Сборник научных трудов и инженерных разработок

Наноструктурирование водной среды с использованием кавитации.

В.М.Уваров, Ведущий специалист

ФГУП НИИ "Гермес", Федеральное космическое агентство.

Нанотехнология, начиная старт с твердых материалов, стремительно приступает к освоению жидких, в частности водных сред. Наноструктурирование водных растворов на сегодня практически неразработанная область исследований ввиду новизны процесса и трудности изучения структуры вода по сравнению с твердыми материалами. Наиболее актуально применение нанотехнологий водных сред для живых систем (человек, животные, растения:), состоящих в основном из воды, так как появляются: принципиально новые подходы для решения многих проблемных вопросов в медицине, агропромышленном комплексе и экологии.

Известно, что основную массу человека составляет вода, являющаяся основой межклеточной и внутриклеточной жидкостей. С возрастом содержание жидкости в организме уменьшается с 80% в молодости до 60 % в старости. Снижение содержания воды в организме с возрастом происходит за счет уменьшения внутриклеточной жидкости, что подтверждается геронтологами (1): -так, в группе граждан 80 - 89 лет она составляет 25,8 ± 1,5 % к весу тела, в то время как у молодых- 38,9 ± 1Т5 %., возрастных различий в содержания внеклеточной жидкости не выявлено. Известный врач Л. С. Запманов (2) писал: "Это прогрессирующее "высушивание" составляет анатомно-физиологическую основу старения. Человек становится все более сухим" обезвоженным. Это пора ревматических болезней, невритов, грудной жабы, атеросклероза, гипертонии. Всякая хроническая болезнь - это преждевременное старение". Нобелевскую премию по химии в 2003г. получил ученый из США Питер Эгр, который доказал, что существуют специальные белки (названные зквапариями), находящиеся в мембранах клеток организма, через которые в нее поступает вода. Через каждую пору за секунду могут проходить до миллиарда молекул воды, и в ней одновременно находятся примерно 10 таких молекул, размеры каждой из них находятся в пределах 1нм (3).

Содержащаяся в организме вода по структуре отличается от воды, которую мы употребляем при питье. Что представляет собой структура воды, находящаяся вне организма? Результаты исследования структуры воды, проводимые ведущими лабораториями мира, подтверждают наличие в ней крупномасштабной структуры из ансамблей молекул, однако существенно расходятся в ряде важных аспектов проблемы. Учеными из Стэнфорда удалось показать, что молекулы воды способны за счет водородных связей образовывать цепочки и кольца из множества молекул, которые согласно мнению других исследователей существуют в воде, однако относительно недолгое время (4). Существуют и ряд других версий. По одной из них структура воды представляет собой смесь ассоциатов-кластеров (групп), состоящих из десятков и сотен молекул, объединенных с помощью водородных связей и имеющих строение в виде тетраэдров.

В организме с возрастом и болезнями количество несвязанных молекул, способных проникать через мембраны клеток уменьшается. Заболевание организма, как правило, начинается с нарушений работы клеток, в частности, со снижением "питания" их молекулами воды.

На основании вышеприведённой информации можно сделать ряд важных выводов (на уровне гипотезы) для разработки нанотехнологий, предназначенных для живых систем:

• для нормального функционирования живого организма, его клеткам необходима вода, в которой молекулы не связаны между собой водородными связями;

•вода, находящаяся вне организма, имеет структуру, в которой молекулы объединены водородными связями и она нежелательна для организма при внутреннем употреблении.

Ближайшей задачей в области наноструктурирования водной среды для живых систем о нашему мнению, является создание воды со структурой и свойствами внутриклеточной.

На предприятии ФГУП НИИ "Гермес" Федерального космического агентства (г. Златоуст, Челябинской области) по конверсии был разработан инновационный проект, имеющий целью создание новых технологий для живых систем и агропромышленного комплекса на основе применения в них метастабильных механически активированных водных растворов с измененной структурой. Были разработаны технология и оборудование (активаторы) для структурирования воды путем воздействия на неё гидроударами и кавитацией, проведены ряд исследований.

Изучение литературных источников, относящихся к смежным научным направлениям, и анализ результатов исследований дает основание предполагать, что активация воды происходит за счет изменения структуры, вызванные разрывами водородных связей между молекулами в ассоциатах воды при воздействии кавитации. При употреблении активированной воды в межклеточной жидкости повышается количество свободных молекул, способствующих улучшению питания клеток, что благоприятно влияет на организм.

Установлено" что структурированная вода:

• соответствует требованиям Сан ПиН 2,1.4.559-96 на питьевую воду;

• имеет мягкий вкус, содержит в три раза меньше остаточного хлора;

• обладает повышенной на 10... 15% электропроводностью и рН, растворяет накипь;

• отрицательно воздействует на ряд микробов и грибов;

•   благоприятно  воздействует  на  растения,  животных  и   человека,   становится
биологически активной водой;

•   проявляет энергоинформационные свойства (память и неконтактную передачу
информации).

Исследованиями лечебных свойств, проведенными в течение нескольких лет на добровольцах (около 400 человек) и в медицинских учреждениях установлено, что организм в ряде случаев реагирует на прием воды, если человек имел какие-либо заболевания. При этом может иметь место реакция организма, схожая с реакциями обострения при приеме гомеопатических лекарств, минеральных вод и лечебных грязей, выражающаяся в летком обострении, наблюдаемое в 2...5% случаев в виде дискомфорта в желудке, обострения хронических заболеваний, кожных высыпаний и т. д.

Наноструктурированная активированная вода;

• оказывает лечебное действие на заболевания, находящиеся в стадии ремиссии,

• нормализует работу желудка и кишечника, обладает мочегонным действием;

• эффективно устраняет симптомы гриппа и ОРВИ в начальном периоде;

• при наружном применении: способствует ускоренному заживлению ран, устранению
гематом, снятию болей при ушибах и заболеваниях суставов; легко проникает через кожу,
смягчает ее;

• уменьшает   физическую   и   умственную   усталость,   повышает   энергию   и
работоспособность.   Способствует  быстрому  восстановлению   сил   и   поднятию
настроения у больных после операций.

Приём воды проводится в виде питья (до одного литра в сутки) и наружно (компрессы полоскание, мини-ванны). Эффект проявлялся в 60...80 % случае пркупотреблении 10...15 литров в течение 1..2 недель.

Использование в медицине наноструктурированной воды и наноструктурированных лекарств на жидкой основе позволит повысить эффективность лечения ряда гериатрических заболеваний, сократить уровень инфекционных заболеваний, в частности гриппа и ОРВИ, снизить применение ряда импортных лекарственных препаратов.

Применение наноструктурированных водных растворов в агропромышленном комплексе создаст возможность повысить яйценоскость, привесы, удои, сократить падеж молодняка, уменьшить расход лечебных препаратов и средств защиты растении, повысить урожайность плодовых и зерновых культур, получать экологически чистые сельскохозяйственные продукты.

Оценка возможности использования наноструктурированной воды в ветеринарии проведена в свинокомплексе на поросятах, имеющих диспепсию и диарею и на ослабленных свиноматках. Животные были истощены, вялы, отказывались от корма. После употребления воды у них появился аппетит, они стали энергичными, у одной из свиноматок увеличилась дактация. Было отмечено, что из поставленных в бокс для больных поросят двух емкостей: с обычной водой и обработанной, в первую очередь была выпита последняя. Эффект выздоровления (появление активности, окончания диареи) наблюдался через 2...4 дня после употребления небольшого количества воды (6... 10 литров). Область применения аноструктурироваиной воды:

·        Профилактические и лечебные учреждения (больницы" санатории, диспансеры, профилактории, здравпункты промышленных предприятий и учебных заведений);

·        фармакология;

·        быт (домашняя физиотерапия);

·        птицефабрики, свинокомплексы, животноводческие хозяйства, зверофермы, теплицы, зерноводческие хозяйства;

·        ветеринарная медицина.

Предприятием разработан малогабаритный (настольный) вариант активатора (производительность Юл/час, мощность-0,36 кВт, напряжение 220/380 В, масса 15кг" габариты 130х250х350мм, стоимость 18 тыс. руб.).

На активатор получено санитарно-эпидемиологическое заключение Госсанэпидслужбы РФ за №745002924.П.0О0222.03.02 от 04.03.2002 г Разработка признана актуальной и перспективной ведущими НИИ Минздрава РФ и РАМН, многие из них проявили заинтересованность в проведении совместных работ. Получено Свидетельство № 20257 на полезную модель "Активатор".

Результаты исследований изложены в шести публикациях (5-10). Разработка удостоена диплома областного конкурса "Инновация-2003" и IV Московского международного Салона инноваций и инвестиций-2004, диплома и медали 6-ой Российской выставки "Изделия и технология двойного назначения. Конверсия ОПК" в 2005г., диплома специализированной выставки Южуралэкспо (г. Челябинск) "Оборонно-промышленный комплекс - двойные технологии, продукция гражданского назначения" в 2006г.

Литература.

1.3алманов А. Л. Тайная мудрость человеческого организма. М:.-1991. - 222с. 2.Коркушко О.В., Иванов Л. А. Гипоксия и старение- Киев Наукова думка, 1980,275с, З.Нобелевские премии 2003 года.// Химия и жизнь, 2001

4.Структура воды: обострилась борьба мнений. http;//www.c news.ru/ news/top/lndex.shtm 2006/06/29/204794

5.Увapoв В, М. К вопросу использования биологически активной воды, подучаемой методом гидроударной активации, в свиноводстве,//Ветеринарные новости. 2001, J& 8, С.4-5. 6.Уваров В. М. К вопросу использования в авиакосмической и экстремальной медицине биологически активной воды, подучаемой методом гидроударной активации.// ХХШ РОССИЙСКАЯ ШКОЛА ПО ПРОБЛЕМАМ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ, Тезисы докладов, г. Миасс, 2003,

7.Уваров В. М. К вопросу использования биологически активной воды, получаемой методом

гидроударной активации в птицеводстве. //БИО, 2003, №3, С.6-8. • 8.Уваров В.М. Межклеточная и внутриклеточная жидкости - важнейший орган человека// Вестник

новых медицинских технологий, 2003, ДКС.84.

9.Уваров В.М. Перспектива применения в ветеринарии биологически активной воды, получаемой методом гидроударной активации.//Актуальные проблемы ветеринарной медицины. Материалы

международной научно-практической конференции, Троицк, УГВМ, 2003.0.105408.

10.Уваров В.М. Свидетельство на полезную модель, "Активатор", №20257,31.07.02.