5 декабря на Международном форуме по нанотехнологиям были представлены итоги опроса населения, проведенного экспертами Института статистических исследований и экономики знаний ГУ-ВШЭ.

Россияне весьма озабочены качеством питьевой воды, поступающей в жилые дома, и больше всего заинтересованы в развитии технологий, связанных с ее очисткой. Об этом несколько неожиданном итоге опроса населения, проведенного экспертами Института статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) ГУ-ВШЭ, рассказала научный сотрудник ИСИЭЗ Марина Дорошенко, выступившая на сессии "Форсайт в области нанотехнологий: механизмы реализации", которая прошла 5 декабря в рамках Международного московского форума по нанотехнологиям.

Это выступление, посвященное возможностям нанотехнологий на примере главного вызова, который предъявляет властям и ученым население России, подвело яркий эмоциональный итог сессии, которая прошла в рамках секции "Форсайт, дорожные карты и индикаторы в области нанотехнологий и наноиндустрии", организованной на форуме Вышкой.

Традиционные технологии опреснения морской воды очень энергоемки, поэтому немецкие ученые работают над совершенствованием более экономичного метода на основе обратного осмоса.

Как известно, многие регионы мира испытывают острый дефицит пресной воды. Один из путей его преодоления - опреснение воды морской. Беда лишь в том, что традиционно используемая для этого технология дистилляции, то есть, проще говоря, выпаривание и конденсация, чрезвычайно энергоемка. Именно это обстоятельство и побуждает инженеров работать над совершенствованием альтернативных методов опреснения воды.

Наиболее перспективной считается технология на основе так называемого обратного осмоса. Речь идет о подаче раствора, в данном случае морской воды, под давлением на специальную полупроницаемую мембрану, которая пропускает растворитель, то есть воду, и задерживает растворенное вещество, то есть морскую соль. В последние годы наиболее активно разработка таких специальных мембран ведется в Научно-исследовательском центре GKSS в городке Гестхахт на севере Германии. Здесь, в Институте изучения полимеров, уже давно разрабатывают мембраны самого разного назначения - для очистки сточных вод, для фильтрации выбрасываемых в атмосферу промышленных газов, для опреснения морской воды. "Вот эти последние мы и пытаемся усовершенствовать", - говорит профессор Клаус-Виктор Пайнеман (Klaus-Viktor Peinemann).

Нанотехнологии подразумевают использование большого разнообразия инструментальных средств, методов и технологий, которые состоят из частиц, размер которых приблизительно составляет несколько сотен нанометров в диаметре. Частицы такого размера имеют уникальные физико-химические и поверхностные свойства, которые придают им тем самым новые возможности в использовании. На самом деле, защитники нанотехнологий напоминают, что эта область исследования могла бы посодействовать решениям некоторых основных проблем, с которыми мы сталкиваемся на глобальном уровне, такими как, например, обеспечение поставок безопасной питьевой воды для увеличивающегося населения, или, решая важные вопросы в медицине, энергетике, и сельском хозяйстве.

Публикуя анализ исследований в Международном Журнале Ядерного Опреснения (International Journal of Nuclear Desalination), ученые Индии (D.J Sanghvi College of Engineering) объясняют, что в нанотехнологиях существует несколько методов очистки воды, которые были недавно открыты, а некоторые из них уже используются. "Устройства по обработке воды, которые включают в себя нанослойные материалы, уже доступны, и, при этом, растущая потребность человечества в чистой воде возрастает", - объясняет ученый Алпана Махапатра (Alpana Mahapatra) и его коллеги Farida Valli и Karishma Tijoriwala.

Исследователи из США разработали эффективный опреснитель морской воды, который может приводиться в действие только солнечным светом. Новый подход позволяет разработать маломасштабные или портативные устройства опреснения воды, которые могут применяться для получения питьевой воды в засушливых районах или зонах стихийного бедствия.

Хлорид-ионы, ионы натрия и другие заряженные частицы выводятся из смеси в виде концентрированного раствора, опресненная вода стекает по отдельному каналу.

(Рисунок из Nature Nanotechnology, DOI: 10.1038/NNANO.2010.34)

В настоящее время для решения проблемы дефицита питьевой воды и опреснения морской воды часто применяются полупроницаемые мембраны. Также для опреснения морской воды применяют обратимый осмос, в ходе которого воду пропускают через мембраны для отделения соли и электродиализ – при использовании этого метода ионы соли «продавливают через мембрану с помощью электрического тока.

«Наноочисткой» вод сегодня усиленно занимаются во всей России. Массовое поветрие, похоже, пошло с сентябрьского визита президента РФ Дмитрия Медведева в Казахстан, где на совместной выставке представители ГК РОСНАНО предложили главе государства испить болотной водицы. Естественно, водица была очищена — с помощью разработанных томскими учеными нанофильтров. Президент предусмотрительно пить ничего не стал, оставив право пробы воды из болота, пусть даже очищенной, своему помощнику. Помощник остался жив, и после этого в стране началась просто эпидемия с «наноочисткой» воды. Теперь воду не очищают разве что самые ленивые.

С помощью нанотехнологий «чистят» все и всеми способами. В Кабардино-Балкарии на основе нанотехнологий получают полимерно-глинистые сорбенты, которые служат для очистки и обеззараживания как питьевой воды, так и промышленных и бытовых стоков — последние с помощью сорбентов очищают от нефтепродуктов и органики — фенола, красителей и т.п. С начала года СМИ наполнили сообщения о том, что кубанский академик Николай Вершинин изобрел новую технологию для очистки воды с помощью нанотехнологий, и что эта технология теоретически способна сделать чистыми воды реки Кубань и даже Черного моря. В качестве расходного материала используется обычная негашеная известь. Как уверяют средства массовой информации, одна такая очистная установка уже работает на винодельческом предприятии в Темрюке.

В Стэнфордском университете (США - смотрите сайт университета по ссылке - www.stanford.edu/) изготовлена модель фильтра из хлопчатобумажной ткани с добавлением нанопроволок и нанотрубок, предназначенного для обеззараживания воды.

Известные варианты фильтров, которые механически задерживают микроорганизмы, пропускают воду довольно медленно; кроме того, жидкость приходится подавать под напором, а это требует дополнительного оборудования и увеличивает расход электроэнергии. Новая модель, по словам авторов, работает примерно в 80 000 раз быстрее, демонстрируя пропускную способность в 100 000 л•ч^-1•м^-2. При этом вода может поступать естественным образом — под действием силы тяжести.

Серебряные нанопровода в структуре ткани, которой принадлежат крупные волокна (иллюстрация авторов работы).

Нанотехнологии относятся к широкому спектру инструментов, методов и приложений, которые связаны с использованием частиц размером от нескольких до сотен нанометров. Частицы такого размера имеют уникальные физико-химические и поверхностные свойства, которые открывают для них новые возможности использования.

Действительно, сторонники нанотехнологий предполагают, что эта область исследований может способствовать решению некоторых проблем, с которыми мы сталкиваемся в глобальном масштабе, таких как обеспечение снабжения безопасной питьевой воды для растущего населения, а также решение вопросов в области медицины, энергетики и сельского хозяйства.

В настоящее время существует несколько способов нанотехнологической очистки воды, которые в настоящее время разрабатываются, а некоторые из них уже используются. «Подготовка устройств, которые включают наноразмерные материалы, уже существует, а потребности человека в чистой воде растут».

Много тайн и загадок хранит самая аномальная субстанция на планете Земля – вода. Но самое удивительное в её структуре заключается в том, что ассоциаты молекул воды при сверхнизких отрицательных температурах и сверхвысоких давлениях внутри углеродных нанотрубок могут кристаллизоваться в форме двойной спирали, напоминающую основы жизни – молекулу дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). Это было недавно доказано компьютерными экспериментами американских учёных под руководством Сяо Чэн Цзэна из Университета штата Небраска (США).

ДНК представляет собой двойную цепочку, скрученную в спираль. Каждая нить состоит из "кирпичиков" - из последовательно соединенных нуклеотидов. Каждый нуклеотид ДНК содержит одно из четырёх азотистых оснований - гуанин (G), аденин (A) (пурины), тимин (T) и цитозин (C) (пиримидины), связанное с дезоксирибозой, к последней, в свою очередь, присоединена фосфатная группа. Между собой соседние нуклеотиды соединены в цепи фосфодиэфирной связью, образованной 3'-гидроксильной (3'-ОН) и 5'-фосфатной группами (5'-РО3). Это свойство обуславливает наличие полярности в ДНК, т.е. противоположной направленности, а именно 5'и 3'-концов: 5'-концу одной нити соответствует 3'-конец второй нити.

О воде, настоянной на минерале кремне уже сообщалось на нашем сайте. Силикатный материал кремень - черный, темно-серый или светлый - довольно часто встречается в природе, и читатель хорошо знаком с ним. Кремень - это камень, положивший начало человеческой цивилизации. На всём протяжении каменного века кремень служил материалом для изготовления орудий труда и охоты, с его помощью добывали огонь. О целебных свойствах кремня упоминается в трактатах древних философов. Его использовали для срезания бородавок, для отделки стен в помещениях, где хранилось мясо, для присыпки ран в виде порошка, что предотвращало гангрену, кремниевые жернова на мельницах позволяли получать муку с отменными хлебопекарными и вкусовыми качествами. Издавна кремнием выкладывали дно и внутреннюю поверхность колодцев, так как было замечено, что люди, употреблявшие воду из таких колодцев, меньше болеют, и такая вода необыкновенно прозрачная, вкусная, целебная. При взаимодействии с водой кремень изменяет её свойства. Активированная кремнем вода действует губительно на микроорганизмы, подавляет бактерии, вызывающие гниение и брожение, в ней происходит активное осаждение соединений тяжёлых металлов, вода становится чистой на вид и приятной на вкус, она долгое время не портится и приобретает многие другие целебные качества.

О лечении водой, настоянной на шунгите уже сообщалось на нашем сайте. Шунгитная вода имеет общее оздоравливающее воздействие на организм, удаляет раздражения, зуд, сыпи, восстанавливает блеск волос, эффективна при вегето-сосудистой дистонии, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, камнях в почках.

Но мало кто из читателей знает, что шунгит – уникальный природный нанотехнологический материал, состоящий из природных фуллеренов. Он необычен по происхождению, структуре входящего в их состав углерода и структуре самих пород.

По составу шунгит - необычная углеродсодержащая порода. Её необычность - в структуре и свойствах шунгитового углерода и его взаимоотношениях с силикатными компонентами.

Шунгитовый углерод - это окаменевшая древнейшая нефть, или аморфный, некристаллизирующийся, фуллереноподобный (т.е. содержащий определённые регулярные структуры, см. ниже) углерод. Его содержание в породе около 30%, а 70% составляют силикатные минералы - кварц, слюды. Кроме углерода в состав шунгита входят также SiO₂ (57,0%), TiO₂ (0,2%), Al₂O₃ (4,0%), FeO (2,5%), MgO (1,2%), К₂О(1,5%), S (1,2%).

О физиологической роли золота на организм человека и лечении золотой водой уже подробно сообщалось на нашем сайте. А вот наночастицы золота начали применять в медицине сравнительно недавно. В экспериментах на животных наночастицы золота вылечивали рак за счёт атрофии кровеносных сосудов опухоли. Главной целью исследований и являлась остановка этими частицами ангиогенеза в опухолях. Большинство применяемых ингибиторов ангиогенеза – антитела к фактору роста эндотелия сосудов (VEGF), молекулы которого стимулируют образование эндотелия в растущих кровеносных сосудах.

Эксперименты ученых клиники Рочестера (США, штат Миннесота) показали, что наночастицы золота блокировали функцию VEGF, не оказывая токсического действия на клетки. Это послужило основанием для предположения, что такие наночастицы можно использовать в качестве лекарства при лечении рака, но оно еще не проверялось на здоровых животных и человеке. Если же лечебное действие наночастиц окажется эффективным, их можно будет предложить как альтернативу ингибиторам ангиогенеза, у которых есть серьезные побочные действия.

Изучение целительного действия коллоидного серебра началось со второй половины XIX века после открытия в 70-х годах немецким гинекологом Карлом Креде мощного антигонобленорейного эффекта у 1% раствора азотнокислого серебра. Это открытие позволило ликвидировать в родильных домах Германии гнойные гонорейные воспаления глаз у новорожденных. Фактически с этого момента началась новая эпоха в учении о профилактике опасных бактериальных инфекций.

23 августа 1897 г. немецкий хирург Бенне Креде, продолжив исследования своего отца, доложил на ХII Международном съезде врачей в Москве о широких возможностях применения препаратов серебра в гнойной хирургии и о хороших результатах лечения септической инфекции внутривенным их введением. Тогда же Б. Креде совместно с химиками предложил препараты, содержащие серебро в неионизированном состоянии: в виде коллоидных частиц металлического серебра (препарат колларгол) и золя окиси серебра (препарат протаргол), модификации которых прослужили в медицине более ста лет. В отличие от ранее применяемых солей серебра они не обладали прижигающим эффектом.

Тамара ЧЕРНЯВСКАЯ

Медики США бьют тревогу: здоровье нации под угрозой. Каждый второй житель Штатов ежедневно пьет сладкую газированную воду, что вызывает ожирение и другие связанные с ним проблемы, сообщает Associated Press.

Центр по контролю и профилактике заболеваний провел исследование, которое показало, что каждый двадцатый американец выпивает катастрофическое количество содовой - четыре банки в день.

Мужчины и подростки употребляют газировку гораздо чаще, чем женщины. В среднем, каждый представитель сильного пола в возрасте от 12 до 19 выпивает почти две банки содовой в день.

Не только пол влияет на уровень потребления опасных напитков, но и благосостояние, а также цвет кожи. К примеру, у бедных калории, полученные от газировки, составляют 9% от всех употребленных за день. А у американцев с высокими доходами этот показатель составляет всего 4%. Что касается расовой и этнической принадлежности, то больше всех травят себя газировкой афроамериканцы.

Сейчас много говорят о необходимости увлажнять воздух в квартире во время отопительного сезона. Из моего опыта: если увлажнитель работает на водопроводной воде, вскоре на предметах появляется легкий налёт, внешне похожий на пыль, но на самом деле это растворённые в воде вещества. Логично предположить, что такой же налёт образуется и в наших лёгких, дышащих таким увлажнённым воздухом. Насколько это вредно? Как очистить воду для увлажнителя?

Здравствуйте, Юлия!

Необходимая влажность, обеспечивающая нормальное самочувствие человека составляет летом 60-75%, зимой 55-70%. Внутри помещения весной и летом (в сухую погоду) влажность не превышает 40%. а осенью и зимой, в отопительный период, она падает до 25-30%. Среднее значение влажности в городах обычно в 1,5 раза ниже требуемого. Несвоевременное решение проблемы влажности комнаты способствует ухудшению самочувствия человека, увеличению риска заболеваний дыхательных путей, ухудшает здоровье детей и болезнетворно сказывается на комнатных растениях.

Сообщение:

Спасибо за интересные статьи! Открытым остается вопрос о диэлектрических свойствах воды, имеющей поверхностный заряд. Особенно, если это водные аэрозоли. Заранее благодарен за консультацию!

____________

Здравствуйте!

Из всех диэлектрических характеристик диэлектрическая проницаемость воды воды демонстрирует необычные для жидкости особенности. Во-первых, она очень велика - для статических электрических полей она равна 81, в то время как для большинства других веществ она не превышает значения 10. Если на любое вещество воздействовать переменным электрическим полем, то диэлектрическая проницаемость перестанет быть постоянной величиной, а зависит от частоты приложенного поля, уменьшаясь для высокочастотных полей. Но диэлектрическая проницаемость воды уменьшается не только в переменных во времени полях, но также и в пространственно переменных полях, т.е. вода является нелокально поляризующейся средой.

Содержание: Здравствуйте!Вот часто упоминается в статьях о воздействии на воду определенной частоты, которое меняет ее структуру. Хотелось бы узнать, действительно ли есть какой-то один диапазон частот с которыми работаю ученые в этой области или это миф?

Хотелось бы подробнее узнать о подобных исследованиях если таковые проводятся. Заранее спасибо!

Ответ:

Да, это подтверждается научными исследованиями. При воздействии на воду других влияний, таких как электромагнитные, акустические поля и др. , она реагирует на них и не может сохранять первоначально приобретенные свойства и информацию. Это связано с тем, что молекулы воды, соединяясь друг с другом посредством короткоживущих водородных связей, образуют замкнутые структуры, состоящие из десятков и даже сотен молекул воды – ассоциатов воды, или кластеров, которые способны реагировать на внешние воздействия. Кроме этого молекулы воды дополнительно могут принимать самые различные состояния колебания и вращения. Предположительно в этом заключается возможность сохранения информации водой.

РОЛЬ ВОДЫ В ЖИВОМ ОРГАНИЗМЕ

Исаков В.Т.

Российская профессиональная медицинская ассоциация специалистов
традиционной и народной медицины

г. Москва, 18 марта 2011г.

Материал прислан на сайт www.o8ode.ru авторов в июне 2011 года.

Человеческий организм состоит из 70-80% воды, в некоторых растениях воды содержится до 90% и более. Такое высокое содержание воды в живом организме невольно наводит на мысль о более значимой ее роли, нежели простой нейтральный растворитель или некая нейтральная среда.

Сообщение:

Здравствуйте. Уже 20 лет занимаюсь живой и мёртвой водой, и вдруг постигло сомнение. На Вашем сайте прибор для производства воды показан, я для этих целей использую аквариум на 20 литров. Но вот в чём проблема: на (+) - мёртвая вода, на (-) - живая. Я так и делаю, но вот вкус - с точностью до наоборот: на минусе - кислая, на плюсе - сладкая. Повторюсь – 20 лет уже, как делаю. Где я не прав?

 _______________

Здравствуйте!

Процесс электролиза воды довольно прост и сводится к нескольким несложным химическим реакциям. Если в воду опустить две металлические или графитовые пластины (электроды) и разделить их друг от друга водопроницаемой мембраной, а затем на эти две пластины подать постоянный электрический ток, то на электродах будет наблюдаться процесс разложения воды на газообразные кислород и водород, называемый электролизом воды. При этом отрицательно заряженный электрод, т.е. электрод на который подаётся электрический ток со знаком (-) называется катодом (-), а вода возле катода католитом. Соответственно положительно заряженный электрод, т.е. электрод на который подаётся электрический ток со знаком (+) называется анодом (+), а вода возле анода - анолитом.   

Геннадий  Гарбузов

Какую воду следует использовать для лечения

О лечебных свойствах воды известно уже давно. Однако далеко не все имеют представление о том, какую воду следует использовать для лечения. Чаще всего люди просто начинают пить воду в огромных количествах, далеко не всегда отфильтрованную. Многие даже не догадываются, что этим они могут нанести вред своему организму.

Существует лечебная вода с различными биологически активными и информационными свойствами: кремниевая, шунгитовая, омагниченная, минеральная, многие другие.

Однако наилучшими целительными свойствами обладает чистая вода. Именно она в чистом первозданном виде несет в себе максимальную целебную силу. К сожалению, до недавнего времени ей уделялось мало внимания.

ЭКОЛОГИЯ

Вода как вещество, без которого совершенно невозможно представить живую природу, обладает целым рядом целебных свойств. Исключительно велика роль воды во многих процессах: она разносит по всему организму продукты питания, участвует в формировании климатических условий, распространении солнечной энергии по всему миру и создании жизненной среды буквально для всех живых существ. Все свои функции вода способна выполнять в силу того, что она обладает поистине чудотворными качествами. Стоит, для примера, взять любое присущее воде свойство, чтобы понять ее значимость для течения жизненно важных процессов.