Жду новый пост

Серия «Микроскопия и наночастицы»

Ты прав. Одним воздушным очертаньем
Я так мила.
Весь бархат мой с его живым миганьем -
Лишь два крыла.

Не спрашивай: откуда появилась?
Куда спешу?
Здесь на цветок я легкий опустилась
И вот - дышу.

Надолго ли, без цели, без усилья,
Дышать хочу?
Вот-вот сейчас, сверкнув, раскину крылья
И улечу.

Бабочка, Афанасий Фет, 1884 год.

Мы конечно не поэты и красоту видим по-своему. Наша бабочка уже никуда не спешила и уже давно не дышала. Да и дышать в камере с давлением 10^-3 Па трудно.

Среди различных насекомых, избравших наш подоконник в качестве своего склепа, бабочка была самым крупным животным. При всём её желании пожертвовать свое тело на благо науки, вряд ли бы она влезла в электронный микроскоп целиком. Поэтому чтобы поместить очередную мою жертву в камеру для съемки мне пришлось предварительно ее расчленить. Вот такая красота получилась: слева туловище, а справа внутренняя и внешняя части крыла.

1.1. Её глаза. На мой взгляд, самое завораживающее в насекомых это их глаза - зеркало их фасетчатой геометрически правильной шестигранной души.

1.2. Её глаза. Полусферическая "графеновая" поверхность из множества шестигранников больше ассоциируется у меня с фильмами про роботов и технологии будущего, что усиливает восприятие насекомых скорее как бессознательных роботов-автоматов, чем живых земных существ.

1.3. Её глаза. Как интересно выглядит мир, когда смотришь на него тысячами шестиугольных глаз? Наверное хорошо иметь тысячи глаз. Повреждения даже десятка глаз сильно не повлияет на ваше зрение. Хотя какое это имеет значение, когда тебе отведено несколько недель жизни?

1.4. Её глаза. Каждая фасетка также состоит из сотен структур размером около 100 нм. Вспоминается шутка, которую я где-то давно слышал: "мой любимый цвет - ультрафиолетовый, не знаю как он выглядит, но он должен быть невероятно красивым!"

2.1. Её туловище и ножка. Бабочка оказалась мохнатой как медведь, покрыта длинной шерстью. Справа видна часть лапки.

2.2. Её  ножка. Лапка бабочки покрыта рифлеными чешуйками. А сама поверхность лапки, в месте где выпали чешуйки, выглядит достаточно необычно

2.3. Её лапка. При увеличении 2 000 крат поверхность лапки имеет совсем инопланетный вид.

2.4. Теперь давайте рассмотрим "шерсть" бабочки. Она тоже устроена намного интереснее и сложнее чем волосы млекопитающих.

2.5. Толщина волосков около 15 мкм. Примерно в 10 раз тоньше человеческого волоса.

3.1. Крыло бабочки при 30-кратном увеличении. Несмотря на то, что разные стороны крыла имеют разную окраску, разницы в морфологии я не заметил. Край крыла покрыт копной тонких волосков.

3.2. Крыло покрыто множеством чешуек с зубчатыми как кремлевская стена кончиками.

3.3. Каждая чешуйка имеет сложную тонкую структуру.

3.4. Не знаю как вам, но мне это напоминает то ли Крайслер-билдинг, то ли башню церкви Саграда-Фамилия. Вот такая вот наноразмерная архитектура в стиле ар-деко/Гауди.

Крайслер-билдинг, Манхэттен, Нью-Йорк, США.

Храм Святого Семейства, Барселона, Испания.

3.5. Увеличение структур чешуйки крыла в 25 000 крат.

3.6. Увеличение 50 000 крат. Хорошо видно, что толщина бороздок около 75 нм. Как вам такие нанотехнологии?

4.1. Волоски на крыльях также являются шедевром бестелесного архитектора-нанотехнолога.

4.2. Не могу избежать и здесь сравнения с архитектурными шедеврами.

Пизанская башня, Пиза, Италия. Примерно в 2 000 000 раз толще волоска на брюшке бабочки.

4.3. Наверное у каждого микроскописта возникает спортивный интерес получить картинку с максимально возможным увеличением. Это желание удовлетворить фундаментальное любопытство - где же предел в организации материи и есть ли он вообще? Увеличение 25 000 крат.

4.4. Увеличение 100 000 крат.

На этом всё. Спасибо всем зрителям!

Прошлый пост был посвящен рассматриванию паука и его жертвы под электронным микроскопом.

Другие мои посты на тему микроскопии и нанотехнологий:

- Можно ли увидеть наночастицы, молекулы и атомы без микроскопа невооруженным глазом?

- Когда появились нанотехнологии и кто их придумал? Вперед в прошлое!

- 5 артефактов древнего мира созданных с применением нанотехнологий.

- Как российские ученые “открыли новый вид” наночастиц в квартире Святейшего патриарха Кирилла, или можем ли мы верить судебным экспертизам?

- Содержит ли строительная пыль вредоносные наночастицы? Или как я оказался в той же ситуации, что и патриарх Кирилл в 2010 году.

Так получилось, что местные насекомые избрали наш подоконник местом своего последнего упокоения. К нам прилетают все: мухи, комары, пчелы, пауки, бабочки. Они умирают, и их тельца месяцами лежат нетронутыми, высыхая в потоках сквозняка. Как-будто сама Природа говорит мне: "смотри какие замечательные образцы я приготовила для тебя, не хочешь посмотреть как выглядит эта пушистая мордочка при увеличении 10 000 крат?"

И правда, зачем пропадать зря такому страшно красивому образцу? Наверное, каждый в детстве представлял себя в роли великого вивисектора или доктора Моро... Что, только я, да?

На подоконнике получилась целая скульптурная композиция, время как-будто остановилось: букашка запуталась в паутине и голодный хищник уже подбирается к своей жертве. Данное "произведение искусства" я перенёс на столик для съёмки образцов, подверг стандартному магическому ритуалу и поместил реликвию в алтарь науки.

1.1. Вначале заглянем хищнику в глаза. Паук оказался тем еще модником. Неплохая чёлка. Глаз восемь штук, сколько и положено иметь пауку.

1.2. Теперь заглянем ему в один из глаз. В отличие от насекомых глаз простой, не фасетчатый. Судя по количеству пыли, нашему герою не помешало бы умыться перед фотосессией.

1.3. При большем увеличении (10 000 крат) мы видим, что поверхность глаза состоит из множества параллельных бороздок.

1.4. При увеличении (100 000 крат) мы может увидеть, что ширина бороздки составляет всего 150 нанометров.

2.1. Теперь давайте рассмотрим кого схватило наше чудище.

2.2. Тело букашки покрыто чешуйками, похожими на маленькие рифлёные чипсинки.

2.3. Бороздки чипсинок прямые и толщиной всего 500 нанометров (увеличение 10 000 крат).

3.1. Давайте теперь рассмотрим ногу, которой паучище удерживает свою жертву.

3.2. Страшная ножища с целой сибирской тайгой ёлок.

3.3. Попробуем рассмотреть ёлочку подробнее.

3.4. Оказывается поверхность паучиной лапы тоже покрыта бороздками, похожими на узор отпечатков пальцев.

3.5. Есть на паучьих ногах и второй тип волосков. Давайте глянем как устроены они.

3.6. Каждый волосок имеет интересную красивую структуру.

3.7. Давайте приблизим еще, так чтобы можно было рассмотреть все детали (увеличение 10 000 крат).

3.8. И еще ближе (увеличение 35 000 крат). Ширина внутренних бороздок 100 нанометров. Как тебе такие нанотехнологии, Чубайс?

4.1. Ну и наконец, какой паук без паутины?

4.2. К паутине прилипло много частиц пыли.

4.3. Увеличения 15 000 крат. Видно, что диаметр одной нити составляет всего около 600 нанометров.

Спасибо всем зрителям!

Если пост понравится, выложу фотографии второго образца - бабочки.

Другие мои посты на тему микроскопии и нанотехнологий:

- Можно ли увидеть наночастицы, молекулы и атомы без микроскопа невооруженным глазом?

- Когда появились нанотехнологии и кто их придумал? Вперед в прошлое!

- 5 артефактов древнего мира созданных с применением нанотехнологий.

- Как российские ученые “открыли новый вид” наночастиц в квартире Святейшего патриарха Кирилла, или можем ли мы верить судебным экспертизам?

- Содержит ли строительная пыль вредоносные наночастицы? Или как я оказался в той же ситуации, что и патриарх Кирилл в 2010 году.

Внимание, пост дает +100 к зрению!

Такого поста на Пикабу вы еще точно не видели. Это единственный пост, который даст вам суперспособность, как в фильмах про супергероев. Кто-то после воздействия инопланетного метеорита получает лазерное зрение, кто-то после воздействия радиации начинает видеть сквозь стены, а вы сможете увидеть наночастицы и молекулы своими глазами без специальной техники.

В школе мне рассказывали, что молекулы настолько маленькие, что их не то что глазом, но и в обычный микроскоп невозможно разглядеть. Нужна специальная очень сложная и дорогая техника, типа электронных микроскопов или атомно-силовых микроскопов, которые стоят как автомобиль Бэтмена. Но ученые вас обманывали

Наверное каждый слышал хотя бы одну из множества аналогий, показывающих насколько невероятно маленькими являются атомы, молекулы и наночастицы. Например, я нашел такую.

Давайте обратимся к нашему стандартному масштабу и приблизим атом водорода так, чтобы он удобно лег в руку. Вирусы тогда будут 300-метрового размера, бактерии 3-километрового, а толщина волоса станет равна 150 километрам, и даже в лежащем состоянии он выйдет за границы атмосферы (а в длину может достать и до Луны).

В университете мне рассказывали, что нанотехнологии появились, когда изобрели сверхмощные микроскопы, дающие увеличение в сто тысяч крат. Разрешение оптического микроскопа не может превысить 200 нм на самом деле может, но это другая история. Это физический предел, связанный с тем, что длины волн видимого света лежат в диапазоне 400-700 нм и потому такой свет будет огибать частицы меньшего размера.

Согласно общепринятому определению наночастицы это частицы имеющие хотя бы в одном измерении размер меньше 100 нм.

Надеюсь я убедил вас, что наночастицы (а молекулы и подавно) невозможно увидеть невооруженным глазом? А теперь давайте применим магию и сделаем невозможное.

Итак, поднесите ваши глаза ближе к монитору, сейчас я наложу на вас специальное заклинание, дающее способность видеть наночастицы и молекулы без микроскопа.

Произносим заклинания вслух:

Вингардиум Левиоса!

Валар Дохаэрис!

Ахалай-махалай!

крибле-крабле бумс!!!

Теперь давайте проверим наступил ли нужный эффект и посмотрим на эту фотографию.

На первый взгляд ничего необычного на фотографии нет. Предметы, которые есть во многих школьных лабораториях: чашка Петри диаметром ~6 см, внутри которой лежит обычное покровное стекло диаметром 2,5 см.

Но если вы присмотритесь, то уже без моей помощи на поверхности покровного стекла по центру можете разглядеть едва различимые очертания одной самой настоящей наночастицы квадратной формы. Видите ее?

Сразу скажу, никакого оптического zoom'а я не использовал, когда делал эти фотографии.

Если вы до сих пор не увидели наночастицу, то давайте я вам немного помогу. Красными стрелками на следующей фотографии я показал ее границы.

Что за херня, спросите вы?

Отвечаю: это квадратная наночастица, которая имеет размеры 15 мм в ширину, 15 мм в длину и... 0,33 нм в толщину. Таким образом, эта штука вполне соответствует определению понятия наночастица. В данном случае мы имеем дело с частицей самого настоящего графена, выращенной методом химического газофазного осаждения (CVD)  и затем перенесенной на покровное стекло для дальнейшего исследования.

Я посчитал и выяснил, что эта частица состоит из примерно 3 000 000 000 000 000 (трёх квадриллионов) углеродных атомов и весит около 60 нанограмм.

Для наглядности можете взглянуть ниже на 3D-модель, показывающую каким образом атомы углерода соединены в графене.

Шарики обозначают атомы углерода, а палочки это ковалентные связи, соединяющие атомы в виде шестиугольников. Кстати, вы замечали, как часто в кино и играх такие шестиугольные схемы стали использоваться для придания предметам и образам футуристичного вида?

Обращу ваше внимание на то, что графен это не только наночастица. Один лист графена также вполне подходит под определение такого понятия как молекула. Эта особенность графена стала лейтмотивом на одной из недавних конференций по графену в Академгородке в 2019 году, которая так и называлась Графен: молекула и 2D кристалл.

Поэтому теперь, вы можете смело говорить, что видели без микроскопа не только наночастицу, но и отдельную молекулу.

Прошу подумать еще одну интересную мысль. Графен, который вы видели, является слоем углерода толщиной в один атом. Теперь попробуйте осознать уровень чувствительности вашего глаза после применения мною специального магического заклинания? Вы смогли увидеть не просто молекулу, а молекулу толщиной в один атом O_o

Давайте теперь посмотрим как данная частица графена выглядит в сканирующем электронном микроскопе (СЭМ).

Вот так выглядит тот самый край листа графена, который вы смогли увидеть на стекле невооруженным взглядом. Как видим, присутствует множество разрывов и царапин. Данный образец графена оказался на удивление крайне нежным материалом.

Часто в СМИ вы можете услышать, что графен самый прочный материал в мире. На одном из сайтов хороших отечественных производителей графена (кстати, выходцы одной из ведущих лабораторий по исследованию графена в России) вы можете прочитать следующие эпитеты по отношению к графену:

Самый тонкий
и оптически прозрачный

Прочный и непроницаемый
В 300 раз прочнее стали

Как видите, не стоит все научные клише воспринимать буквально. В реальности самый прозрачный материал не так уж и прозрачен. А самый прочный материал в мире рвется от дуновения ветра. Поэтому считайте, что теперь у вас есть еще одна бонусная суперспособность - вы можете голыми руками (на самом деле кончиком мизинца) рвать самый прочный материал во Вселенной. Халк уже плачет от зависти в сторонке.

При увеличении 2000 крат мы уже видим множество микроразмерных трещин толщиной всего в пару сотен нанометров. Поэтому, покупая графеновые презервативы, я бы 10 раз подумал стоит ли за громкими заявлениями реальное улучшение свойств продукта или это лишь манипуляции на модных научных терминах.

Также видим темные округлые пятна - это результат начала роста второго слоя графена во время CVD-процесса, своеобразные маленькие графенчики-зародыши. Данный эффект является одной из проблем, не позволяющих получать высококачественный однослойный графен для микроэлектронных девайсов. Поэтому заявление о слое лишь в один атом это тоже не совсем правда.

Ну и давайте взглянем на графен при еще большем увеличении в 50000 крат. Такое увеличение на обычном световом микроскопе достичь уже невозможно.

Островки графеновых зародышей на поверхности основного графенового листа видны здесь еще лучше. Также видны наноразмерные складочки графена. Выглядят прям точно, как когда пытаешься разгладить защитную пленку на экране смартфона. Ну и еще мы видим некоторое количество ярких наночастиц. Откуда они взялись? Хрен его знает. Возможно это частицы сажи или чего-то подобного, которые сорбировались из атмосферы. О наличии наночастиц в обычной строительной пыли был один из моих прошлых постов.

Не стоит думать, что возможность видеть слой графена на поверхности других объектов это какая-то уникальная особенность графена. Специально для вас, мои любимые читатели, я нарисовал наночастицами золота сердешко на алюминиевом диске.

А вот так оно выглядит в электронном микроскопе при небольшом увеличении в 30 раз. В режиме высоких увеличений четкой границы увидеть не удалось.

Толщина сердечка, которое вы видите, всего ~10 нм (толщина измеряется с помощью вот таких QCM весов, которые могут фиксировать изменение массы с погрешностью 1 нг/см2). Поэтому данное сердечко вполне отвечает формальным признакам наноструктуры. Вот такая вот нанолюбовь.

Мне будет трудно воспроизвести такой же софистический трюк, чтобы дать вам возможность увидеть собственными глазами без микроскопа другие молекулы, кроме графена. В плане сочетания свойств наночастицы и молекулы в одном флаконе графен достаточно уникален.

Но на самом деле молекулы видеть еще легче чем наночастицы. Чтобы увидеть наночастицы все таки приходится хоть немножко присмотреться, может быть даже слегка прищуриться. А вот молекулу часто можно увидеть без очков, имея зрение -40.

Если забить в google фразу "самая большая молекула", то вам вывалиться множество ссылок на статьи о биомолекулах: ДНК, белки, углеводы. Таким образом, все результаты на самом деле соответствуют запросу "самая большая органическая молекула". Все эти молекулы, несмотря на то, что они очень большие, почти невозможно разглядеть даже в электронный микроскоп. Но в этом есть некое лукавство. На самом деле просто как-то неловко говорить, что одна молекула может выглядеть примерно вот так.

Эту "молекулу" весом почти 1 кг вы можете купить на Ali Express всего за 10 тысяч рублей уже прямо сейчас. Это кристалл кварца. Все атомы кремния и кислорода в нем соединены ковалентными связями друг с другом. Если не верите, что это самая настоящая молекула, то давайте вместе посмотрим определение ИЮПАК:

An electrically neutral entity consisting of more than one atom (n>1). Rigorously, a molecule, in which n>1 must correspond to a depression on the potential energy surface that is deep enough to confine at least one vibrational state.

Или определение из Оксфордского словаря:

A group of atoms bonded together, representing the smallest fundamental unit of a chemical compound that can take part in a chemical reaction.

Мне больше всего нравится определение из Википедии:

A molecule is an electrically neutral group of two or more atoms held together by chemical bonds.

Определения молекулы в отечественных источниках выглядят примерно так:

Мельчайшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и обладающая всеми свойствами данного вещества. Молекулы состоят из атомов. 

То есть молекула должна отвечать следующим требованиям:

1) быть электронейтральной;

2)  состоять из двух или более атомов, соединенных химической связью;

3) может участвовать в химических реакциях как индивидуальное химическое соединение;

4) может существовать самостоятельно.

На самом деле, здесь открывается широчайшее поле для споров и спекуляций на понятии "молекула". Доходит до того, что если не ограничиваться ковалентными связями, то молекулой можно назвать и внутреннее твердое ядро Земли или иной планеты. Такая вот молекула диаметром 2440 км. В случае кварца и подобных веществ, может быть множество возражений связанных с наличием доменной структуры, дефектов, неоднородностью свойств и др. Поэтому чаще всего самыми большими молекулами называют алмазы, которые более однородны по свойствам и мы в большей степени можем быть уверены в связывании всех атомов ковалентной связью. Так, в книге Chemie-Rekorde известного издательства научной литературы Wiley-VCH самой большой молекулой назван алмаз Куллинан - самый большой алмаз в мире. Он имеет размеры 100х65х50 мм и вес 621,35 грамма.

Девять самых больших "молекул" в мире - части алмаза Куллинан.

Тем не менее, в большинстве случаев ученые избегают называть алмаз молекулой. Несмотря на то, что индивидуальные алмазы и кристаллы кварца формально подходят под многие определения понятия молекула, использовать термин молекула по отношению к макрообъектам просто не имеет смысла. Даже небольшие изменения состава или структуры молекулы должны изменять ее химические свойства. Откалывая куски от алмаза, мы едва ли меняем его химические свойства. Поэтому для таких систем как алмаз и оксид кремния, где все атомы связаны ковалентными связями, как правило, используют такие термины как network covalent bonding или covalent crystal. При этом часто авторам статей трудно удержаться от соблазна отметить, что по сути эти структуры являются гигантскими молекулами. Граница между такими структурами и макромолекулами оказывается достаточно сильно размытой.

Ладно, гулять так гулять. Наберемся смелости и пойдем дальше. А вдруг мы можем увидеть и атомы без микроскопа? Удивительно, но "атомы", которые мы могли увидеть невооруженным взглядом намного больше по размеру, чем любые молекулы и наночастицы. Они имеют диаметр примерно в несколько десятков километров и их можно найти далеко за пределами солнечной системы в глубоком космосе. Я имею ввиду, такие необычные космические объекты как нейтронные звезды. Обычно аналогию между нейтронной звездой и атомом могут делать в некоторых, возможно, не в самых лучших научно-популярных источниках.

Тем не менее, некоторые ученые в кулуарах, также отмечают, что нейтронные звезды имеют нечто общее с тем, что мы обычно называем атомами.

Чарли Килпатрик, постдок в Калифорнийском университете, имеющий публикации в том числе в области исследований нейтронных звезд, отмечает следующее:

Это, безусловно, один из способов думать о нейтронной звезде. Если бы я спросил: «В какой момент что-то макроскопическое может вести себя как атом?», Я бы сказал, что это происходит, когда этот объект приближается к ядерной плотности. Нейтронные звезды имеют точно такую же плотность, что и атомы...
Делает ли это нейтронную звезду атомом? Исторически, атомом называют что-то чрезвычайно маленькое и неделимое, что является фундаментальным строительным блоком материи. Такое определение не очень полезно, потому что мы знаем, что вещи, которые мы называем атомами, на самом деле состоят из лептонов и барионов, которые состоят из кварков и т.д...
Является ли атом единственным примером элемента, разновидности частиц, состоящих из определенного числа протонов, нейтронов и электронов? Нейтронная звезда могла бы соответствовать этому определению, хотя [нейтронные звезды] явно скреплены не так, как атомы, и, возможно, в их центре есть какой-то другой вид вещества.
Я бы сказал, что нейтронные звезды демонстрируют поведение атома, и может быть полезно и информативно включить нейтронную звезду в модель, которую мы, физики, используем, чтобы говорить об атомах. Думая таким образом, можно получить глубокое понимание гравитации, ядерной материи и природы элементарных частиц.

Заключение

Наше мышление часто предполагает четкие границы для различных естественнонаучных терминов. Образование скрупулезно и педантично раскладывает в нашей голове все элементы нашего мировоззрения по полочкам, формируя строгую иерархию понятий: атомы - самые маленькие и неделимые; молекулы - следующая ступень организации материи, они крупнее; наночастицы еще более высокая ступень организации материи; а затем следуют большие макротела. Но в природе молекулы могут быть больше наночастиц, а "атомоподобные" объекты по размерам превосходить горы. Как видим, придуманные человечеством понятия для описания явлений природы достаточно условны. Реальный мир играет по своим правилам и часто не подчиняется придуманным человеком условностям.

Другие мои посты о наночастицах и веществах:

- Пост о том, когда появились нанотехнологии и кто их придумал?  Нанотехнологии индейцев майя.

- Пост о 5 артефактах древнего мира созданных с применением нанотехнологий.

-  Пост о том, как российские ученые “открыли новый вид” наночастиц в квартире Святейшего патриарха Кирилла?

- Покажите это, если вас упрекают за цитирование Википедии.

Вначале поясним два момента.

1) Да, сама история давний баян. Но я нигде не нашел упоминания о тех интересных деталях, на которые я хочу обратить твое внимание, дорогой читатель.

2) Удивительно. Но я буду "ругать" не нашего Святейшего патриарха, а скорее “ученых-колдунов”.

Мое небольшое увлечение – коллекционировать ошибки и несуразицы в новостях крупных СМИ, в научных статьях и официальных документах. Сегодняшний “экспонат” заставляет задуматься о качестве судебных экспертиз. У меня возникло много вопросов о том, как проводятся судебные экспертизы, кто может стать экспертом на суде, оценивает ли кто-то качество экспертиз, можем ли мы доверять экспертизам, которые делают вполне серьезные ученые?

История случилась еще 9 лет назад. Но судебные документы попали мне на глаза только сейчас. Предыстория такова. В 2010 году произошел принеприятнейший инцидент. У небезызвестного  всем нам патриарха РПЦ есть скромная обитель в доме на набережной. Святой келье был нанесен существенный ущерб (на 20 млн., как посчитал суд) из-за строительной пыли, которая попала из соседней квартиры, где делался ремонт. Но нас не интересуют дрязги сильных мира сего.

Нас интересует экспертиза пыли. Исследование образцов проводили сотрудники Института общей и неорганической химии им. Курнакова РАН (или просто ИОНХ). Экспертиза показала наличие в этой строительной пыли наночастиц. Именно слова о наночастицах и вызвали ажиотаж в свое время, много толков и насмешек. Так известному телеведущему Владимиру Соловьеву наличие наночастиц в строительной пыли показалось столь невероятным, что он (вопреки экспертизе), аккуратно поправлял насмешников, отмечая, что термин «нанопыль» неудачный, и гораздо точнее было бы употребить термин «мелкодисперсная взвесь». Но в экспертизе однозначно говорилось именно о наночастицах, а не мелкодисперсной взвеси.

Тем не менее, в те далекие времена никто не обратил внимания на многие другие интересные детали той экспертизы. О том, как ученые из ИОНХа не только восстановили справедливость, но и открыли новый не известный ранее (да и позднее) вид наночастиц я и хочу рассказать.

Сразу начнем с ключевой цитаты решения суда:

В результате исследований, проведенных в Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, на основании заключенного договора от 14 ноября 2010 года, в квартире выявлены соединения, потенциально опасные для здоровья – компоненты строительных смесей и красок (CaCO3 (известняк), СаSO4*2H2O (гипс), Ca1,5SiO3,5H2O (силикат кальция), SiO2 (диоксид алюминия), TiO2 (рутил).

Надо же, в строительной пыли нашли компоненты строительной пыли. Удивительно.

Обратим внимание на необычное химическое вещество - диоксид алюминия. Не каждый раз во время экспертизы ученые открывают ранее неизвестные вещества. [Табличка сарказм] Мы же не можем допустить, что в столь серьезном документе как экспертное заключение могут присутствовать такие ошибки? Но разобраться нам, конечно, помогает формула в скобках – эксперты, вероятно, имели ввиду диоксид кремния. Или попросту песок. В целом конечно, "диоксид алюминия" не более чем занятная ошибка.

Но нам интересно другое. Не нужно быть химиком, чтобы понять, что перечисленные вещества – песок, гипс, известняк - одни из наиболее “инертных” и безопасных химических соединений, которые можно себе представить. Название рутил возможно не так хорошо знакомо читателю. Но я уверен, что почти каждый из тех, кто читает этот текст, сегодня контактировал с этим “потенциально опасным” реагентом. Держал ли ты, дорогой читатель, сегодня в руках бумагу или предметы из белого пластика? Оксид титана один из самых распространенных белых пигментов. Будь осторожен, опасный рутил поджидает тебя повсюду. [Табличка сарказм] Более того, рутил используют как пищевую добавку E171 из-за… его крайне низкой токсичности. Если песок, гипс, известняк, силикат кальция и рутил “потенциально опасны для здоровья”, то какие химические соединения безопасны? Может кто-нибудь напишет более безопасное соединение в комментариях.

Кроме этого, в образцах, как закрепленных на волокнах, так и не закрепленных, выявлены наночастицы, которые при возможном длительном контакте с человеком могут оказывать негативное воздействие на здоровье, вызывая заболевания, в том числе онкологические.

Ах, оказывается, все дело в том, что это не просто песок и рутил. Это наночастицы. Интересно, а могу ли я на основе этой экспертизы подать в суд на производителей бытовой химии, в которой уже десяток лет используются наночастицы? Например, наночастицы рутила используют в солнцезащитных кремах. Наночастицы кремния используются в косметике, тонерах для принтеров, упаковке и т.д. Сотни и тысячи потребительских товаров имеют в своем составе наночастицы, включая косметику, еду и лекарства. И самые распространенные наночастицы используемые в этих сферах это наночастицы оксида кремния и титана.На самом деле, можно найти научные исследования, в которых говорится о возможной опасности таких наночастиц. Конечно, и обыкновенный песок может вызвать серьезное заболевание, такое как силикоз. Но что интересно, в одной из научных работ говорится о том, что наночастицы аморфного диоксида кремния выводятся из легких легче, чем микрокристаллический SiO2.Конечно, можно cделать утверждение о потенциальной опасности любого вещества. Вода? А если бы патриарх утонул? Моя любимая научная статья под названием Fatal water intoxication (Смертельная интоксикация водой). Я обращу твое внимание, читатель, речь идет не об отравлении примесями, содержавшимися в воде. Речь о смертельных отравлениях людей молекулами H2O. Боюсь представить, что бы написали эксперты, если бы квартиру патриарха затопили соседи.
С другой стороны, я не могу обвинять экспертов в недостоверных выводах. Ведь вывод сформулирован очень верно: “наночастицы…могут оказывать негативное воздействие на здоровье”. Все правильно, могут оказывать, а могут и не оказывать. Кто ж их знает.
На самом деле такие странные рассуждения химиков из ИОНХа вполне закономерны. Ведь никто из них не являлся специалистом в области токсикологии. Представитель ответчика использовал этот довод. Он обратил внимание суда на то, что экспертиза проведена не специалистами в соответствующей области. На что ему возразили:

все исследования проведены с использованием научных методов в специальной лаборатории на специальном оборудовании.

От такого ответа мне хочется плакать. То есть получается, что причину смерти человека может установить астролог астроном. Но главное, чтобы он сделал это на своем специальном оборудовании в специальной лаборатории. Причем не важно, на каком именно специальном оборудовании. А нет, судя по следующим выдержкам из судебного заключения, важно.

Исследования по указанному договору выполнены ведущими специалистами: д.х.н. Алиханяном, д.х.н. Ж.В. Доброхотовой, к.х.н. И.Ю.Пинус, к.х.н. В.К. Ивановым на уникальном оборудовании.

Оборудование должно быть обязательно уникальным “отечественного и зарубежного производства”. Судя по узнаваемому стилю, эти определения были переписаны из какой-то рутинной заявки на грант. Да и вообще, как я понял, чем чаще повторяешь слово специальный и уникальный, тем ты убедительнее на суде.

Изображения со сканирующего электронного микроскопа пленок трех модификаций TiO2: рутила, анатаза и брукита. Можешь ли ты, дорогой читатель, определить на какой из фотографий рутил? А вот ученые из ИОНХа смогли. Не сарказм.

И напоследок, еще один важный момент. Ведь Владимир Соловьев не зря засомневался. А откуда в обычной строительной пыли внезапно взялось такое невероятное достижение научно-технического прогресса как наночастицы? Неужели наночастицы так легко можно получать с помощью простой дрели и перфоратора? Стойте, стойте, а тогда на что уходят миллионные гранты в научные институты, Сколково и Роснано? Давайте еще раз внимательно посмотрим на утверждение экспертов.

в образцах, как закрепленных на волокнах, так и не закрепленных, выявлены наночастицы

Обратите внимание. Образцы не состоят из наночастиц. В образцах лишь выявлены наночастицы. Может 2 штуки, а может и миллион. В судебном решении не приводится гистограмма распределения частиц по размеру. Сколько этих наночастиц было по отношению к макрочастицам нам неизвестно. Эксперты просто говорят о том, что на поверхности образцов удалось найти наночастицы. Если взять кирпич и засунуть его под электронный микроскоп, то при увеличении более 25 000 крат можно увидеть на нем наночастицы. Достаточно трудно представить образец, на поверхности которого было бы нельзя найти наночастицы или какие-либо наноструктуры. Вирусы, белковые тела – все это тоже наночастицы. Миллиарды этих наночастиц распределены на столе, на полу, на подоконниках в вашем доме. И с высокой долей вероятности вы увидите их на поверхности любых образцов из вашей квартиры. Например, здесь 11 фотография наноразмерные белковые тела из крови. В моем прошлом посту я затрагивал тему наночастиц в природных объектах. Поэтому, кто ищет наночастицы, тот всегда их найдет.
Больше всего я не понимаю, какой смысл имела эта экспертиза? Какие вещества господа ученые из ИОНХа могли найти в этой пыли, чтобы нельзя было сказать, что пыль содержит потенциально опасные соединения? Мог ли судья адекватно оценить степень опасности, найденной пыли на основе такой экспертизы?

А знаете, чем еще известен институт общей и неорганической химии им. Курнакова? "После обращения Председателя Госдумы Б. В. Грызлова с просьбой, чтобы специалисты РАН посмотрели работу лжеученого В. И. Петрика, был организован визит Петрика в ИОНХ. Тогда академики В. М. Новоторцев и М. В. Алфимов после совещания выступили перед телекамерами НТВ с одобрительными заявлениями о Петрике.”
Тем не менее, я хочу верить, что в ИОНХе работают достойные и честные ученые.
Послесловие.Мой прошлый пост был посвящен наночастицам, которые использовали древние майя.А из следующего моего поста ты, дорогой читатель, узнаешь как увидеть наночастицы и молекулы без микроскопа невооруженным глазом.