Нанотехнологии

Нанотехнологии

Вы знаете тайну дамасской стали и булатного меча?
Возьмите на речке горсть камушков и … слепите из них комок. Не получается? А если взять песок? Особенно влажный. О, что-то есть. Наконец, горсть влажной глины. Теперь точно получится. Если же ей еще дать подсохнуть, то комок и вообще будет прочным и твердым. В чем же разница?
В размере частиц, составляющих комок. Песчинки, а тем более камушки, хорошо видны невооруженным глазом. Частицы (кристаллики) глины уже так мелки, что их можно увидеть лишь в микроскоп. И чем частицы мельче, тем больше у них поверхность, а именно своей поверхностью они и сцепляются, слипаются друг с другом. По мере уменьшения частиц эти поверхностные силы становятся все многочисленнее и постепенно начинают побеждать и силы тяжести, тогда комок не разваливается, и другие силы внешнего воздействия.
Вы ведь видели аптечную вату в плотном рулоне. Он весьма твердый, в чем можно легко убедиться, ударив себя по лбу. А попытайтесь его сжать. Не выйдет. Многочисленные поверхностные силы успешно воспрепятствуют вам. И это всего лишь пушистая и довольно рыхлая вата. В рыхлости тоже легко убедиться. Попробуйте намочить. Увидите, сколь относительно много может впитать этот рулон воды.
Если же собрать вату обратно, ворсинка к ворсинке, - обратно в дерево, то вы получите прочность и твердость. А ведь это те же самые ворсинки целлюлозы.
Поверхность хорошо измельченного вещества очень велика. Ее площадь для одного грамма частиц может достигать размеров садового участка в 6-10 соток. И даже больше! Откуда она берется?
Представим обычный игральный кубик с шесть гранями. Если его размер 1 см, то шесть граней в сумме дадут площадь 6 квадратных сантиметров. Если теперь разрезать кубик по каждой грани пополам, получим по каждому из трех разрезов дополнительно еще по два квадратных сантиметра. Т.е. суммарная поверхность восьми получившихся кубиков будет уже 12 квадратных сантиметров. Если получившиеся кубики разрезать и дальше аналогичным образом, то каждый раз поверхность будет удваиваться.
И сколько раз нужно произвести подобное раздваивание, чтобы достичь поверхности в 1 квадратный метр? Оказывается, целых 11. А можно ли это сделать, скажем, раз 30?
Кто знает историю про мудреца и шахматы, знает и ответ. Нельзя.
А история такова, кто не знает. Одному шаху-богатею очень понравилась эта игра – шахматы. Вот он и решил отблагодарить мудреца, научившего его этой игре.
- Проси, - говорит, - чего хочешь. Золота, каменей драгоценных. Коней табун.
- Нет, - отвечает мудрец, - мне этого не надо. Положи-ка лучше на одну клеточку зернышко, на вторую – два, на третью – четыре и т.д.
Шах-богатей даже обиделся столь скромной просьбе.
- А отсыпать этому человеку, чего он просит, из моего амбара! – повелел он.
Но тут же выяснилось, сколь страшно это удвоение 64 раза. Не оказалось у него столько зерна. Да что у него!
Тут я отвлекусь к своему кубику. Чтобы получить площадь в 1 квадратный километр – 100 гектар, достаточно раздвоить его 31 раз. Но это невозможно, поскольку где-то на двадцать пятом разу мы уже получим вовсе не кубики, а отдельные атомы. Если бы все же удавалось резать вещество дальше, то на 60-ом разу площадь превысила бы поверхность всей Земли! Если добраться до 64-го раза (число клеток на шахматной доске), то получили бы поверхность почти 22-х земель.
Ну и зернышек столько (на 64 клетках) не только у того шаха не было, но на всей земле еще за всю ее историю не выросло. Потому как если бы все люди, жившие на земле, кушали хлебушка «от пуза», то съели бы они за всю человеческую историю около 4-х триллионов тонн. Примерно столько и будет всего лишь на последней клеточке шахматной доски. Только народ-то и нынче «от пуза» в среднем не ест. Не хватает на всех. Чего уж говорить про старые древние времена.

Да, а сталь булатную и дамаскую получают многократной ковкой с разными перегибами и извивами, в результате чего она получается сверхмелкозернистой, отчего прочность многократно повышается. Теперь это делают проще и быстрее – экструзией – наподобие получения фарша в мясорубке.

А вот можно ли красить батареи?