целей по производству надежной, углеродно-нейтральной энергии. Почти все проекты "альтернативной энергетики" препятствуют и усложняют поставку надежной энергии по сетям.
Правительственные мандаты, директораты и глобальные перезагрузки не определят будущее. Они могут только тормозить прогресс, и только до тех пор, пока мы позволяем им это делать, если мы живем в демократических странах. Что действительно будет определять будущее, так это человеческое творчество и новая волна технологических предпринимателей. Творчество, как писал покойный Альберт Хиршман из Принстона, "всегда становится для нас сюрпризом. Если бы это было не так, мы бы не нуждались в нем, и государственное планирование работало бы". Как заметил Хиршман, всю жизнь изучавший государственные и финансируемые ООН проекты по всему миру, ни один из них никогда не работает по плану. Немногочисленные успехи всегда объясняются неожиданной вспышкой предпринимательской креативности.
Рассмотрим, например, реальные проблемы накопления промышленных отходов, от пластика до мусора и электронного мусора, скапливающихся в морях, на свалках и окружающих хранилища данных по всему миру. Этот токсичный и неприглядный мусор будет неизбежно увеличиваться, несмотря на все бесконечные экологические программы, мандаты по сортировке и переработке, требования по использованию ядовитых батареек, которые повсеместно принимаются правительствами, страдающими от мелкотравчатости.
В начале 2022 года я посетил лабораторию, которой руководит Джеймс Тур, профессор химии Чао и профессор материаловедения и наноинженерии в Университете Райса в Хьюстоне. Химик, имеющий около 700 научных работ и 150 патентов, Тур впервые привлек мое внимание три года назад на небольшой конференции по инновациям, которую проводил инвестор-философ Питер Тиль, соучредитель PayPal, Facebook и Palantir.
Будучи остро озабоченным вопросами экологии, Тур описывает водоворот плавающих пластиковых отходов глубиной в десять футов, размером со штат Техас, в центре Тихого океана. Анализ показывает, что почти все они происходят из Азии и представляют угрозу как для дикой природы, так и для судоходства человека.
Чтобы решить эту проблему, Тур не призывает к созданию гаргантюанской правительственной программы, подпитываемой налоговыми деньгами и мандатами. Он не рекомендует направлять авианосцы к Тайваньскому проливу, чтобы запугать Китай и заставить его вести себя лучше. Он не предлагает создавать гигантские гигасосы, чтобы наглотаться пластика с налоговыми деньгами и превратить его в камни.
Вместо этого он основал компанию под названием Universal Matter, которая обещает стать чрезвычайно прибыльной и превратить эту проблему в крупнейшую в мире возможность для человеческого творчества и капитализма. Я уже вложил в нее деньги.
Тур является пионером технологической революции в мельчайших масштабах, занимаясь физическими и химическими явлениями, измеряемыми миллиардными долями метра, наномасштабом и ниже. Входящий в число пятидесяти самых влиятельных ученых мира, Тур и его наноскопические прорывы могут сделать нынешнюю эпоху венцом триумфа химии и предпринимательства.
Сейчас Тур возглавляет развитие технологий и экономики, более захватывающее, чем любое другое, которое я видел с тех пор, как пятьдесят лет назад познакомился с гением Калтеха Карвером Мидом, соучредителем Intel Гордоном Муром и революцией кремниевого микрочипа. Тур открывает новую технологическую эру, по крайней мере, сопоставимую по масштабам.
В основе технологического и экономического возрождения Тура лежит углерод. Хотя кремний и в будущем будет играть свою роль в технологических инновациях в области чипов, волоконной оптики и беспроводной связи, самые передовые технологические достижения будут основаны на углероде.
Вещество ДНК и всего живого на Земле, углерод образует больше соединений, чем любой другой элемент. Как заметил выдающийся британский физик сэр Джеймс Джинс в книге "Таинственная Вселенная" (1930), «жизнь существует во Вселенной только потому, что атом углерода обладает некоторыми исключительными свойствами».
Для создания соединений углерода атом углерода имеет шесть электронов - два во внутренней оболочке и четыре во внешней. Эти четыре электрона внешней оболочки участвуют в химической связи. Поскольку валентная зона углерода - внешний соединительный слой - состоит из четырех электронов плюс четыре дополнительных пустых места, он может образовывать бесконечные цепочки. Четыре электрона углерода всегда помещаются в четыре пустых места в валентной зоне других соединений углерода.
Ключевым прорывом в новых технологиях Tour является форма углерода под названием графен, открытая в 2004 году Андре К. Геймом и Константином С. Новоселовым, двумя профессорами Манчестерского университета в Великобритании. Графен представляет собой один слой атомов углерода, соединенных вместе в гексагональную сотовую решетку. При толщине всего в один атом он является самым прочным материалом из когда-либо испытанных, в двести раз прочнее стали. Еще более твердый, чем алмазы, которые образуются из углерода под давлением, графен также является самым легким материалом - в тысячу раз легче листа бумаги. Один лист графена размером с целое футбольное поле будет весить менее одного грамма (или 3,5 сотых унции).
Как комментирует Тур: "Самое удивительное для меня в графене - это его прочность. Это лист атомов, который можно поднять. Это поражает воображение. Еще одна удивительная вещь о графене - это то, что его можно увидеть. Вы можете положить лист на белый лист бумаги и увидеть его. Он удивительно прозрачен, поглощает всего 2,3 процента света, падающего на него, но если у вас есть чистый лист для сравнения, вы можете увидеть, что он там есть".
В графене каждый атом углерода соединен с тремя другими атомами углерода на двумерной плоскости. В результате в графене один электрон каждого атома углерода свободен в третьем измерении для электронной проводимости, что делает его лучшим из известных проводников электричества, с плотностью тока в миллион раз больше, чем у меди.
Средний свободный путь" графена (расстояние, которое электрон может свободно пройти в нем, ни на что не наталкиваясь) составляет порядка 65 микрон - достаточно долго, чтобы обеспечить проводимость при комнатной температуре практически без сопротивления. Это открывает потенциал для сверхпроводимости при комнатной температуре. Он также является идеальным носителем света для фотонных и оптоэлектронных устройств.
Являясь лучшим проводником тепла при комнатной температуре, с самой высокой теплопроводностью среди всех известных веществ, графен может быть смешан с другими материалами, такими как бетон и металлы, и радикально повысить их долговечность и устойчивость к температурному износу.
Графен обладает эластичностью, растягиваясь на 25 процентов своей длины, и в то же время является самым жестким из известных материалов - даже жестче алмаза. Таким образом, он может стать основой для гибких электронных устройств. Графен также является самым непроницаемым материалом из когда-либо обнаруженных. Даже атомы гелия не могут протиснуться сквозь него. Это делает его отличным материалом, например, для создания высокочувствительных газовых детекторов, так как даже самое маленькое количество газа попадет в его решетку.
До встречи с Туром в Университете Райса я много лет занимался исследованиями углеродных наноматериалов
