Материал как партнер человека: будущее полимеров

Полимеры больше не просто упаковка или пластиковый стул. В ближайшие десятилетия они могут изменить саму логику взаимодействия человека с материей — стать нашими бионическими партнерами, строительным материалом нового типа, компонентом продовольствия и даже элементом продления жизни. Впереди — переосмысление природы синтетического: пластик перестает быть компромиссом и превращается в технологичную норму. Что станет основой этой новой эры? Об этом рассказал Центру социального проектирования «Платформа» Константин Вернигоров — генеральный директор исследовательского центра «Полилаб» и руководитель направления прикладной науки компании СИБУР.

Меняющаяся социальная роль полимеров

За последние десятилетия полимеры сыграли огромную социальную роль, став дешевой основой для улучшения жизни миллионов людей. Основной драйвер их распространения сегодня – доступность и низкая цена. Пластики позволяют сделать блага цивилизации массовыми: недорогие товары для повседневных нужд появляются даже в беднейших регионах, где порой на семью приходится одна пара обуви. На этом этапе полимерные материалы успешно выполняют свою миссию по повышению комфорта и безопасности жизни по всему миру.

Но такая модель развития не вечна. Еще 50–70 лет, и мир насытится базовыми вещами. Когда почти каждый будет обеспечен необходимым минимумом, роль полимеров придется переосмыслить. Встанет вопрос: что станет новым драйвером развития материалов, каким будет следующий шаг, когда текущая задача – сделать жизнь комфортной для всех – окажется решена?

Материал как партнер человека

Я убежден, что следующий этап – это смена парадигмы: материал перестанет быть просто вещью и станет партнером человека. Сегодня мы воспринимаем предметы утилитарно: как статичные объекты, выполняющие свою функцию (футболка – просто одежда, стул – просто мебель). Но в будущем материалы смогут активно взаимодействовать с нами и даже усиливать наши возможности.

Материал–партнер – это концепция, где свойства материала работают в союзе с человеком, помогая ему становиться сильнее, выносливее, быстрее. Речь идет не только о защите и комфорте: материалы нового поколения смогут напрямую повышать функциональность человека. К примеру, одежда завтра – это не пассивный текстиль, а «умная» оболочка, способная поддерживать микроклимат тела и накапливать энергию. Полимерные экзоскелеты могут придать нам физическую силу и защиту. Чтобы это стало реальностью, полимеры должны перестать быть просто заменителями традиционных веществ и превратиться в носители новых свойств, недоступных в природе. 

Натуральное vs синтетическое: стирание границ

Мы до сих пор склонны считать полимеры лишь дешевой имитацией натуральных материалов, вынужденным компромиссом ради экономии. Дерево и камень кажутся «настоящими», а пластик – чужеродным. Но эта грань постепенно размывается. Полимерные продукты усложняются и уже нередко превосходят природные аналоги по свойствам. Кроме того, полимеры в конечном счете тоже рождаются из природы: нефть, газ и другие углеводороды, лежащие в их основе, являются частью нашей планеты. Со временем понимание «естественности» материалов может измениться.

Представим детей, которые появятся через 30–40 лет. С первых дней их будет окружать не только дерево и хлопок, но и высокотехнологичные материалы. Вместо классической колыбели – напечатанная по индивидуальным параметрам люлька, идеально подстроенная под тело малыша, вместо обычной ткани – функциональный полимерный материал, подобранный под его кожу. Для нового поколения такие вещи станут привычной «натуральной» средой. То, что для нас выглядит искусственным, им покажется естественным, ведь эти материалы точнее соответствуют их потребностям.

Микрореакторы и персональное производство

В перспективе возможна настоящая революция – персонализация производства. Появится шанс, что каждый сможет синтезировать или печатать необходимые вещи под свои нужды. Представьте: компактный микрореактор или 3D-принтер дома позволяет создавать материалы и предметы по индивидуальным параметрам. Такой подход перевернул бы нынешнюю технологическую парадигму, заменив огромные заводы сетью личных мини-фабрик.

Однако пока индустрия полимеров все еще ориентирована на централизованное массовое производство. Экономически проще выпустить миллион одинаковых изделий, чем одно уникальное. Но запрос на кастомизацию растет, и технологии движутся навстречу. Думаю, первые шаги увидим уже скоро.

Материалы перед глобальными вызовами

Полимерные инновации направляются не только рыночными желаниями, но и глобальными вызовами. Один из них – истощение ресурсов. Полимеры могут стать решением из-за возможности неоднократной переработки.

Другой вызов – рост населения и угроза нехватки продовольствия. Здесь на помощь тоже могут прийти материалы. Ученые уже экспериментируют с синтезом белка из углеводородов, по сути, с производством пищи из нефти или газа. Экономика таких проектов пока невыгодна, но подход впечатляет: возможно, мы сможем получать питательные вещества без классического сельского хозяйства.

Третья тенденция – увеличение продолжительности жизни. Через 30–50 лет средний век человека, возможно, превысит 100 лет. Но как поддерживать тело столь долго? Здесь пригодятся полимеры: от биосовместимых имплантов до печати полноценных органов на 3D-принтере. Вероятно, мы научимся создавать новую печень или почку «на заказ». Тогда полимер буквально станет частью каждого из нас. Каждый долгожитель станет «потребителем» полимеров для продления жизни. Трудно представить более внушительный драйвер спроса!

Взгляд на 30–50 лет вперед

Я не верю в сценарий, где все вокруг полностью заменено пластиком. Скорее, нас ждет разумное сотрудничество материалов. Полимеры займут свою нишу в гармонии с металлами, керамикой, биоматериалами, там, где их свойства наиболее эффективны. Вероятно, появятся быстровозводимые здания, напечатанные на 3D-принтерах, где полимерные элементы сочетаются с традиционными. Даже пища и медицина станут сплавом естественного и искусственного, и это будет восприниматься нормально.

Социокультурно неизбежен слом стереотипов о «плохой синтетике». Новое поколение, выросшее среди высокотехнологичных материалов, будет считать их столь же обыденными, как дерево или камень. Качественный пластик может стать для наших внуков предпочтительнее натурального, ведь он создается специально под их задачи.

Таким образом, в ближайшие десятилетия полимеры пройдут путь от незаметных трудяг до высокотехнологичных партнеров человека. Из средства удешевления и массовости они превратятся в источник новых возможностей. Их роль станет глубже: не только удовлетворять потребности, но и расширять границы возможного. Это сложное и увлекательное будущее, и я рад быть среди тех, кто приближает его своими исследованиями.