Наталья Геральдовна Тюрнина — заместитель директора филиала НИЦ «Курчатовский институт»-ПИЯФ-ИХС и Никита Барабанов — аспирант филиала НИЦ «Курчатовский институт»-ПИЯФ-ИХС, младший научный сотрудник совместного научно-технологического отдела «Технология стекла».
Стекло — это не просто бутылки и окна, а один из самых древних и одновременно самых высокотехнологичных материалов человечества. 97 % земной коры состоит из силикатов, и именно изучению этого «кремниевого мира» посвящён петербургский Институт химии силикатов — место, где рождаются материалы будущего.
Краткая история героев
- 1916–1917 гг.: И. В. Гребенщиков и Н. Н. Качалов в блокадном Петрограде заново изобретают оптическое стекло, без которого не было бы прицелов, перископов и победы в войне.
- 1936 г.: Гребенщиков создаёт первую в мире лабораторию химии кремния и предсказывает эру кремниевой электроники за 10 лет до изобретения транзистора.
- 1970–1980-е: институт разрабатывает стеклокерамические теплозащитные плитки для «Бурана» — они выдерживали 1650 °C при входе в атмосферу.
Чем сейчас живёт институт
- Стеклование радиоактивных отходов — самый надёжный способ захоронить радионуклиды на десятки тысяч лет — заплавить их в стекле. В России это уже делают на заводах в Челябинске и Красноярске.
- Биоактивное стекло — импланты и покрытия, которые не отторгаются организмом, а наоборот — стимулируют рост кости и сами постепенно рассасываются.
- Защитные покрытия — органосиликатные составы, которыми красят Ростральные колонны, мосты и корабли, чтобы не ржавели и не обрастали ракушками.
- Стекло как вечный носитель информации — проект «Силика» (РХТУ + петербургские силикатчики): с помощью фемтосекундного лазера в сверхчистом кварцевом стекле создают 5D-запись (три координаты + ориентация и размер нановключений).
Результат: на пластинке размером с монету — до 7 ТБ данных, которые гарантированно сохранятся минимум 10 000 лет даже при 1000 °C.
Это потенциальная «библиотека Александрии» для будущих цивилизаций или для космоса.
Почему стекло — идеальный материал XXI века
- Можно бесконечно менять состав и свойства, не меняя технологии производства.
- Оно аморфное → нет жёсткой кристаллической решётки → свойства «настраиваются» как на синтезаторе.
- Выдерживает радиацию, космический вакуум, тысячелетия под землёй.
- Дешёвое сырьё (песок) + огромный накопленный опыт.
Главный посыл
Стекло — это не артефакт прошлого, а материал, который переживает бронзу, железо и даже кремниевые чипы.
Мы стоим на пороге новой «стеклянной эры»: от вечных жёстких дисков и биосовместимых имплантов до теплозащиты марсианских кораблей и «капсул времени» для потомков.
А в Петербурге для этого есть и традиции, и люди, и целая «кремниевая долина» на Васильевском острове.
