Connect with us

Развитие цивилизации

Древние нанотехнологии

О том, что микроскопические фрагменты различных веществ обладают совсем другими свойствами, чем эти же вещества с более крупными размерами, было известно достаточно давно. По сути, люди занимались нанотехнологиями, однако об этом и не догадывались. И только в последние десятилетия термин «нанотехнологии» получил широкое признание. Приставка «нано», означающая одну миллиардную часть целого, и понятия «наночастицы», «наноматериалы», «нанотехнологии» получили широкое распространение в научной и популярной литературе сравнительно совсем недавно…

В кузнице Дамаска

А теперь сделаем экскурс в историю и убедимся в том, что уже в древности человек использовал столь уникальные технологии. Например, археологи давно заметили, что не только некоторые монеты, но и более сложные изделия из металла, например перстни и статуэтки, выглядевшие как золотые, на самом деле были сделаны из дешевых сплавов, дерева или керамики. При этом их золотая оболочка отличалась исключительным качеством и прочностью. А ее толщина составляла около 1 микрометра, то есть примерно 0,001 миллиметра. Но ведь у античных мастеров не было ни гальванических ванн, ни цианистых электролитов.

Использовали же золотых дел мастера свое умение в различных целях. Например, для защиты изделий из недорогих материалов от воздействия внешней среды. А на монеты золотой слой наносился для того, чтобы улучшить их внешний вид. Покрывали позолотой и дешевые ювелирные украшения, так как всегда находились люди, желающие выглядеть богаче своего реального состояния. А еще были фальшивомонетчики, пытавшиеся выдать фальшивую монету за золотую.

Современные специалисты недоумевают, как такие совершенные технологии могли быть разработаны античными мастера без соответствующих знаний о структуре материалов. Ведь подобные сведения были получены лишь в последние несколько столетий. Таким образом проблема не только в том, как делали эти покрытия, но и как мастера древности до этих технологий додумались.

А теперь несколько слов еще об одной нанотехнологии, известной с древности. Это – процесс изготовления дамасской стали. О ее уникальных свойствах, наверное, слышали многие: изделия из нее и прочны, и остры. Так вот, тщательные ее исследования под электронным микроскопом позволили выяснить наличие в лезвиях изделий, изготовленных из этого материала, углеродных нанотрубок и нановолокон из карбида железа. На основании полученных данных специалисты пришли квыводу, что именно вкрапление этих сложных структур и объясняет уникальные свойства дамасской стали. Иными словами, в производстве дамасской стали использовались углеродные наноструктуры.

И, что весьма удивительно, первые находки дамасской стали датируются XIV–XIII веками до н. э. А стали ее получать в Передней Азии. Спустя же 500 лет эту технологию переняли европейцы, а чуть позже – и китайцы.

Но, оказывается, не только металлурги и золотых дел мастера применяли в своей работе нанотехнологии. И установили этот факт французские ученые: помимо того, что они исследовали фрагменты волос из древних захоронений, но и провели ряд экспериментов, в ходе которых повторили методы окраски волос в черный цвет природным минералом сульфидом свинца, или галенитом. Именно этот способ использовали египтяне на протяжении многих веков для окраски волос. В процессе работы специалисты установили, что технология окраски практически соответствовала современному уровню.

Действительно, косметологи древности могли измельчить частицы красящего вещества до 5 нанометров в диаметре, что позволяло создать условия для их равномерного проникновения в ткань волоса и одинакового распределения по всей его толщине.

Как это удавалось сделать египтянам той далекой эпохи, пока остается загадкой. Ведь современные технологии позволяют получать намного худший по качеству результат. Что же касается естественного черного цвета волос, то он обеспечивается скоплениями белка меланина размером около 300 нанометров, рассеянными в поверхностном слое волоса. А наночастицы галенита, проникая при окраске в волос, играют роль меланина, тем самым окрашивая его в тёмный цвет. Только они примерно в 60 раз мельче, что и обеспечивает устойчивое окрашивание. К тому же такие микроскопические частицы не влияют на механические свойства волоса. Таким образом, древние косметологи, интуитивно пользовались теми методами, которые сейчас называются нанотехнологиями.

А древний южноамериканский народ майя интуитивно использовал нанотехнологии при получении знаменитой голубой краски, сохранившей свою свежесть до настоящего времени. Получалась же она при смешивании веществ органического (растение индиго) и неорганического (глина) происхождения. И хотя органические красители обычно быстро разрушаются, но в данном случае глина обеспечила им хорошую защиту.

А недавно было доказано, что при смешивании глины с содержанием палыгорскита с индиго, образуются незначительные примеси наноструктурированного оксида железа. Причем они были обнаружены во всех образцах краски в концентрации 0,5 %. Предполагается, что именно они и обеспечивают стойкость краски, поэтому росписи майя сохранили великолепие голубого цвета.

В настоящее время нанотехнологии используются во многих научных дисциплинах, а современные методы помогают создавать наноматериалы с определенными свойствами. Но в древности применение этих технологий носило случайный характер. Суть была непонятна, поэтому производство уникальных материалов сводилось к точному повторению технологических этапов. И только сейчас благодаря передовым методам исследования ученые выяснили, что это были наноматериалы.

Наш канал в Телеграм
Продолжить чтение
Click to comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Медицина1 день назад

Факты о стоматологических клиниках на Мичуринском проспекте: выбираем подходящую

Медицина1 день назад

Как выбрать крем для лица

Города и страны4 недели назад

Лучшие курорты Италии: топ 10

Медицина4 недели назад

Идеальные Улучшения: Брекеты и Как Выбрать Подходящую Стоматологию

Климат1 месяц назад

Климат в Кризисе: Путь к Устойчивому Будущему на Земле

Города и страны1 месяц назад

Идеальная Студия в Нижнем Новгороде: Ваш Уютный Уголок в Сердце Города

Солнечная система2 месяца назад

Тайны Япета: Открытие, Исследования и Загадки Уникального Спутника Сатурна

Медицина2 месяца назад

Выбор будущего дома: как найти идеальный пансионат для пожилых

Животные2 месяца назад

Ваш питомец в надёжных руках: как выбрать лучшую ветеринарную клинику

Космические миссии2 месяца назад

Диона: Загадочный мир в системе Сатурна

Космические миссии2 месяца назад

Мимас: Тайны маленького спутника Сатурна

Солнечная система2 месяца назад

Титан: Что известно о спутнике Сатурна?

Copyright © 2024 "Мир знаний"