Какое оружие планируют делать из пыли и как она окрашивает небо
Знаете ли вы, на какую высоту может подняться пыль? Как минимум на 40 километров, а вулканический пепел - еще выше. В 1963 году на Бали проснулся вулкан Агунг. Пепел, который он выбросил из жерла, окончательно осел из атмосферы лишь спустя семь лет. Аэрозольные частицы, которые витают в облаках, ослабляют солнечное излучение и заметно влияют на климат, а еще они раскрашивают закаты. Почему горят камни, растертые в пыль? Как военные инженеры превратили прах земли в оружие массового поражения? И как соцсети и сайты смогут работать в облаке пыли? На эти вопросы ответили эксперты программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Пыль как оружие массового поражения
Мелкодисперсный порошок гипса. Гипс - это минерал, то есть негорючий материал. Если бросить гипсовую пыль в огонь, она загорается. Почти любое вещество, растертое в пыль, горит.
Мельчайшие частицы древесины в столярных цехах, микроскопические фрагменты ткани на швейных фабриках, даже цемент и металл - все это при большой концентрации в воздухе может детонировать и гореть. Военные разных стран уже давно пытаются превратить пыль в оружие.
«Пыль может быть оружием массового поражения в двух аспектах. Первый аспект - это взрывчатое вещество, и второй - это вещество, которое будет воздействовать на организм человека, исходя из своих малых размеров. Например, нанопыль. Отдельные ее виды могут быть токсичными», - отметил к.т.н., научный руководитель НИИ строительных материалов и технологий Андрей Пустовгар.
Нанопыль отличается от бытовой пыли тем, что состоит из частиц в тысячи раз меньших по размеру. От такой не спасет никакой респиратор. Впрочем, вредна для человека и обычная бытовая пыль.
Беспыльная технология
Концентрация пыли на уровне 20 сантиметров от пола в 20 раз выше, чем на уровне головы взрослого человека. Пыль, в которой живут бактерии, грибы и клещи, представляет огромную опасность для детей. Еще вреднее - строительная пыль.
Люди, которые постоянно ей дышат, рискуют заболеть раком, бронхиальной астмой и атипичной пневмонией. Но здоровье тех, кто вынужден каждый день рисковать на работе, можно спасти. Уже сегодня существует отечественная технология, которая позволяет производить беспылевой цемент и гипс.
«В основе беспыльной технологии лежит обработка специальным покрытием мелких частиц продукта, которое не позволяет диспергировать данную пыль в воздушной среде. Соответственно, мы не получаем запыление воздушного пространства», - сказал Андрей Пустовгар.
Как цвет неба зависит от пыли?
Гавайские острова. Каждый погожий вечер небо здесь расцветает калейдоскопом невероятно ярких красок. Но любители наблюдать за закатом вряд ли догадываются о том, что причина всей этой красоты – пыль. Ее мелкие частички всегда присутствуют в атмосфере, и, проходя через нее, свет рассеивается.
На других планетах Солнечной системы воздуха нет, а пыль есть. И она тоже раскрашивает небо. Марс – красная планета, но это только днем, а вечером на закате небо здесь становится голубым. Если случайно окажетесь на Марсе, не пугайтесь - там все наоборот.
«Поскольку атмосфера на Марсе примерно на два порядка разреженнее и меньше, чем атмосфера Земли, но в ней содержится очень много оксида железа, то в дневные часы небо здесь имеет красноватый оттенок. А вот вечером, когда солнечные лучи проходят уже большую толщу атмосферы, небо над Марсом приобретает в закатные часы синий оттенок», - отметил ведущий метеоролог гидрометцентра России Марина Макарова.
Уникальное свойство лунной пыли
Лунная пыль, реголит, поднимается на 100 километров. Она очень опасна для космонавтов. При случайном вдыхание реголита, например, на борту космического корабля возникает аллергия, справиться с которой нельзя целую неделю. Однако ученые считают, что пыль, которая скопилась на поверхности Луны, может быть не только вредной, но и полезной. Например, ее можно использовать при строительстве.
«Для строительства зданий, неважно, на Луне или на Земле, с помощью аддитивных технологий 3D-печати мы должны создать пластичное тесто, основой которого в данном случае является грунт и активирующая добавка в виде пыли, которая при смешении дает пластическую массу», - сказал Андрей Пустовгар.
Материалы, созданные из пыли, имеют однородную структуру. Это крайне важный фактор при производстве, например, особо прочных пуленепробиваемых стекол.
«Пуленепробиваемое стекло производят из пыли алюмината магния. Это стекло производится сейчас с помощью 3D-печати, которая позволяет создавать бездефектные структуры и снижать толщину за счет того, что производится при 3D-печати лазерного спекания однородная структура», - отметил Андрей Пустовгар.
Пыльное облако памяти
Пожалуй, самое неожиданное применение пыли нашли бельгийские ученые. Им удалось записать на молекуле мелкодисперсного порошка QR-код.
«Вспомним химию, представим очень большую молекулу. Мы будем точно знать, как она выглядит. Она ничем не отличается от такого трехмерного листка бумаги. Задача заключается только в том, как записать информацию на поверхность этой молекулы и считать ее», - сказал руководитель IT-проектов Илья Кананыкин.
Чтение информации с молекул происходит с помощью биохимического анализа. Пока на это уходит 1 секунда. Долго. Но если этот процесс удастся ускорить, от магнитных дисков, которые сейчас работают и в миниатюрных компьютерах, и в огромных серверах, можно будет отказаться, ведь пыль способна хранить гораздо больше информации, а значит, за ней будущее.
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в выпусках программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко.