Пыль становится умнее

• Елена Рыцарева

В активно развивающейся области микродетекторов произошло новое открытие. Группа химиков под руководством профессора Майкла Сейлора из Калифорнийского университета создала крошечные кремниевые датчики, которые могут ориентироваться в пространстве и регистрировать состояние окружающей среды. Ученые утверждают, что это первый шаг к созданию микророботов, которые помогут человечеству бороться с биотерроризмом, охранять окружающую среду или лечить человека.

Изобретение профессора Сейлора вполне вписывается в развиваемую сейчас американскими учеными концепцию "умной пыли" (smart dust) - системы из множества микроскопических датчиков, которые могут сообщать информацию отовсюду и обо всем. Мы (см. "Нас всех пометят") уже писали о разработках американской корпорации Intel. Устройство, с которым экспериментирует компания, состоит из микропроцессора, батарейки и радиопередатчика, оно способно передавать информацию на главный компьютер, а также общаться с "коллегами", то есть создавать так называемые сенсорные сети.

Ученые из Калифорнийского университета пошли по другому пути. Они обошлись и без батарейки, и без радиосигнала. На поверхность кремниевой пластины химики нанесли зеркальное покрытие с мельчайшими порами: с одной стороны - зеленое, с другой - красное. Они сделали так, что одна из поверхностей впитывает воду (то есть обладает гидрофильными свойствами), другая же, наоборот, отталкивает (гидрофобные свойства). Затем пластина была "распылена" с помощью ультразвука на тысячи мельчайших фрагментов, размером не более диаметра человеческого волоса. Вот и получились сенсоры.

Теперь, если их разместить на поверхности воды, то все они повернутся к ней гидрофильной стороной, зато если там появится капелька масла, то гидрофильная сторона окажется наверху. То есть на воде частицы будут плавать красной, например, стороной вверх, а на масле - зеленой. Таким образом создается цветовой тест на присутствие масла в воде. По словам профессора Сейлора, частицы могут быть покрашены в разные цвета и "запрограммированы" на обнаружение огромного количества химических веществ, причем работать умные пылинки разных видов будут одновременно.

Используя новую технологию, можно будет быстро и довольно дешево определять вредные примеси в питьевой воде, различные элементы в крови человека и т. д. Цвет одной частички определить затруднительно, особенно с большого расстояния (допустим, они распылены на большой водной поверхности, загрязненной нефтепродуктами). "Коллективный сигнал" сотен и тысяч микроскопических зеркалец идентифицируется легче. С помощью лазерного луча информация "читается" пока что с расстояния 20 метров, но ученые намерены довести его до 800. По мнению коллег Сейлора, его пылинки, конечно, по-настоящему умными назвать нельзя, но возможности их как сенсоров очень велики.