Тут и микро, тут и нано. Тут и турбины, и фотоячейки. А ещё – армия микробов, залечивающих повреждения конструкции. Всё вместе же – экобашня, по внешнему виду которой ни за что не догадаешься о её назначении. Пока не подберёшься к самым её стенам. Подойдём и мы. Пусть перед нами пока лишь фантазия.

Лондонский дизайнер мексиканского происхождения Агустин Отегуй (Agustin Otegui) обеими руками за экологически чистые источники энергии ("потому что нет другого пути"), только вот не нравится ему тенденция к гигантомании в этой области.

То тут, то там появляются проекты огромных зданий с титаническими ветряками на верхушке, домов, увешанных фотоэлектрическими панелями, и целых полей из солнечных батарей, тянущихся до горизонта. Про ветряки-мельницы стометровой высоты, давно ставшие "украшениями" идиллических сельских пейзажей в ряде стран, — и говорить не приходится.

Агустин вопрошает: "Почему бы не начать думать о малом масштабе и применить "зелёные инновации" к уже существующим зданиям и сооружениям (мостам, туннелям)"?

Здравая мысль — постараться вписать те же ветряки и солнечные панели в облик зданий так, чтобы получилось максимально органично и незаметно. В том или ином виде такой трюк уже пробовали проделать не раз, но Отегуй довёл идею до логического конца — он придумал систему сбора даровой энергии (а заодно — переработки парникового CO2), способную настолько слиться со зданием, что при взгляде на сооружение уже метров с двадцати вы ничего не заподозрите.

Так родился проект Nano Vent-Skin.

Ни с пары сотен, ни с нескольких десятков метров ничто не выдаёт в этом сооружении суперветряк.

В основе этой "кожи" — сеть с прямоугольными ячейками по несколько сантиметров в поперечнике. Составлена она из нанопроводов (видимо, подразумеваются проводники, выполненные путём сплетения большого числа нанотрубок). И нужны они не только для передачи энергии. 

...Американские ученые научились получать нанопровода с проводящим центром диаметром в три атома и «алмазной» изоляцией.

«Мы показали, как можно получать крошечные, проводящие нити минимально возможного диаметра, которые при этом почти полностью самособираются, – говорит один из авторов работы. – Процесс прост, это синтез "в одной посуде", достаточно смешать вместе ингредиенты и через полчаса получить результат». Многообещающую технологию Николас Мелош (Nicholas Melosh) из Стэнфордского университета и его коллеги из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США описывают в статье, опубликованной журналом Nature Materials.

Ученые использовали взвесь кристаллов адамантана – уложенных гексагональной решеткой алмаза десяти атомов углерода. Известно, что они активно «слипаются» друг с другом под действием сил Ван-дер-Ваальса. Авторы присоединили к ним серу и поместили в раствор, содержащий медь, которая уже самостоятельно связывалась с серой. В итоге такие структуры за счет самосборки адамантана соединялись друг с другом, образуя тончайшие нанопровода с проводящим «ядром» из атомов серы и меди – и изолирующей углеродной, «алмазной» оболочкой.

По словам авторов, это далеко не первый их опыт в получении таких «нанопроводов». Комбинируя различные металлы – такие как цинк или кадмий, серебро или железо – и различные заменители адамантана – например карбораны, – можно синтезировать структуры с разными свойствами, подходящие для разных сфер применения. Одни подойдут для освещения, другие – в улавливании энергии Солнца, третьи – для пьезоэлектричества. «Легко представить себе вырабатывающую энергию одежду из таких проводов», – говорит один из ученых... 

Провода играют роль осей для мириад крошечных ветровых турбинок, расположенных по сторонам каждой ячейки. Длина одной такой микротурбины (геликоидной формы) составляет 25, а диаметр — 10,8 миллиметра.

Вблизи видно, что стена башни — это сетка, ячейки которой представляют собой миниатюрные ветряки.
Внешняя поверхность каждой турбины покрыта фотоэлектрической плёнкой на основе органики.

Большие (порядка нескольких метров) куски такой сети должны быть натянуты на металлическую раму, а уже из этих крупных блоков строители смогут составлять стены здания.

Два источника энергии — свет и ветер — используются такой "кожей" одновременно, чтобы поставлять электричество в сеть. При этом издали стена Nano Vent-Skin выглядит гладкой и однотонной, а изнутри через неё можно спокойно обозревать окрестности.
Вооружившись микроскопом, мы обнаружили бы, что и лезвия ветряков имеют сложную ячеистую структуру.
Агустин полагает, что "нанокожа" способна украсить оригинальные башни и дома (одно из таких сооружений, нарисованных дизайнером, вы видите на рисунках), но также она пригодится для апгрейда существующих зданий.

Можно смело сказать, что в таком виде проект Агустина сложен, но осуществим. Разве что нанопровода для большей реальности замысла необходимо заменить на проводники обычные. Однако мы познакомились только с половиной замысла. Вторая выглядит более фантастично.

Отегуй "наполнил" толщу каждого микроветряка биоинженерными микроорганизмами, которые должны, по его замыслу, улавливать свет и использовать полученную энергию для своего роста и размножения, а также — ремонта самих турбин.

Бактерии будут отвечать за самосборку элементов "кожи". Углерод они захватят из воздуха, где в достатке имеется "вредный" углекислый газ. В этом плане зелёные башни с Nano Vent-Skin будут работать аналогично растениям: оздоровлять среду.

Насколько эффективна будет россыпь крошечных ветровых колёс в сравнении с огромными одиночными турбинами — судить рано. Однако для дизайнера важен был внешний эффект "исчезновения" ветряков.
Интересно, что дизайнер уже построил пластмассовую модельку своей сетки, да ещё посчитал (на компьютерной модели), как эти турбинки будет обтекать воздух.

В углах каждого крупного блока "нанокожи" расположены аккумуляторы, накапливающие энергию, собираемую башней.
Здесь же приютились датчики, определяющие неисправность маленьких турбинок.

Каркасом системы служит сеть из нанопроводов , ответственных за передачу энергии и нановолокон , отвечающих за передачу информационных сигналов; вокруг этой оси вращается микротурбина, внешняя сторона которой покрыта фотоэлектрической плёнкой , а с внутренней осуществляется доступ воздуха к сообществу бактерий нескольких видов, сотрудничающих в усвоении и переработке энергии, за передачу которой на "ось" будет отвечать внутренняя мембрана.

Некий запас материалов, необходимых "коже" для саморемонта, содержится в тех же самых узлах сети. При необходимости "питательные вещества" поставляются к турбинкам по трубочкам, окружающим нанопроводники.

Как видим, Отегуй не поскупился на "перспективные технологии". Но и в совсем уж утопические проект записывать рано.

Вспомним, что в стенах лабораторий давно вызревают технологии и материалы, в чём-то сходные с теми, что "внедрил" в Nano Vent-Skin британский художник.

Мы уже видели очень длинные нити из нанотрубок и "почти промышленную" технологию их получения. Мы радовались за учёных, сумевших добиться от органических солнечных батарей приличного КПД. Мы удивлялись, узнав, что вирусы можно заставить собирать электроды для аккумуляторов.

Основная идея проекта: солнце и ветер помогают зданиям очищать воздух от парникового газа, заодно поставляя электричество в сеть.
Также исследователи показали нам, как можно подключать проводники к живым клеткам, и как сами микробы создают электрические цепи. Даже белковые солнечные батареи — давно не фантастика.

Так, может, лет через двадцать Nano Vent-Skin воплотится в реальность? Не берёмся прогнозировать. Зато скажем, что проект имеет право на жизнь хотя бы из-за своего симпатичного вида.

И ведь есть что-то завораживающее в том, чтобы подойти к башне и вдруг обнаружить, что её зелёные стены на самом деле полупрозрачны и составлены из армии крошечных турбинок.

Особенно эффектно такая башня должна выглядеть в "дикой" местности, а не среди частокола небоскрёбов. К тому же на природе она будет и эффективнее.

А что же с углекислым газом? Пожалуй, даже тысяча башен типа Nano Vent-Skin не окажет на глобальный баланс CO2 хоть сколь-нибудь заметного влияния. И десять тысяч тоже.

А вот смотровые вышки из таких сооружений получатся неплохие. Они будут сами обеспечивать себя энергией для освещения ночью, что называется, по последней моде.

Став магнитом для туристов, такие башни могут поспособствовать делу экологии косвенно. Глядишь, кто-то из посетителей, проникшись красотой проекта, в следующий раз выключит у себя дома ненужную лампочку. А что в планетарном масштабе такие действия могут производить заметный эффект – мы знаем.

https://news.rambler.ru/science/35699762