Цифровой журнал «Компьютерра» № 13

Для количественной оценки надо знать, откуда брать давно известные формулы для расчета фильтров, и что в них подставлять, как учитывать форму и неоднородность частиц, и т. д. Чтобы не копаться здесь в вычислениях, приведу конечный результат, взятый из статьи Ю. А. Ищенко вот в этом выпуске профессионального журнала водопроводчиков: для фильтра диаметром 13,5 см со слоем наноматерала в 10 см, необходимый для пропускания 10 литров в час напор должен составлять около 13300 метров водяного столба[2]!

Комментарии излишни, причём следует учесть, что сопротивление фильтра со временем — по мере накопления осадка — только возрастает (о чем далее). И, добавлю от себя, что расчёты Ищенко ещё не учитывают капиллярные явления — удержание воды в порах за счет поверхностного натяжения — которые в таких пространственных масштабах должны играть огромную роль.

Резюме: если вы хотите всерьёз уменьшить диаметр пор в обычном фильтре, так, чтобы отфильтровывать вообще все посторонние частицы в жидкости, вам придется смириться с тем, что такой фильтр будет иметь запредельное сопротивление, и вода через него просто не пойдет. Для всех реальных фильтров, на каком принципе они бы не работали, приходится искать компромисс. Этим процесс фильтрования ничем не отличается от любых других физических процессов, лежащих в основе современной технологической революции. Скажем, невозможно снизить потери в проводах линий электропередач до нуля, можно только заранее прикинуть, каковы они будут при заданной стоимости сооружения линии, и, если эти потери выйдут за пределы разумного, обосновать увеличение сечения проводов и тем самым стоимости сооружения. Собственно, инженерное искусство и состоит в основном из поиска таких компромиссов.

А вдруг?

Даже не думайте, что Петрик мог в принципе что-то такое открыть, чтобы все эти расчёты оказались устаревшими. Как нужно делать материалы, которые лучше обогревают, фильтруют или, например, прочнее при меньшем весе — теоретически было понятно ещё век-другой назад, и с тех пор ничего не изменилось и измениться не могло. Соответствующие разделы физики были закрыты полностью ещё в те времена — точно так же, как закрыта тема вечного двигателя первого и второго рода, или, например, область механики небесных тел. Можно придумать технологию производства материала, который будет приближаться к возможному теоретическому порогу — например, при той же стоимости будет иметь раз в пять лучшие теплоизолирующие свойства, но в принципе не существует способа производства материала, который теплоизолировал бы лучше вакуума.

Хороший пример — аккумуляторы и батарейки, где теоретический порог не достигнут даже в первом приближении (эффективность лучших типов раз в пятьдесят-сто ниже теоретического порога эффективности соответствующих химических реакций), потому в этом направлении можно ожидать технологических революций. Но не революционных научных открытий, которые позволят создать аккумулятор с мизинец размером, вмещающий годовую выработку Братской ГЭС — как минимум, такое устройство не будет химическим аккумулятором. Все то же относится и к процессу фильтрования даже в большей степени, ибо механизм этого процесса прост до примитивности.

Я вместе с учёными из Академии Наук ещё бы поверил, если бы Петрик родил какое-то устройство на иных принципах – скажем, придумал бы принципиально новый тип ионообменного фильтра на каких-нибудь микрочипах (с неизбежным в таком случае внешним питанием), принудительно отделяющих осадок от жидкости. Можно в теории допустить, что такое осуществимо. Но взгляните на схему вот этого фильтра (правда, воздушного, а не водного, но это непринципиально), чтобы оценить всю сложность задачи построения эффективных фильтров, отсеивающих в том числе и биологические загрязнения. В чисто механическом "изобретении" Петрика ничего этого нет[3]: он пытается убедить нас, что нашел клад старинных золотых монет в фундаменте пятиэтажки, построенной в начале 1960-х.

Ну и что?

Вот мы установили, что Петрик совершенно безосновательно именует свои фильтры с использованием приставки «нано». На самом деле они такие и есть — размер частиц «изобретённой»[4] Петриком "углеродной смеси высокой реакционной способности" (УСВР) в фильтрующем слое составляет доли миллиметра, а не микрометра, и потому от других типов фильтров все эти "Золотые формулы" отличаются непринципиально.

^{Так выглядит углеродная смесь высокой реакционной способности (УСВР). (Фото с официального сайта " Золотая формула ")}