Российские ученые создали ряд уникальных полимеров, применяющихся в
нефтедобыче. Такие вещества сами определяют источник поступления воды в
скважину и создают там пробку.
Алексей Хохлов:
И мы начинали, скажем, с исследования полиэлетролитных гелий, абсорбций различных веществ с полиэлектролитными гелиями. На их основе созданы все известные подгузники, памперсы, и так далее. Это просто свойство полиэлектролитных гелий абсорбировать до нескольких сот грамм воды на один грамм сухого полимера. Вот это пример функциональных полимеров. А «умный» полимер – это то, что появилось в 90-е годы. Это не просто функция, но функция разная в разных условиях, скажем. Усложненная функция. Полимер проявляет некоторый интеллект, реагируя по-разному на разные внешние воздействия. Вот это называется «умные полимеры». Вот, один из примеров «умных» полимеров, который мы разработали – это умные полимеры для нефтедобычи. Полимер должен быть таким. Во-первых, он должен закачиваться свободно в скважину. То есть, вязкость у него исходно должна быть низкой. Будучи в контакте с водой он должен быстро достаточно образовывать пробку. Будучи в контакте с нефтью, он должен, так сказать, рассасываться, диспергировать. И не мешать выходу нефти на поверхность. Вот оказалось, что возможно сделать такие «умные» полимеры, которые обладают вот этими свойствами: по-разному реагировать, будучи в контакте с водой или с нефтью. В этом же цикле работ полимеры, которые способны реагировать на внешнее магнитное поле. То есть, вы прикладываете магнитное поле. И, например, образуется пробка. Или наоборот, вязкость изменяется таким образом, что в этом месте образуется невязкий раствор, а остальной раствор вязкий и так далее. Это все можно сделать, если смешать полимеры с ферримагнитными частицами. Это достаточно сложная задача, но удается это сделать. Кстати, ну, в принципе, такой же метод потенциально можно использовать и для направленной доставки каких-то лекарственных препаратов в нужное место организма. Какие еще примеры «умных» полимеров? Мы разрабатываем так называемые «умные» окна. Что такое «умные» окна? «Умные» окна, это окна, которые пропускают свет в зависимости от внешнего освещения. Если внешнее освещение очень яркое, как вот там в южных странах, в районе полудня и так далее, то они автоматически затемняются. Все те функции, о которых я вам сейчас говорил – это простые относительно функции. Но в таких-то условиях так-то, в таких-то условиях так-то. Но мы знаем, что полимеры, они могут быть гораздо более умными, гораздо более интеллектуальными. С помощью полимеров можно создать очень сложные живые системы, функциональность которых и интеллектуальность которых несравнимо сложнее, чем то, что может сейчас сделать ученый в лаборатории. То есть, этот путь фактически бесконечен. И на этом пути можно создать самые разные устройства и приборы с все более и более усложняющейся функцией. Человек вот, с помощью кирпичиков, элементарных макромолекул, других соединений будет конструировать все более и более сложные системы, которые могут функционировать, выполняя те или иные сложные функции. Причем, это не какие-нибудь там тяжелые металлы или что-нибудь в этом роде, это все происходит… Или высокие температуры, или наоборот, сверхнизкие температуры. Это все происходит при комнатных температурах, поэтому задача создать экономичное высокосложное функциональное устройство при комнатных температурах в щадящих условиях. Мы знаем, что она имеет решение. И я думаю, что в этом направлении, в общем, наука и будет двигаться в XXI веке. Скажем, человеческий организм в основном – это полимеры, а все остальное – вода, которая, в общем, не существенна. Функционируют-то в основном полимерные макромолекулы. Не только происходит деление клеток или механизм передачи наследственности. Все определяется самоорганизацией и динамикой полимерных макромолекул в живой системе.