У пральних порошках майбутнього будуть використовуватися алмази - правда, нанорозмірів.
За майже сотню років, що минули з моменту появи перших пральних машин, вони перетворилися на компактні, легкі та економні автомати. Але і найсучасніша машина змушена підігрівати воду: більшість забруднень на тканині ефективно віддаляється лише при температурах від 60 до 90 ОС. Обмежує цю цифру лише сама тканина - навіть новітні «біологічні» порошки з додаванням ферментів не дозволять позбутися деяких видів у більш холодній воді. В результаті пральні машини стають одними з найбільш активно споживають електроенергію побутових приладів: на прання потрібно 5 − 10 КВт * год. Армія пральних машин відповідальна за кілька відсотків з енергії, що споживається людством в цілому.
Щоб домогтися можливості прання в холодній воді, група вчених з британських університетів спільно з дослідниками Procter & Gamble реалізує проект Cold Water Cleaning Initiative, в рамках якого працюють над створенням детергентів нового покоління. Очолює роботи професор Ендрю Марш (Andrew Marsh).
І не так давно команда представила роботу, в якій повідомила про значне просування до заповітної мети - засобу, що ефективно видаляє забруднення навіть у холодній воді. "Ми виявили, - каже Ендрю Марш, - що 5-нанометрові алмази докорінно змінювали властивості детергента при 25 ОС, подвоюючи кількість жиру, що видаляється. Навіть при 15 ОС вдавалося зняти дуже важкі жирові забруднення ".
Згадаймо, що з хімічної точки зору детергенти являють собою довгі гідрофобні ланцюжки вуглеводнів з гідрофільним «капелюшком» на кінці. Гідрофобна частина молекул занурюється в жирове забруднення, а гідрофільні залишаються в контакті з водою, таким чином поміщаючи нерозчинні у воді жири і масла всередину гідрофільної «бульбашки», міцелли, і дозволяючи забрудненню легко змиватися.
Однак у холодній воді починаються труднощі - перш за все, з гарненько висохлими плямами жиру, «зачепити» які детергенту виявляється не під силу. Саме в цій проблемі і повинні допомогти наноалмази. Поверхня алмазних кристалів взагалі сильно гідрофобна, і це їх властивість навіть використовується в промисловості, при відділенні вдалих штучних алмазів від відходів.
До речі, виробництво таких найдрібніших алмазних крихт зовсім недорого - якщо алмаз вагою в карат (бл. 0,2 г) може обійтися в 10 тис. доларів, то крихта вагою по 4 − 5% карата продається вже за ціною в 200 доларів за кілограм. Вчені підрахували, що додавання наноалмазів у потрібній концентрації додасть до собівартості прального порошку не більше одного долара.
І притому ефект для прання виходить дійсно значний: по суті, плями жиру покриваються тонким шаром гідрофобних частинок наноалмазів. Їх гідрофобна поверхня, в свою чергу, є зручною для взаємодії з гідрофобними хвостами молекул детергента.
За прес-релізом University of Warwick