Наполовину мертвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии
Шрифт:
Итак: опасности, связанные с высококонцентрированной энергией, могут представляться нам очевидными. Военный аспект, к сожалению, делает эту тему для нас знакомой. Но предполагать, что все ограничится уже знакомыми нам последствиями, — ошибка. Такая же ошибка, как оценивать последствия случайного взрыва артиллерийского снаряда, без учета того, что этот снаряд может лежать на складе среди множества подобных.
Риск агрессивных сред — наноматериалы разрабатываются для применения в агрессивных средах, таких, для которых применение обычных материалов невозможно.
Риск переноса высоких технологий из лабораторий в массовое производство и обычную среду обитания человека с ее непредсказуемыми воздействиями.
Риск неучета
Риск повышения надежности системы с одновременным ростом тяжести последствий аварии.
Риск переоценки значимости имеющихся ресурсов.
Риск концентрации большой энергии в малых объемах.
Риск доступности высокоэнергетических веществ.
1.5. Светло, да не видно
Главное — не перейти улицу на тот свет.
Последствия применения нанотехнологий, как мы уже говорили, могут носить косвенный характер. Изменения затрагивают не столько сами производственные и технологические процессы, сколько то, что с ними связано. Эти изменения напрямую технологией не диктуются. Скорее, попытки применить такие технологии там, где без такого давления технология не будет востребована, и есть тот источник риска, о котором речь пойдет далее.
Яркий пример таких косвенных последствий — извините за невольный каламбур — последствия государственного лоббирования светодиодного освещения.
Конечно, светодиодное освещение имеет и вполне прямые последствия. Не всякий свет полезен для человека, а тем более для ребенка: можно и зрение испортить. Наиболее энергетически эффективные светодиоды (а именно для этого их и применяют — электроэнергию экономить) как раз тем и отличаются, что их свет не такой, как солнечный. Вот и придумывают для них специальное применение. Это так называемое ландшафтное освещение. Мол, если здание для красоты подсвечивать, то все равно чем, лишь бы ярко. Но «задумки» этим не ограничиваются. Применение такого, да и практически любого светодиодного освещения в школьных и дошкольных учреждениях, поликлиниках и больницах (детских и взрослых), в общественных местах запрещено уже упомянутыми СанПиНами. И правильно запрещено. Попробуйте почитать книгу, освещая страницы светодиодным фонариком. Желание читать пропадет сразу. Ну а где такие светодиоды внедрять? Правильно — там, где их можно установить административно, например в транспорте. Самолет и электричка — вот первые потенциальные жертвы (не читать же вы пришли!), а также детские сады, школы, больницы, поликлиники и библиотеки.
Постойте, скажет читатель. Ведь только что авторы написали — «запрещено СанПиНами»! Все так. Но кто мешает эти нормы пересмотреть? Например, провести исследования и «установить», что и не вредно вовсе.
И такие попытки предпринимались, ведь энергоэффективность — важнейший приоритет государства! Хорошо, что на сегодня эти попытки закончились ничем. Но это только пока.
Знающий читатель справедливо заметит: но ведь есть светодиоды и не такие вредные. Светят себе вполне приятным белым светом. Есть — правда. Но правда и в том, что их трудно отнести к энергоэффективным. Они, по сути, мало чем отличаются от ртутных ламп. Светит такой светодиодик в ультрафиолете, а сверху покрыт люминофором [24] . И ультрафиолетовое излучение полностью поглощается этим люминофором. Затем люминофор переизлучает его. Это явление называют люминесценцией, а лампы такого типа — люминесцентными. Переизлучает же он свет в широком спектре и с большей длиной волны, чем было, — как раз в диапазоне видимого света, от красного до фиолетового. Вот и получается свет беленький, приятный. Но вот что интересно. Энергосберегающие лампы, такие как компактная люминесцентная лампа (КЛЛ), делают это не хуже. Светит такая лампа
24
Люминофор (от лат. lumen— свет и др.-греч. — несущий) — вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение.
Еще на рубеже XIX–XX вв. было установлено, что каждый химический элемент обладает уникальным спектральным портретом. Вот что это означает. Элемент может поглотить или излучить не любой свет, а только свет определенных частот или длин волн. Такие узенькие диапазоны назвали спектральными линиями. Чем хороша ртуть? У нее есть в области ультрафиолета полосы поглощения, достаточные, чтобы эффективно поглотить энергию ультрафиолетового излучения, и есть линии излучения в широком спектре видимого света, достаточные для того, чтобы такой свет считать приемлемым. Если в КЛЛ применяют ртуть, а не какой-либо другой элемент, значит, ртуть наиболее подходит для этих целей. Портрет — в смысле спектральных линий — у нее такой, подходящий. Но светодиод (тот, о котором мы говорим сейчас) работает так же. Позвольте, разве для этого светодиода «изобрели» какую-то отдельную таблицу Менделеева? Если есть такой элемент, имеющий столь же подходящий, как у ртути, портрет спектральных линий, то почему его не применить в КЛЛ?
Конечно, мы многое сильно упростили, утрировали. Но главное понятно: требуется объяснение, почему в одном случае у нас люминофор хороший, а в другом — плохой, ведь делают они одно и то же!
Однако есть и светодиоды, свет которых нам видитсябелым. Такие светодиоды могут показаться удачным решением обсуждаемой проблемы. И люминофора в них нет, а значит, и ртути, и с энергоэффективностью полный порядок, ведь переизлучение — всегда потери. А работают такие светодиоды, как телевизор. Светят одновременно три светодиодика на одном кристалле (точнее, три квантовых точки). Один красный, второй зеленый, третий синий. Вот и видим мы все вместе как белый — как в телевизоре.
Множество современных телевизоров и компьютерных дисплеев воспроизводят изображения, управляя интенсивностью трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Яркий желтый, например, является композицией одинаковых по интенсивности красной и зеленой составляющих без добавления синего.
Наше зрение устроено странно. Желтый — это определенный спектральный диапазон (длина волны — от 565 нм до 590 нм). Но наш глаз воспринимает смесь двух других спектральных диапазонов (красный — длина волны 620–740 нм и зеленый — 500–565 нм) как третий, как что-то среднее. Этим средним и будет желтый. Повторим: так устроено наше зрение.
Но то, что мы видим, зависит не только от свойств нашего глаза. Мы, если не смотрим на Солнце, видим либо отраженный, либо рассеянный свет, чаще — отраженный от поверхности того предмета, на который смотрим.
Например, посветили белым (солнечный свет), и все цвета, кроме желтого, поверхность поглотила — значит, видим желтую поверхность.
Если другая поверхность поглотит все цвета, кроме синего и красного (последние, соответственно, отразит), мы опять увидим желтую поверхность — вспомним: синий плюс красный видно как желтый.
Но вот если осветить первую поверхность с помощью света нашего светодиода, что мы увидим? Черную поверхность, ведь в составе света не было настоящего желтого — того, который наш предмет отражает! А вторую поверхность мы увидим такой же желтой, как и прежде, ведь синий и красный в нашем фонарике в наличии.
Что это означает? Неправильную цветопередачу. Светло-то светло, да ничего не видно. Если сделать из такой лампы яркую (уж это — пожалуйста!) автомобильную фару, то в свете таких фар вы рискуете не увидеть пешехода, переходящего дорогу перед вашим автомобилем.