Нанотехнологии. Правда и вымысел

Пищевые компании все чаще применяют в продовольственных товарах (продукты питания, напитки, жевательная резинка) биологические наночастицы размерами в несколько сотен атомов.

«Нанотехнологически видоизмененные продукты позволят улучшить здоровье людей», — считает химик из института прикладной химии Еврейского университета в Иерусалиме (Casali Institute ofApplied Chemistry in the Hebrew) Ниссим Гарти (Nissim Garti), предложивший создавать наноконтейнеры из витаминов и пищевых кислот по аналогии с косметическими разработками.

По словам ученого, капсулы размером 10-100 нм значительно лучше растворяются, а потому подвижнее и эффективнее обычных вкусовых и ароматических капельных добавок. Это метод уже предложен предприятию Nutralease для усиления аромата кофе. Молекулы сахара и аминокислот заключены в особые нанокапли, которые разбрызгивают по кофейным зернам. В обычных условиях ни аромат, ни вкус ничем не проявляются, что, возможно, не является достоинством разработки. Однако под воздействием горячей воды при приготовлении нанооболочки разрушаются, и субстанции смешиваются с кофе, придавая необходимый и стойкий вкус. При этом введением в нанокапсулы тех или иных компонентов можно достичь самых разнообразных вкусовых оттенков.

Похожий метод также используют и для обработки шоколадных кондитерских изделий. Например, нанометровый слой диоксида титана, нанесенный на шоколадный батончик Mars, увеличивает его срок хранения в несколько раз. Фактически получается продукт, упакованный в оболочку (нанофольгу) из оксида титана. При этом сам нанометровый оксид титана также способен усваиваться организмом.

Однако, как и в случае с нанокосметикой, степень безопасности широкого применения нанотехнологических добавок пока однозначно не установлена.

Голландская фирма Friesland Foods — один из крупнейших в мире производителей сыров — разрабатывает технологию применения наноразмерных сит, более приемлемых с точки зрения безопасности конечного продукта. Цель этих работ — высокоэффективное разделение (сепарация) молока на протеины, полисахариды и молекулы жирных кислот.

По мнению участников Международного конгресса Nano 4 Food, проходившего в голландском городе Вагенинген, уже в ближайшем времени нанотехнологические добавки, способные изменять вкус и питательные свойства продуктов, станут обязательным компонентом многих пищевых продуктов.

Становится немного жаль, что в будущем вкус и аромат хрустящих французских булочек, бельгийских шоколадных кремов, изысканных голландских и швейцарских сыров станет не заботой умелых рук и теплотой душ известных всему миру мастеров, а одним из изделий заводов и фабрик по производству синтетических нанодобавок.

Перспективы развития нанонауки

Чтоб все знали — и бизнес, — что если он сегодня не пойдет в нанотехнологии… он пропустит все на свете. И будет в лучшем случае в телогрейке работать на скважине… которой будут управлять наши друзья и партнеры.

М. Фрадков, премьер-министр Российской Федерации (2007 год)

Согласно исследованиям, проведенным Foresight Nanotech Institute в 2005 году, использование нанотехнологий в будущем позволит решить ряд наиболее значимых для человечества проблем.

Как уже неоднократно упоминалось, нанотехнология открывает большие перспективы при разработке новых материалов, совершенствовании связи, развитии биотехнологии, микроэлектроники, энергетики и вооружений. Среди наиболее вероятных научных прорывов эксперты называют увеличение производительности компьютеров, восстановление человеческих органов с использованием вновь воссозданной ткани, получение новых материалов напрямую из заданных атомов и молекул и новые открытия в химии и физике, способные оказать революционное воздействие на развитие цивилизации.

В своих работах Э. Дрекслер и его последователи оценивали параметры механических устройств при приближении размера компонентов к молекулярному масштабу. Это обусловлено не тем, что ученые недооценивали важность электрических, оптических и других эффектов, а тем, что механические конструкции гораздо проще и достовернее масштабируются. При этом, разумеется, осознается, что электрические и другие эффекты могут дать значительные дополнительные возможности.

Произведя соответствующее масштабирование, Э. Дрекслер получил следующие численные оценки различных эффектов:

• позиционирование реагирующих молекул — с точностью около 0,1 нм;

• механосинтез — с производительностью около 106 операций/с на устройство;

• молекулярная сборка объекта массой 1 кг — ориентировочно за 104 с;

• работа наномеханического устройства — с частотой до 109 Гц;