Секретные академики
Шрифт:
— Алмазы — это очень эффектно…
— Но у нас есть еще одна мечта!
— Связанная опять-таки с алмазами?
— Нет, с наночастицами, то есть частицами, размер которых одна миллиардная метра. Интерес к таким миниатюрным созданиям во многих отраслях науки сейчас чрезвычайно велик. В Академии наук России прошел ряд совещаний и конференций, им посвященных. Оказывается, таких частиц великое множество. Сама Земля образовалась из них. Мировой океан ими переполнен. Сейчас найдено много месторождений, в которых есть все металлы, но они там в виде наночастиц. Понятно, что нужно найти способ добычи полезных ископаемых новыми способами.
— Вы сделаете это быстро?
— Все зависит от финансирования. Будут деньги, сделаем быстро. Дело в том, что в таких месторождениях полезных ископаемых раз в пятьдесят больше. Мы сейчас наночастицами занимаемся активно. Однако необходима кооперация с учеными других направлений. В частности, с химиками и физиками. Думаю, XXI век для науки — это создание нанотехнологий.
— На общем собрании РАН ваш доклад вызвал огромный интерес!
— В частности, там я привел один пример того, какой эффект дает применение нанотехнологий в промышленности. Мы провели такой опыт. Взяли металлическую пластину, отполировали ее до зеркального блеска и написали на ней с помощью ионной пушки слово «Мир». Затем на 10 минут поместили пластину в оксикатор с «царской водкой», что равносильно 10-летнему пребыванию этого куска металла на воздухе. После извлечения пластины из оксикатора она была напрочь проржавевшая, кроме слова «Мир». Этот простой опыт доказывает, что с помощью несложных приспособлений мы можем на 5–10 лет увеличить срок службы приборов и машин по сравнению с применяемыми сейчас способами закалки металлов.
— Наночастицы вездесущи?
— Конечно. В гидросфере они образуются, в частности, в вершинах «черных курильщиков». Эти образования были открыты всего десять лет назад. Гидротермальные растворы — это наночастицы. При соединении с холодной водой они превращаются уже в видимые частицы…
— «Черные курильщики» — это нечто похожее на подводные вулканы?
— Их температура порядка 400 градусов. В истории планеты «черных курильщиков» было много. В районе их «жерл» образуются рудные месторождения, некоторые из них были открыты на Урале, в Сибири, других районах.
— Очень неожиданное открытие!
— Таких исследований очень много. К примеру, при выделении полезных ископаемых образуются так называемые пустые породы, в том числе и с примесью благородных металлов. И в этих, вроде бы пустых, отвалах образуются вторичные месторождения за счет самоорганизации благородных металлов. В первую очередь — золото и серебро. И уже через 20 лет эти «пустые» терриконы преобразуются во вторичные месторождения. Я думаю, что через 15–20 лет мы столкнемся с такой ситуацией, когда у нас уже не будет настоящих крупных месторождений со многими полезными компонентами, необходимыми промышленности. Но зато сейчас открывается все больше и больше месторождений с нанофазами. Это черные сланцы. Первое золоторудное месторождение черных сланцев — Мурунтау — было открыто много лет тому назад. Мы его подарили Узбекистану. Совсем недавно в Мурунтау открыли платиновую минерализацию. В России существует множество месторождений подобного рода. Или те же «плюмы», с которых мы начали наш разговор. Изливающиеся на поверхность планеты магмы, находясь на ее глубине, участвовали в высокотемпературных геологических процессах и проходили стадию наночастиц. А следовательно, они становились зародышами для образования крупных кристаллов. Из всего этого можно сделать такой вывод: наночастицы — это наше прошлое, настоящее и будущее. Поэтому нанотехнология — одно из самых приоритетных направлений современных исследований не только у нас в стране, но и в мире.
— Есть такое представление, что интерес к наночастицам «пришел из космоса»? Я имею в виду, что изучение звезд, галактик, а также Луны, Марса и Венеры подтолкнуло к идее, что необходимо объединить макро- и микромиры, но это возможно лишь при переходе к исследованию столь ничтожных «кирпичиков», из которых создан наш мир, что и различить-то их невозможно. Разве не так?
— Это уже философия, которой, кстати, тоже предстоит заниматься наномиром как нечто непознанным, необъяснимым. Что же касается космоса, то нам посчастливилось принять участие и в этих исследованиях. Причем весьма неожиданным образом.
— Как это?
— В США и у нас есть лунный грунт. У них 540 килограмм, у нас несколько сотен грамм. Астронавты привозили грунт во время своих экспедиций на Луну, а мы доставляли его оттуда автоматами. Но количество грунта ничего не значит, важно другое. У нас лунный реголит, лунный песок, то есть усредненный состав. У нас есть те же минералы, что и в каменюках, находящихся в США. Современная техника позволяет исследовать вещество в столь ничтожных количествах, что наши лунные граммы могут удовлетворить любое количество исследователей, были бы желающие изучать этот грунт. Когда мы получили в свое распоряжение лунный грунт, то со всей присущей молодости энергией и нигилизмом занялись его изучением. Еще до космических полетов академик А. П. Виноградов попытался составить геологическую карту Луны. Он взял примерно 60 видов земных пород, измерил их альбедо — отражательную способность — и сопоставил эти данные с альбедо Луны. Так появилась его карта. Она была опубликована, и никто не сомневался в ее достоверности, так как карта была сделана корректно. Однако после доставки лунного грунта оказалось, что все не так! Предполагалось, что там граниты, но на самом деле — горная порода, обогащенная магнием. Там совершенно нет осадочных пород. Мы попытались понять, почему карта Виноградова «не работает».
— Александр Павлович был расстроен?
— Он был слишком крупным ученым, а потому истину ценил превыше всего!.. Итак, мы начали изучать лунный грунт. Он постоянно подвергается воздействию «солнечного ветра», то есть протонов. Они летят с большой скоростью и проникают в глубь грунта. Протоны восстанавливают те окислы, из которых состоит магматическая горная порода. Оказывается, легче всего восстанавливается железо. И именно поэтому изменилось альбедо, мы видим, что весь лунный грунт изменился — он покрыт тоненькой пленочкой железа. Он стал черным.
— Именно поэтому однажды академик М. В. Келдыш сказал, что когда-нибудь на Луне появятся металлургические комбинаты?!
— Он размышлял о том, как можно использовать ресурсы Луны и планет. А о железе он узнал, конечно же, после наших исследований. Однако через десять лет мы вновь вернулись к лунному реголиту. Оказалось, что никакого окисления, никаких изменений в нем не произошло. Почему? Сейчас мы понимаем, что произошел переход от кристаллической структуры к наночастицам. А одна из главных их особенностей — их твердость.
— Круг замкнулся?
— Просто мы перешли на новый уровень познания. Сейчас «лунные эксперименты» получают неожиданное продолжение уже для сугубо земных целей. В частности, в Институте металлургии РАН начались исследования по облучению протонами металлов. На мой взгляд, удастся получить интересные результаты. Кстати, за исследования лунного грунта мы получили Государственную премию, и эта работа была зарегистрирована как Открытие № 219. Как видите, за все годы советской власти открытий было не так уж много. К сожалению, сейчас они не регистрируются, на мой взгляд, напрасно, потому что диплом на открытие свидетельствует об очень крупной работе, проведенной исследователями. Зачем же лишать их такого признания?!