• Айтарым бар...
• 25 Ақпан, 2021

Нанотехнологиялар: ұсақ бөлшектердің үлкен мәні

Дина Имамбаева, 
журналист, әлеуметтанушы 
 

Біз қазір «нанотехнология» деген сөзді жиі естиміз. Осы технология арқылы жасалған бұйымды пайдаланып жүрміз. Бүгінде жаңа заттың барлығы дерлік нанобөлшектер негізінде жасалады. Бірақ, осы бір таныс та бейтаныс сөздің ар жағында бүкіл адамзаттың болашағы жатқанына көбіміз мән бермейтініміз рас. «Шексіз ұсақтың мәні шексіз үлкен» деген екен көрнекті биолог ғалым Луи Пастер. Ендеше,  нанобөлшектің құдіретіне ой жүгіртіп көрелік.

Ежелгі гректердің бір аңызында Прометейдің адамдар үшін Вулканның пешінен қасиетті отты ұрлап алып шыққаны айтылады. Бұл құдайлардың ашу-ызасын туғызып, Зевс адамдарды жазаламақ болады. Ол Вулканға темірден қобдиша мен әйел бейнесін жасауды тапсырады. Вулкан мүсінді жасап, оған Пандора деген ат береді. Әйелге жан бітіріп, қобдишаны ешқашан ашпауды тапсырады. Алайда Пандора әйелге тән қызығушылықпен қобдишаны ашып жібереді. Одан бұрқ етіп шыға келген бақытсыздық пен азап атаулы жер бетіне тарайды. Қобдишада тек үміт қалған екен. Міне, сөйтіп, Вулканның құдіретті пешінен адамзаттың арманымен қоса азабы да шығып, жер бетін жайлапты. Ал бүгінгі «ғылым» атты сиқырлы қобдишаның ғажайыптары да Пандораның қызығушылығы тәрізді білуге, тануға құмарлықтан туып, әлемге тарап жатыр.  

Сол білімге құмарлықтың арқасында адамдар жасаған еңбек құралдары жетілген сайын қоғам да дами берді. Металл өңдеуді ойлап тапқан кезде адамдардың өмірі қалай өзгерсе, қазіргі ғылым жаңалықтары адамзат өмірін өзгертуге солай қабілетті. Дегенмен, қазіргі еңбек құралы – мүлде бөлек, мүлде қуатты құрал. Заттың құрамындағы молекуланы қойып, атомға билік жүргізуден пайда болатын бұл құралдың құдіретін миға сыйдырудың өзі қиын. Нанотехнология деген осы, оның күшімен жекелеген атомдарға ойыңа келгенді істеуге болады. Ғылыми төңкеріске тең молекулярлық өндіріс электрлік және магниттік қасиеті ғаламат, асқан өткізгіш, асқан жеңіл материалдарды өмірімізге енгізіп жатыр.

Нобель сыйлығының иегері Ричард Смолли: «Нанотехнологиядағы ең зор арман – құрылыста кірпішті қалай қолданса, атомдарды солай қолдану» дейді. Мысалы, компьютерді алайық. ХХ ғасырда алғашқы компьютерлер тұтас бір бөлмені алатын. Біртіндеп оның көлемі кішірейіп, үстел үстіне көшті. Планшеттер, тағы басқа шағын құралдар пайда болды. Hewlett-Packard компаниясының қызметкері Ф.Кукес енді бактерияның көлеміндей қарапайым компьютер шығаруды армандайды. Оның жадының сыйымдылығы үстел үстіндегі компьютерден артық болмаса кем болмайды екен. Иә, «армандар орындалады» дегендей, бұл да мүмкін.

Ғылым құралдарының көмегімен табиғаттағы ең ұсақ бөлшектер – атомдар мен молекулаларды қалағаныңша қолдануға, өзгертуге болады. Барлығы осы бөлшектерден құралады, демек, олардан жасалмайтын нәрсе жоқ. Физика ережелеріне сүйеніп, ғалымдар заттағы атомды бір-бірден кірпішке ұқсатып ары-бері таси алады. Бұның бәрі Нобель сыйлығын алған ғалымдардың айтып жүрген тұжырымдары. Мәселен, Р.Фейнман дейтін ғалым: «Физик өзіне тапсырысқа алған кез келген затты химиялық формуланың көмегімен синтездей алады» дейді. Яғни, ол химик көрсетіп берген жерге атомдарды қойып, затты құрастырып шығады. Фейнман атомдар мен молекулалар арасында сутегілік байланыстармен электрлік әрекеттестік үстем екенін жазады. Заттардың көптеген физикалық қасиеттері осы күштермен анықталады. Қарапайым мысал: қыстыгүні темір ыдыстағы суды сыртқа қойса, мұз қатқан соң ыдыс керіліп, пішіні бұзылады. Шынымен де су қатқан кезде кеңейеді, себеп – сутегілік байланыстар. Су молекуласы V пішіндес, оттегі атомы түп жағында орналасқан, ол теріс зарядты. Ал сутегі атомы судың бетінде және оң зарядты. Сол себепті су мұзға айналғанда оның молекулалары ретімен тор түзеп қатады, арасында бос кеңістік пайда болады. Су молекулалары кеңістікте алты бұрышты құрайды, ондағы атомдардың арасы кәдімгідей алшақ. Сол себепті мұздың көлемі судан үлкен.

Ғылымның даму қарқынына қарасақ, келешекте нанобөлшектер жоқтан бар жасайтын құдіретке ие болса ешкім таңғалмайтыны сөзсіз. Тек армандап қана қоймай, оны іске асыруға белсенді кірісіп жатқан ғалымдары бар Америка нанотехнологияның медицинадағы, өнеркәсіптегі, коммерциялық қолданыстағы әлеуетін ескергендіктен осы бағыттағы зерттеулерге миллиардтап қаржы бөледі. АҚШ Үкіметі құрамындағы Ғылым қорының баяндамасында: «Нанотехнологиялар келешекте адамның ақыл-ойын одан әрі асырып, материалдарды, суды, энергия мен тағамды түрлі бактериялар мен вирустардан сақтай алады» депті. Тіпті, сарапшылардың айтуынша, әлемдік экономиканың жағдайы мен жеке елдердің тағдыры нанотехнологияларға байланысты болмақ. Яғни, ғылымы дамыған елдің экономикасы да дамиды, өзі де жасай береді. Белгілі мақалдың ізімен айтқанда: «Ел боламын десең ғылымыңды түзе!». Тек, «Пандораның жәшігіне» абай болсақ болғаны.