Органический материал – кремний обратил на себя внимание ученых двух американских вузов - Гарвардского и Висконсина. Совместными усилиями научные коллективы университетов изобрели принципиально новое сочетание молекул в решетке нового вида материала.
Задачей для разработчиков была эффективность борьбы с любым обледенением. Эта проблема, - обрастание коркой льда при влажности и минусовой температуре всех предметов, - от зимних тротуаров и ступеней офисов до машин, оставленных без укрытия и крыльев самолетов, - наносит людям год за годом колоссальный урон. Падения и тяжелые травмы, аварии и катастрофы, вред экологии от химических реагентов, расход электроэнергии при постоянном профилактическом нагреве, то есть урон во многих сферах жизни.
Экспериментальная практика показала, что за нано-веществом будущее, так как несомненны его технические свойства, гарантирующие от обледенения устройства и конструкции из этого материала и без дополнительных расходов. Исследования подошли к концу. Но под вопросом стоимость такого вещества. ( Вначале ученые досконально и скрупулезно исследовали весь процесс образования гранул льда, причины его жесткого сцепления).
Исследования и эксперименты в нано – технологии увлекательны, как «лего». Невообразимо крохотные частицы так или иначе собираются в структурные решетки. В данном случае это была головоломка с молекулами кремния и вкраплением в их структуру атомов фтора. Ученые апробировали ряд не похожих вариантов. В любом случае структура лицевой стороны пластины была рифленой или была похожей на соты. В масштабах привычного нам мира - да, в неровностях и был бы лед и удаление с такой поверхности – проблематичнее. Но в микромире многие законы химии и физики изменчивы и пластичны, включая результаты взаимодействия различных материалов.
Рассмотрим конкретнее.
Если на подобную неровную поверхность упавшая вода вначале заполняет микровпадины, затем срабатывают законы межмолекулярного притяжения и капли воды сворачиваются в сферу. ( Вспомним выпуклые глаза стрекоз и бабочек, - они не защищены веками. В их структуре - тысячи микроволосков, не допускающих попадания дождевой и иной воды. Подобно их фасеточным глазам устроена и структура нано-вещества, покрывающего изделие или плиты от оледенения.). Такие капли скатываются с любой поверхности до замерзания, они просто не способны оставаться на поверхности. При сильных морозах застывшая капля крайне легко соприкасается с обработанной поверхностью и необходим только порыв ветра, пара движений стеклоочистителя или щетка уличного уборщика. А пока дворники ломом уродуют тротуары настолько, что летом неловко перед уличными плитками.
Заказчиков проекта мало интересовали бытовые проблемы. Финансировали разработку американский департамент национальной безопасности и военное – агентство перспективных исследований DARPA. Поводом для заказа стали трагедии из-за обледенения корпусов и крыльев гражданских и военных самолетов. ( В частности, поломка обогревателя явилась виной исчезновения самолета в Карибском море). Но разработка отличная. Хотя выкладывать шоссе нано- материалом вряд ли станут в обозримом будущем, варварский лом не будет нужен.