Атомарный кислород вред или польза

Представьте себе бесценную картину, которая была испорчена разрушительным пожаром. Прекрасные краски, кропотливо нанесенные во множестве оттенков, скрылись под слоями черной копоти. Казалось бы, шедевр безвозвратно утрачен.

Научное волшебство

Но не стоит отчаиваться. Картина помещается в вакуумную камеру, внутри которой создается невидимая мощная субстанция, называемая атомарным кислородом. В течение нескольких часов или дней медленно, но верно налет уходит, и цвета начинают появляться вновь. Покрытая свежим слоем прозрачного лака, картина возвращается в былой славе.

Может показаться, что это волшебство, но это наука. Метод, разработанный учеными в Гленновском исследовательском центре (ГИЦ) НАСА, использует атомарный кислород для сохранения и восстановления произведений искусства, которым иначе был бы нанесен непоправимый ущерб. Вещество также способно полностью стерилизовать хирургические имплантаты, предназначенные для человеческого тела, что значительно снижает риск воспаления. Для пациентов с сахарным диабетом оно может улучшить устройство мониторинга глюкозы, для которого потребуется лишь часть крови, ранее необходимой для тестирования, чтобы больные могли контролировать свое состояние. Субстанция может текстурировать поверхность полимеров для лучшей адгезии костных клеток, что открывает новые возможности в медицине.

И это мощное вещество может быть получено прямо из воздуха.

Атомарный и молекулярный кислород

Кислород существует в нескольких различных формах. Газ, который мы вдыхаем, называется О2, то есть он состоит из двух атомов. Есть еще атомарный кислород, формула которого – O (один атом). Третья форма данного химического элемента – О3. Это озон, который, например, встречается в верхних слоях атмосферы Земли.

Атомарный кислород в природных условиях на поверхности Земли длительное время существовать не может. Он обладает чрезвычайно высокой реакционной способностью. Например, атомарный кислород в воде образует перекись водорода. Но в космосе, где есть большое количество ультрафиолетового излучения, молекулы О2 более легко распадаются, образуя атомарную форму. Атмосфера на низкой околоземной орбите на 96 % состоит из атомарного кислорода. На заре полетов космических челноков НАСА его наличие вызывало проблемы.

Вред во благо

По словам Брюса Бэнкса, старшего физика «Альфапорта», занимающегося исследованиями космической среды в филиале Гленновского центра, после первых нескольких полетов шаттла материалы его конструкции выглядели так, как будто были покрыты изморозью (они подверглись сильной эрозии и текстурированию). Атомарный кислород вступает в реакцию с органическими материалами обшивки космических аппаратов, постепенно повреждая их.

ГИЦ занялся расследованием причин причинения ущерба. В результате исследователи не только создали методы защиты космических аппаратов от атомарного кислорода, они также нашли способ использовать потенциальную разрушительную силу этого химического элемента для улучшения жизни на Земле.

Эрозия в космосе

Когда космический корабль находится на низкой околоземной орбите (куда выводятся пилотируемые аппараты и где базируется МКС), атомарный кислород, образующийся из остаточной атмосферы, может реагировать с поверхностью космических аппаратов, в результате чего они повреждаются. При разработке системы электроснабжения станции были опасения, что батареи солнечных элементов, сделанные из полимеров, подвергнутся быстрому разрушению из-за действия этого активного окислителя.

Гибкое стекло

НАСА нашло решение. Группа ученых из Гленновского исследовательского центра разработала тонкопленочное покрытие для солнечных батарей, которое было невосприимчивым к действию агрессивного элемента. Диоксид кремния, или стекло, уже окислен, поэтому он не может быть поврежден атомарным кислородом. Исследователи создали покрытие из прозрачного кремниевого стекла, настолько тонкого, что оно стало гибким. Этот защитный слой крепко сцеплен с полимером панели и защищает ее от эрозии, не ухудшая при этом каких-либо ее тепловых свойств. Покрытие до сих пор успешно защищает солнечные батареи Международной космической станции, а также использовалось для предохранения фотоэлементов станции «Мир».

По словам Бэнкса, солнечные батареи успешно выдержали более чем десятилетнее пребывание в космосе.

Укрощение силы

Проведя сотни тестов, которые были частью разработки покрытия, устойчивого к атомарному кислороду, группа ученых из Гленновского исследовательского центра приобрела опыт в понимании того, как действует это химическое вещество. Эксперты увидели другие возможности применения агрессивного элемента.

По словам Бэнкса, группе стало известно об изменении химии поверхности, об эрозии органических материалов. Свойства атомарного кислорода таковы, что он способен удалить любую органику, углеводород, который не так просто реагирует с обычными химическими веществами.

Исследователи обнаружили множество способов его использования. Они узнали, что атомарный кислород превращает поверхности силиконов в стекло, что может быть полезно при создании компонентов с герметичным уплотнением без их прилипания друг к другу. Данный процесс разрабатывался для герметизации Международной космической станции. Кроме того, ученые обнаружили, что атомарный кислород может восстанавливать и сохранять поврежденные произведения искусства, улучшать материалы конструкций летательных аппаратов, а также приносить пользу людям, так как может быть использован во множестве биомедицинских применений.

Камеры и портативные устройства

Существуют различные способы воздействия атомарного кислорода на поверхность. Чаще всего используются вакуумные камеры. По размеру они варьируются от коробки для обуви до установки 1,2 х 1,8 х 0,9 м. С помощью микроволнового или радиочастотного излучения молекулы O2 разбиваются до состояния атомарного кислорода. В камеру помещают образец полимера, уровень эрозии которого свидетельствует о концентрации действующего вещества внутри установки.

Другим способом нанесения вещества является портативное устройство, позволяющее направить узкий поток окислителя на конкретную цель. Возможно создание батареи таких потоков, способных покрыть большую площадь обрабатываемой поверхности.

По мере проведения дальнейших исследований все большее число отраслей промышленности проявляет заинтересованность в использовании атомарного кислорода. НАСА организовало множество партнерских, совместных и дочерних предприятий, которые в большинстве случаев стали успешными в различных коммерческих областях.

Атомарный кислород для организма

Исследование сфер применения данного химического элемента не ограничивается космическим пространством. Атомарный кислород, полезные свойства которого определены, но еще больше их предстоит изучить, нашел множество медицинских применений.

Он используется для текстурирования поверхности полимеров и делает их способными срастаться с костью. Полимеры обычно отталкивают клетки костной ткани, но химически активный элемент создает фактуру, усиливающую адгезию. Это обуславливает еще одну пользу, которую приносит атомарный кислород, – лечение заболеваний опорно-двигательной системы.

Данный окислитель также может использоваться для удаления биологически активных загрязнений с хирургических имплантатов. Даже при современной практике стерилизации с поверхности имплантатов бывает сложно убрать все остатки бактериальных клеток, называемые эндотоксинами. Эти вещества органические, но не живые, поэтому стерилизация не способна их удалить. Эндотоксины могут вызвать послеимплантационное воспаление, которое является одной из основных причин болевых ощущений и потенциальных осложнений у пациентов с установленным имплантатом.

Атомарный кислород, полезные свойства которого позволяют очистить протез и удалить все следы органических материалов, значительно снижает риск послеоперационного воспаления. Это приводит к улучшению результатов операций и уменьшению боли у пациентов.

Облегчение для больных диабетом

Технология также используется в датчиках глюкозы и других медико-биологических мониторах. В них применяются акриловые оптические волокна, текстурированные атомарным кислородом. Такая обработка позволяет волокнам отфильтровывать красные кровяные тельца, обеспечивая сыворотке крови более эффективный контакт с компонентом химического зондирования монитора.

По словам Шарона Миллера, инженера-электрика в отделении космической среды и экспериментов Гленновского исследовательского центра НАСА, это делает тест более точным, и при этом для замера уровня сахара в крови тестируемого требуется намного меньший объем крови. Можно сделать укол практически на любом участке тела и получить достаточное количество крови, чтобы установить уровень сахара.

Еще один способ получить атомарный кислород – перекись водорода. Она является гораздо более сильным окислителем, чем молекулярный. Это объясняется тем, с какой легкостью разлагается перекись. Атомарный кислород, образующийся при этом, действует намного энергичнее молекулярного. Этим и обуславливается практическое применение перекиси водорода: разрушение молекул красящих веществ и микроорганизмов.

Реставрация

Когда произведения искусства подвергаются опасности необратимого повреждения, для удаления органических загрязнений может быть использован атомарный кислород, который оставит в сохранности материал картины. Процесс удаляет все органические материалы, такие как углерод или сажа, но, как правило, не действует на краску. Пигменты в основном имеют неорганическое происхождение и уже окислены, а это означает, что кислород их не повредит. Органические красители также могут быть сохранены при тщательном отсчете времени воздействия. Полотно находится в полной безопасности, так как атомарный кислород контактирует только с поверхностью картины.

Произведения искусства помещаются в вакуумную камеру, в которой образуется данный окислитель. В зависимости от степени повреждения картина может оставаться там от 20 до 400 часов. Для специальной обработки поврежденного участка, нуждающегося в реставрации, также может быть использован поток атомарного кислорода. Это исключает необходимость размещать художественные работы в вакуумной камере.

Копоть и помада – не проблема

Музеи, галереи и церкви начали обращаться в ГИЦ, чтобы сохранить и восстановить свои произведения искусства. Исследовательский центр продемонстрировал способность реставрировать поврежденную картину Джексона Поллака, снять губную помаду с полотна Энди Уорхола и сохранить поврежденные дымом холсты церкви Святого Станислава в Кливленде. Команда Гленновского исследовательского центра использовала атомарный кислород для восстановления фрагмента, считавшегося утраченным, – многовековой давности итальянской копии картины Рафаэля «Мадонна в кресле», принадлежащей епископальной церкви Св. Альбана в Кливленде.

По словам Бэнкса, данный химический элемент очень эффективен. В художественной реставрации он работает отлично. Правда, это не то, что можно приобрести в бутылке, но зато намного эффективнее.

Изучение будущего

НАСА на возмездной основе работало со множеством сторон, заинтересованных в атомарном кислороде. Гленновский исследовательский центр обслуживал частных лиц, чьи бесценные произведения искусства были повреждены в результате домашних пожаров, а также корпорации, искавшие возможности применения этого вещества в биомедицинских приложениях, такие как LightPointe Medical из Иден-Прери, штат Миннесота. Компания обнаружила множество применений атомарного кислорода и собирается отыскать еще больше.

По словам Бэнкса, осталось немало неисследованных областей. Было открыто значительное количество применений для космической техники, но, вероятно, еще большее их число таится вне космических технологий.

Космос на службе у человека

Группа ученых надеется продолжить изучение способов использования атомарного кислорода, а также уже найденных перспективных направлений. Многие технологии были запатентованы, и команда ГИЦ надеется, что компании будут лицензировать и коммерциализировать некоторые из них, что принесет еще больше пользы человечеству.

При определенных условиях атомарный кислород может причинить повреждения. Благодаря исследователям НАСА, это вещество в настоящее время вносит положительный вклад в освоение космоса и жизнь на Земле. Будь то сохранение бесценных произведений искусства или оздоровление людей, атомарный кислород является сильнейшим средством. Работа с ним вознаграждается сторицей, а ее результаты становятся видны незамедлительно.

Перекись водорода — это как вода, только пишется по-другому. Это из-за того, что она имеет дополнительный атом кислорода. Этим химическим веществом заинтересовались ещё в начале 20 века. И к началу 2020 года перекись обросла множеством мифов и погубила тысячи жизней по всему миру. Хотя задумка изначально была хорошая. Создали химическое вещество, которое по-настоящему универсально: дезинфекция помещений, обеззараживание ран, отбеливание, топливо для ракет, пенообразователь т .д.

Официальная медицина в России относится к H2O2 более лояльно, чем в других странах. Например, в США запрещено как распространение информации о лечении этим веществом, так и продажа самого концентрированного раствора. Связано это с тем, что перекись слишком агрессивна по принципу своего действия — кроме дезинфекции она травмирует окружающие здоровые ткани. Тем не менее в слабой концентрации пероксид водорода используется для обработки порезов и ссадин, а также для полоскания рта в случае заболеваний дёсен и горла.

Нетрадиционная медицина не остановилась на таких скучных и прозаичных вещах. Энтузиасты стали придумывать теории, в которых химическое соединение стало панацеей от всех болезней. В основу всех теорий легли знания химии за 8-ой класс и хорошая фантазия. Профессор Неумывакин является одним из разработчиков и представителей этого опасного метода лечения. И ему мы посвятим отдельную статью.

1. Вы видите реакцию, которая происходит при попадании пероксида водорода в кровь. В ходе неё из H2O2 высвобождается кислород. А кислород — это что? Правильно — основа жизни. Следовательно чем больше мы закачаем в организм кислорода, тем лучше.

2. Перекись водорода является очень неустойчивым соединением, которое легко разлагается. Выделяющийся при разложении кислород окисляет сульфгидрильные и гидроксильные группы белков и липидов. Если по-простому — это означает, что все микробы под воздействием перекиси умирают.

Но все эти суждения в корне не верны. Ведь элементарные знания о химии невозможно так грубо переложить на человека. Такой подход можно было бы назвать — химия человека в пробирке. Мы же не находимся в стеклянном сосуде и не представляем собой мешок с костями. Каждую секунду внутри нас происходят тысячи отлаженных биохимических реакций. И этот тонкий баланс легко можно нарушить, грубо вмешиваясь в естественный процесс при помощи агрессивных химических соединений.

Некоторые из теорий лечения перекисью водорода

• Перекись запускает процесс “подзакисления организма” с целью выведения шлаков. Но что такое “подзакислить” и “шлаки”, внятного объяснения адепты нетрадиционной медицины не дают. 
• Кислород, который выделяется после приёма перекиси внутрь, мгновенно поглощается клетками. Происходит так называемая кислородная терапия. Но на деле кислород разрушает клеточную мембрану и вызывает обширные повреждения тканей, т.к. является мощным радикалом. 
• Перекись уничтожает вредные бактерии в желудочно-кишечном тракте. Но даже если она что-то и уничтожает, это химическое соединение не может отличить патогенные (вредные) бактерии от тех, которые являются частью нормальной микрофлоры организма. Поэтому регулярное употребление H2O2 может вызвать дисбактериоз.
• Лечение рака с помощью высвобождающегося кислорода. Есть мнение, что O2, который выделяется из пероксида водорода, способен целенаправленно уничтожать раковые клетки. На деле же кислород является обычной молекулой, которая не способна распознать больные клетки и уничтожить их. Приём перекиси водорода скорее повысит риск онкологических заболеваний. В лабораторных условиях было доказано, что инъекции крови, которые были предварительно обработаны H2O2, повышают риск развития рака молочной железы у здоровых животных.

Мы видим, что примитивные знания о химии и хорошая фантазия не являются достаточными основаниями для того, чтобы создать теорию для лечения сложных болезней.

Пример лечения

В США одна семейная пара использовала этот метод лечения. У Сьюзен Хан уже был рак, который диагностировали в 2010 году. Ей сделали операцию и провели курс лучевой терапии, после чего болезнь отступила. Но в октябре 2015 года у Сьюзен начались частые боли в животе. После нескольких срочных вызовов скорой помощи и госпитализации, был поставлен диагноз. Это опять был рак матки.

Её муж Акрила Хан бросил все свои силы на борьбу с болезнью своей жены. Он рассматривал любые методы и наткнулся в интернете на нетрадиционный метод лечения. Он заключался в регулярном приёме внутрь H2O2 с постепенным повышением концентрации. Хан понимал, что положительные изменения не начнутся быстро, но сильно наделялся, что в долгосрочной перспективе средство поможет. Ожидания мужа не оправдались — Сьюзен умерла мене чем через год при таком лечении.

Врач, который знает про этот случай, считает, что перекись водорода способствовала усугублению болезни. Он говорит, что агрессивное химическое воздействие и отсутствие чётких инструкций привело к тому, что концентрация перекиси была опасна для жизни. 

2 типа людей

Издревле есть 2 типа людей. Первая — это торговцы, которые хотят заработать любым способом. Вторая — это люди, которые хотят решать свои проблемы со здоровьем. В случае с пероксидом водорода первые наживаются на продаже. Во второй группе теряют здоровье, становятся инвалидами и умирают. Поэтому H2O2 были приписаны многие несуществующие качества. Как говорится: «Ничего личного — это просто бизнес».

Но бывает такое, что люди принимают перекись водорода случайно. Например:

• 74-летний мужчина в штате Теннеси считал, что пил обычную воду, но это была перекись водорода в холодильнике его дочери. Он был госпитализирован с тяжёлыми язвами пищевода и желудка. Ему пришлось делать обширную операцию;
• четырёхлетний ребёнок случайно выпил концентрированную перекись водорода, которую его отец использовал якобы для лечения болезни желудочно-кишечного тракта. Через несколько минут мальчик закричал и потерял сознание. В результате нанесённых повреждений он начал страдать от судорог и потерял возможность передвигаться самостоятельно.

Подробнее о механизме воздействия

Если принять внутрь 3% раствор перекиси, то возникнет чувство тошноты и возможно, рвота. Концентрация 10% грозит повреждениями внутренних органов и даже смерти. При попадании в желудок перекись начинает взаимодействовать с ферментом католазой, из-за чего происходит интенсивное выделение кислорода. Разрушаются стенки кровеносных сосудов, и снижается давление. В результате этого может произойти инсульт, инфаркт или тромбоэмболия лёгочной артерии.

Перекись водорода может нанести сильные или средние повреждения тканей и клеток. Любому понятно, что разрушение тканей пищевода вследствие химического ожога перекисью — это плохо. Но не стоит недооценивать и средние повреждения тканей у людей, которые принимают это средство в малой концентрации.

Дело в том, что наш организм всегда старается приспособиться. И в случае с постоянным разрушающим фактором в виде перекиси, усиливаются регенерационные процессы в желудочно-кишечном тракте. То есть клетки начинают быстрее делиться. И вроде бы это хорошая новость. Но на деле такая ситуация может привести к тому, что процесс деления клеток выйдет из под контроля. Это может привести к раку пищевода и желудка.

Плацебо

Тем не менее всегда найдутся люди, уверенные в том, что лечение перекисью водорода им помогло. Якобы были вылечены боли в ноге, руке, импотенция, остеохондроз и т.д. Но в большинстве случаев это объясняется эффектом плацебо. Степень проявления это феномена зависит от внешних обстоятельств и внушаемости человека.

И мы могли бы сказать, что главное — результат. Если перекись помогла по принципу плацебо, то в этом нет ничего плохого, ведь по факту человек излечился. Мы согласились бы с этим утверждением, но этот метод лечения является абсолютно непредсказуемым и ненадёжным. А в случае с лечением перекисью водорода — опасным, даже если концентрация вещества в растворе мала.

Мы призываем вас в случае болезни консультироваться с врачом. А также использовать только проверенные и научно обоснованные методы лечения. Разгрузочно-диетическая терапия (лечебное голодание) — это официальный метод, который утверждён Министерством здравоохранения РФ. О нём не всегда достаточно осведомлены даже опытные врачи. Но это тот тип терапии, который позволяет лечить и достигать ремиссии даже в случае сложных заболеваний.