Топ-100

Нанотехнологии древности

0

Основные инструменты нанотехнологий – электронные и атомно-силовые микроскопы, способные на увеличение в 5 млн. раз! Такие приборы появились благодаря американскому физику и лауреату Нобелевской премии Ричарду Фейнману. Он рассмотрел последствия безграничной миниатюризации с позиций теоретической физики в своем выступлении перед американскими физиками в 1959 г.

Тот факт, что мелкие частицы различных веществ обладают иными свойствами, чем это же вещество с более крупными размерами частиц, был известен давно. Люди занимались нанотехнологиями и не догадывались об этом. Секреты производства передавались из поколения в поколение, при этом причины уникальных свойств материалов не изучались. Но, как оказалось в ходе исследований учёных, многие из давно используемых человечеством материалов являются именно нанообъектами.

Рубиновое стекло

Одним из самых древних примеров нанотехнологий являются цветные стекла, окрашенные наночастицами металлов, технология получения которых была известна еще в Древнем Египте. Такие стекла в буквальном смысле являются золотыми, поскольку в них «растворены» наночастицы драгоценного металла.

Похожую методику разработал гамбургский стекловар Андреас Кассий (XVII в.). Он окрашивал стекла и фарфор так называемым кассиевым пурпуром. Мастер брал мельчайшие частички золота и помещал их в гель из оловянной кислоты. В итоге, стекла окрашивались в цвета от пурпурного и фиолетового до желтого.

Керамика Деруты

Гончары из итальянской провинции Умбрия в XV–XVI ст. применяли нанотехнологии в промышленных масштабах. Цветная глазурь на керамике, которой славились мастера города Дерута, своим блеском обязана мельчайшим металлическим гранулам.

Среди образцов керамики Деруты имеются предметы, покрытые радужной или металлической глазурью. Некоторые сверкают золотым блеском, другие переливаются, меняя свой цвет под разными углами. Это происходит благодаря наличию в краске крошечных частичек металла.

Не менее интересные сосуды нашли на Корсике, в некрополе Алалия/Алерия (V-IV вв. до нашей эры). Это кувшины, говоря современным языком, из армированной керамики. Как видим, усиление керамической матрицы натуральными асбестовыми нановолокнами практиковалось еще тысячи лет назад. Итальянские ученые утверждают, самый старый настоящий нанокомпозит, с использованием натуральных асбестовых волокон, был разработан именно на Корсике еще во времена железного века. Найденные артефакты встречаются только в асбестовых районах северо-востока острова. Хронологически, изготовление этого типа керамики характерно для конца раннего железного века и стало доминирующим к концу III в. до нашей эры, вплоть до периода Августа, когда этот тип керамики, сочетающийся с гребенчатым декором, исчез.

Дамасская сталь

Исследования в области нанотехнологий позволили выяснить, что при производстве дамасской стали применялись углеродные наноструктуры. Анализ снимков дамасской стали, растворённой в соляной кислоте, проведенных с помощью электронного микроскопа, показал схожесть структуры стали с современными углеродными нанотрубками.

Чандарская плита

По мнению учёных, Чандарская плита, найденная в 1999 г. в деревне Чандар (Башкирия), также была изготовлена с помощью нанотехнологий. В плите обнаружено сочетание элементов, которых в природе не существует. Первый 14-сантиметровый серо-зелёный слой плиты — чистый, без кварца (песка) доломит — осадочная порода (жаростойкая и устойчивая к радиации), которой в чистом виде в природе нет. Доломит укреплён вторым слоем толщиной 1,5—2 см из материала, похожего на диопсидовое стекло с такой же микроструктурой, как у титановых сплавов высочайшей твёрдости, для изготовления которых сейчас применяют нанотехнологии. На этот слой нанесено изображение рельефной карты – вероятно, показана местность от Уфимской возвышенности до современного города Мелеуза. Третий слой в 1 мм — белый фарфор.

Благодаря идентификации раковин, вкраплённых в плиту и принадлежащих моллюскам, вымершим в середине палеогеновой эпохи, удалось установить возраст карты — не менее 50 млн. лет.

Окрашивание волос в Древнем Египте

Исследования захоронений в Древнем Египте показали, что для окрашивания волос в чёрный цвет также применяли нанотехнологии. Группа исследователей не только изучила образцы волос из древнеегипетских погребений, но и в серии экспериментов воспроизвела древнюю технологию окрашивания. До этого считалось, что египтяне использовали преимущественно натуральные растительные красители — хну и басму. Однако оказалось, что в чёрный цвет волосы красили пастой из извести, оксида свинца и небольшого количества воды. В процессе окрашивания получались наночастицы галенита (сульфида свинца) размером до 5 нанометров.

Чаша Ликурга (Древний Рим)

Чаша (IV в. до н.э.) с изображением царя эдонов Ликурга, которого Дионис поразил безумием, меняет свой цвет в зависимости от того, где находится источник света: снаружи или внутри. Матовая зеленая чаша становится красной, если ее осветить изнутри. Сосуд состоит из обычного натриево-известково-кварцевого стекла, в нем есть около 1 процента золота и серебра, а также 0,5 процента марганца. Учёные обнаружили с помощью электронного микроскопа и рентгенограмм частицы золота и серебра размером от 50 до 100 нанометров. Именно они отвечают за необычную окраску кубка.

Витражи храмов средневековой Европы

Исследования показали, что благодаря добавкам наночастиц золота и других металлов стёкла витражей храмов средневековой Европы становились разноцветными. Учёные полагают, что витражи были не только произведениями искусства, но и фотокаталитическими очистителями воздуха, удаляющими органические загрязнения. Катализаторами служили именно мельчайшие частицы золота. «Когда золото измельчено до размеров наночастиц, оно становится очень активным под действием солнечного света. Электромагнитные колебания солнечного излучения резонируют с колебаниями электронов золотых наночастиц. В результате общее магнитное поле на поверхности наночастиц золота увеличивается в сотни раз и разрушает межмолекулярные связи загрязняющих агентов, содержащихся в воздухе», – объяснил профессор Чжу. Он предполагает, что побочным продуктом этих реакций был углекислый газ, который в небольших количествах сравнительно безопасен.

По материалам Zhitanska.com, Profidom.com.ua

Share.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.