя более крупным молекулам тяжелых металлов делать то же самое. В настоящее время фильтры могут отфильтровывать частицы только до минимального разрешения, и многие из них все еще пропускают очень маленькие токсины в вашу воду.

Легко очищаемые кухонные поверхности

Некоторые современные диваны уже имеют «защиту от выгорания» — тонкое покрытие, защищающее материал под ним от возгорания. Но вскоре мы увидели подобные технологии на кухонных поверхностях. Идея состоит в том, чтобы нанести на рабочую поверхность тонкий слой наночастиц диоксида титана, который предотвратит проникновение воды или пятен на материал. Теоретически вам больше не придется покрывать деревянные рабочие поверхности слоем пластика, чтобы предотвратить просачивание пищевых отходов и гниение древесины. Все, что вам нужно сделать, это обработать столешницу наночастицами, и они предотвратят попадание воды и обеспечат защиту от пригорания.

Конец нашествия насекомых

На данный момент наши дома, по сути, представляют собой огромные ульи, ожидающие, когда их заселят. По данным сайта www.animalcontrolspecialists.com, всевозможные шести- и восьмилапые друзья хотят использовать наши дома для своего тепла и относительной безопасности от хищников. Однако нанотехнологии обещают предотвратить все это.

Одна из проблем существующих систем защиты от насекомых заключается в том, что они основаны на обычных материалах. У насекомых мощные челюсти, поэтому они обычно могут пробраться сквозь эти материалы внутрь вашего дома. В тот момент, когда один фильтр выходит из строя, остальные бесполезны.

Однако нанотехнологии обещают изменить все это. Наноматериалы могут быть намного прочнее обычных фильтров, но при этом такими же легкими и дешевыми. Наноматериалы избавят вас от необходимости облицовывать дом потенциально токсичными химическими веществами или панелями из свинца толщиной в один дюйм.

Улавливание зловонных химикатов в стирке

В течение дня наша одежда захватывает и сохраняет тысячи частиц из окружающей среды. Некоторые из этих частиц по существу безвредны, например, отмершие клетки кожи, но другие могут быть токсичными, например, выбросы дизельного топлива или частицы сигаретного дыма.

В настоящее время эти частицы разбрызгиваются в стиральной машине, когда вы стираете одежду. Но нанотехнологии в стиральном порошке теперь все меняют. Согласно сайту www.theconversation.com, некоторые стиральные порошки содержат цеолиты, тип частиц с множеством пористых отверстий. Когда эти частицы вступают в контакт с мусором в вашей одежде, они захватывают его в клетки, подобные клеткам, предотвращая их попадание обратно в стирку.

Лучшая безопасность дверей

Если вам сегодня нужна надежная входная дверь, вам нужно купить что-то очень тяжелое. Часто надежная входная дверь означает жертвование эстетикой ради безопасности. Эти вещи толстые и тяжелые.

Но с нанотехнологиями все может измениться. В будущем, возможно, больше не будет необходимости увеличивать вес для повышения прочности: материалы можно будет проектировать с учетом прочности с нуля.

Мы уже видим рост использования нанотехнологических материалов в спортивном снаряжении. Некоторые велосипеды, например, теперь используют графеновые чешуйки в раме для повышения жесткости и снижения веса. И клюшки для гольфа также используют графен, чтобы улучшить ощущение клюшки, когда она проходит сквозь мяч.

Но в конечном счете, если ученые смогут понять, как производить графен в больших масштабах, мы сможем увидеть гораздо более безопасные двери и дверные окантовки. Есть надежда, что двери и их рамы будут настолько прочными, что взломать дверь будет невозможно — по крайней мере, без механической помощи машины.

Лакокрасочное покрытие, которое не выцветает

Одна из проблем с наружной краской заключается в том, что со временем она неизбежно выцветает. УФ-лучи солнца повреждают пигмент, вызывая его пожелтение, тусклый цвет и потерю блеска. Но ученые сейчас работают над специальной нанотехнологией, которая может обеспечить защиту краски от ультрафиолета, сохраняя ваш гараж или сарай в лучшем виде на долгие годы. Надежда состоит в том, что наноматериал будет отражать ультрафиолетовые лучи от основной краски, защищая ее, чтобы она служила дольше.

Одежда, которая не пахнет

Можете ли вы представить себе носить пару носков, которые не пахнут через неделю? Возможно нет. Но наука находит способы предотвратить попадание мелких частиц, вызывающих запах, в волокна материала. Идея состоит в том, чтобы добавить наночастицы серебра, которые убивают бактерии при контакте с материалом, не позволяя им выделять вонючие отходы. Даже сегодня мы видим ранние версии таких продуктов, поэтому эра необходимости регулярно менять одежду, возможно, подходит к концу.