университеты и экономика

Наука и жизнь
№51 (609)

Как правило, американские университеты успешно совмещают обучение студентов с научно-исследовательской работой. В результате сотрудничества пытливой и энергичной молодежи с умудренными опытом и знаниями преподавателями рождаются принципиально новые материалы и устройства, которые находят широкое применение в различных производственных отраслях. Примеров, доказывающих, какую большую роль играют высшие учебные заведения в развитии экономики страны, множество. Вот несколько самых последних.
Под руководством профессора экологических технологий Брюса Логана в университете штата Пенсильвания разработан топливный элемент, который может принести немалую пользу в охране окружающей среды. Логан - один из пионеров создания генераторов электроэнергии, использующих микроорганизмы, высвобождающие электроны в ходе своей жизнедеятельности. В частности, в первом успешно испытанном генераторе этого типа работали бактерии, потребляющие бытовые органические отходы.
Последняя модель тоже превращает в электричество отходы - только не бытовые, а индустриальные. И обходится это устройство без микробов. “Горючим” для него служат шахтные воды, которые откачиваются из железорудных, марганцевых, бокситовых и иных рудников. Эти воды содержат кислоты и токсичные соединения тяжелых металлов, представляющих серьезную опасность для окружающей среды.  По мнению его создателей, новый топливный элемент может успешно применяться в горнорудной промышленности.
Созданный химиками Северо-Западного университета недорогой полимер с уникальными клеящими свойствами по своей структуре напоминает липкие белковые нити, с помощью которых мидии и другие двустворчатые моллюски прикрепляются к камням и скалам. Такие нити в древности использовали для изготовления виссона - чрезвычайно красивой и очень дорогой ткани. Первое упоминание о ней встречается еще в книге Бытия - в связи с историей ставшего правителем Египта Иосифа, которого фараон одел в виссонные одежды.
Синтезированный учеными материал образует тонкую и в то же время очень прочную клейкую пленку практически на любой твердой поверхности. Затем на нее можно наносить самые разнообразные вещества, придающие этой поверхности те или иные полезные свойства.
Например, с помощью этого суперклея можно покрывать кухонную утварь одним из самых “скользких” материалов – тефлоном, хирургические инструменты - неразрушающимися антибактериальными веществами, включать его в состав водяных фильтров, поглощающих токсичные тяжелые металлы. Разработчики также надеются использовать полимер и в электронной промышленности для производства печатных схем и гибких дисплеев.
Еще один не существующий в природе материал изобрели в Мичиганском университете. Это прозрачный пластик, по прочности и жесткости не уступающий стали. Правда, он не обладает ее пластичностью, зато весит существенно меньше.
По своей структуре он напоминает многослойную кирпичную кладку, скрепленную цементным раствором. Каждый слой представляет собой мозаику из склеенных друг с другом тончайших  чешуек широко распространенного глинистого минерала монтмориллонита. Пластинка нового материала толщиной в одну десятую миллиметра содержит три сотни таких слоев.
Первый автомат для его производства изготовляет пока образцы сантиметровых размеров. Однако в университете уже запатентована и строится более мощная машина, которая будет выдавать листы размером метр на метр.
Интересно, что разработкой необычной технологии руководит выпускник химического факультета Московского университета Николай Котов. Он считает, что из “стального” пластика можно будет делать тонкое легкое бронестекло и другие виды брони, изготовлять детали микронных размеров для новейших электронных и электромеханических приборов, выпускать широко используемые в биологии, медицине и электронике микроклапаны и микронасосы.
Наверняка промышленность и экологов заинтересует новое семейство металлоорганических соединений, обладающих способностью накапливать водород. Его авторы (группа физиков Вирджинского университета, возглавляемая профессором Шиварамом) сообщили о своем изобретении на проходившем недавно в столице штата Ричмонде международном симпозиуме по проблемам водородной экономики.
Материалы, поглощающие и высвобождающие этот газ, были известны и ранее, однако те, которые только что вышли из стен университета, делают это намного эффективнее. Во-первых, они аккумулируют больше водорода - до 14 процентов от их собственного веса вместо семи-восьми у их предшественников, а во-вторых, они более экономичны, поскольку, в отличие от последних, не требуют охлаждения до криогенных температур, близких к температуре кипения азота, и работают при комнатных температурах.
Новинка из Вирджинии очень пригодится автомобильной промышленности страны, которая готовится к 2012 году перевести значительную часть заново выпускаемых моделей на экологически чистое водородное топливо. Понадобятся новые материалы и для строительства широкой сети водородных заправочных станций.