Наука и жизнь

В сфере российских высоких технологий не хватает идей, хотя средств на их развитие выделяется в избытке. Такое мнение высказал глава правительства Виктор Зубков, открывая состоявшееся в середине января заседание кабинета министров, на котором рассматривалась программа развития отечественной наноиндустрии до 2015 г.

Премьер-министр отметил, что объем бюджетных средств, который планируется израсходовать на финансирование этой программы, составляет 106,4 млрд руб., причем около 20 млрд из них — уже в текущем году. «Так что инвестиций сейчас вполне достаточно — были бы идеи. Но при подготовке материалов я обратил внимание на то, что, к сожалению, денег пока гораздо больше, чем идей», — констатировал премьер.

Подчеркивая особую важность и перспективность нанотехнологий для будущего практически всех отраслей промышленности и производства, медицины, энергетики и многих других сфер жизнедеятельности общества, г-н Зубков напомнил всем присутствующим о том, что развитие этого технологического направления было обозначено в качестве одного из основных приоритетов нашей национальной экономики специальным решением Президента, и отныне выход России на ведущие мировые позиции в наноразработках и нанопроизводстве является для госструктур и частного бизнеса задачей первостепенного значения.

В связи с этим председатель правительства настоятельно призвал руководство Министерства образования и науки, несущего главную ответственность за обеспечение прогресса высоких технологий в стране, принять меры к ускорению перехода российской наноиндустрии от научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ к формированию полноценного рынка конкурентоспособной продукции и востребованных услуг.

В свою очередь, министр образования и науки Андрей Фурсенко, выступая на том же заседании с докладом «О научном и организационном обеспечении развития наноиндустрии в Российской Федерации», заявил, что «для прорыва в нанотехнологиях нашей стране нужны не только общие цели, но и конкретные шаги по выполнению практических задач и индикаторы, позволяющие контролировать достижение конкретных результатов».

Согласно программе развития наноиндустрии до 2015 г. (которая была вынесена ведомством г-на Фурсенко на рассмотрение правительства, но так и не была им окончательно утверждена), на первом этапе (2008–2011 гг.) должны быть определены отраслевые направления, в которых Россия сможет успешно конкурировать на мировом рынке, а также создана эффективная система коммерциализации разработок. На втором этапе (2012–2015 гг.) в избранных направлениях предполагается начать производство нанопродукции, объем которой будет планомерно наращиваться.

Правда, в ответ на претензии премьера по поводу недостатка в отечественной наноотрасли продуктивных идей и медленной реализации результатов НИОКР в рыночной продукции и услугах министр Фурсенко не смог привести больше одного-двух примеров подобного внедрения. Кроме того, руководимому им ведомству в процессе подготовки стратегической государственной программы так и не удалось согласовать с Минэкономразвития вопросы стандартизации продуктов и услуг, относящихся к промышленности нанотехнологий.

Да и само понятие наноиндустрии выглядит в материалах Минобразования чрезвычайно расплывчатым — поскольку без необходимых и достаточных разграничений в равной степени включает в себя разработку и производство товаров потребительского класса, общепромышленного применения и военно-технического назначения. Судя по высказываниям подчиненных г-ну Фурсенко чиновников, завершения всех процедур редактирования и согласования содержания восьмилетней нанопрограммы можно ожидать лишь к концу первого квартала нынешнего года — да и это, по их мнению, является «чрезвычайно оптимистичным прогнозом».

А потому, как, собственно, и ожидалось, весь доклад министра образования и науки на январском заседании правительства свелся к очередной констатации того, что

«главная цель государственной политики в области нанотехнологий состоит в создании соответствующего сектора российской индустрии, способного паритетно конкурировать с ведущими странами мира на внутреннем и внешнем рынках».

Столь малопродуктивный итог рассмотрения кабинетом министров одного из принципиально важных вопросов промышленно-экономического прогресса страны дал повод обозревателям и аналитикам в очередной раз отметить тот факт, что, несмотря на многочисленные громкие лозунги и широковещательные заявления, четкого представления перспектив отечественной нанотехнологической индустрии, как и более-менее сформулированной стратегии их достижения, у нашего правительства до сих пор нет.

«Если учесть, что в России не удалось сохранить даже традиционные промышленные производства в тех объемах, которые существовали 15–20 лет назад, то ускоренное развитие наноиндустрии в нашей стране кажется утопией. Есть основания сомневаться в том, что до тех пор, пока экстраприбыли государства будут обеспечиваться за счет нефтяного и газового бизнеса, кто-то предпочтет всерьез заниматься развитием инновационных производств, базирующихся на нанотехнологиях, — рассуждал декан факультета наук о материалах МГУ академик РАН Юрий Третьяков. — Российский опыт преодоления барьеров на пути от нанонауки к промышленному созданию и коммерческому сбыту нанопродуктов пока невелик.

Одним из немногочисленных примеров подобной деятельности является концерн „Наноиндустрия“, организовавший производство наноразмерных порошков на основе серпентитов („ремонтно-восстановительных составов“, предназначенных для ремонта и восстановления до первоначальных параметров изношенных узлов и механизмов, работающих в режиме трения, — двигателей внутреннего сгорания, металлорежущих станков или турбокомпрессоров), а также коллоидных растворов наночастиц серебра, обладающих высокой антибактериальной активностью и придающих биоцидные свойства краскам, лакам, пастам, моющим и дезинфицирующим средствам».

«С нашей точки зрения, самым слабым местом процесса развития нанотехнологий в России является то, что до сих пор государством не определен вектор практической организации работ в этой области, — говорил в своем выступлении на проходившей в подмосковном наукограде Фрязино IV научно-практической конференции „Нанотехнологии — производству“ директор концерна „Наноиндустрия“ Михаил Ананян. — Триада, о которой мы все время твердили, — естественный переход от исследований и разработок к промышленному производству и затем к потребительскому рынку, — никем всерьез не рассматривалась и к реализации не планировалась. Были лишь вежливые поклоны и прописанные в официальных документах декларации о практическом использовании нанотехнологий».

«Сейчас государство анонсировало выделение на нужды нанотехнологий большого количества бюджетных средств. Однако главный вопрос состоит в том, насколько эффективно эти средства будут потрачены, — продолжал ту же мысль Михаил Толстобров, исполнительный директор санкт-петербургской компании „Импульсные системы“. — В лучшем случае, эти деньги уйдут на научные исследования, а промышленного результата в виде конечных инновационных товаров как для промышленного, так и для потребительского рынков, не будет.

У нас нет механизмов, которые позволят доводить научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы до коммерческих результатов. Посмотрите, кто присутствует на конференциях: 99,9% — это чиновники и представители науки. Вы видели там производителей? Нет, их на собраниях единицы. Им это неинтересно, они не видят здесь своей роли и перспективы. У ученых иной менталитет, они будут вести исследования, не ориентируясь на конечный результат, и просить все новые и новые средства».

Деньги, выделяемые сегодня правительством на нанонауку и нанопроизводство, действительно огромны, и упомянутая Виктором Зубковым сумма в 106,4 млрд руб. составляет меньшую их часть, ассигнуемую на реализацию федеральных целевых программ развития инфраструктуры наноиндустрии и закупку необходимого ей современного оборудования в рамках той самой не утвержденной пока стратегии ее развития до 2015 г. Большая часть бюджетных инвестиций в наносферу будет распределяться по отдельным направлениям через образованную прошлым летом госкорпорацию «Роснанотех», которой отведены функции своеобразного венчурного фонда, уполномоченного выбирать достойные поддержки объекты и проекты и организовывать их финансирование. На эти цели в истекшем году корпорация уже получила из госбюджета в виде имущественного взноса ни много ни мало 130 млрд руб.

Руководящую и направляющую роль в процессе раздачи и контроля использования этих громадных средств призван сыграть и специально созданный Правительственный совет по нанотехнологиям во главе с первым вице-премьером Сергеем Ивановым. Он уже успел обратить внимание государственных служб и потенциальных потребителей на то, что возможность получения доли из чрезвычайно солидных бюджетных ассигнований уже привлекла к нанопроизводству множество недобросовестных предприятий, пытающихся заработать на эксплуатации этого популярного понятия.

«На отечественном телевидении уже началась реклама продукции с использованием термина „нано“, — говорил г-н Иванов на декабрьском заседании правительственного совета. — Ушлые торговцы и рекламодатели, ухватившись за популярное слово, начали, по существу, дурить народ. А ведь их продукция не прошла никакого лицензирования, и есть ли в ее основе вообще какие-нибудь высокие технологии — неизвестно».

Выступая на том же заседании, Сергей Иванов достаточно подробно рассмотрел проблемы организации настоящего нанопроизводства.

«Не секрет, что, оставаясь на уровне ведущих мировых держав в области исследований и научно-технических разработок, мы в то же время существенно проигрываем по ключевым компонентам промышленной инфраструктуры, прежде всего системе подготовки кадров, информационно-коммуникационному и технологическому обеспечению, — заявил вице-премьер. — Исправлению ситуации должна послужить концепция формирования национальной нанотехнологической сети, создание которой позволит достичь и поддерживать паритет с передовыми странами мира в сфере нанотехнологий и наноматериалов за счет межотраслевой координации в национальном масштабе».

Именно на создание этой инфраструктурной сети российское правительство планирует направить в 2008–2010 гг. через федеральную целевую программу 24,9 млрд руб. И Сергей Иванов пообещал, что в первом квартале 2008 г. правительство определится с тем, что и на какой основе должна будет производить отрасль, формируемая с помощью такой инфраструктуры.

По мнению руководителя Росфинмониторинга Сергея Павленко, проблема контроля над всеми ФЦП заключается в том, что проверка расходования госинвестиций требует столкновения с ФГУПами и АО, которые действуют на основе не бюджетного права, а хозяйственного.

«Совершенно непонятно, как мы можем, не выходя за пределы своей компетенции, работать с ФГУПами и накладывать на них какие-то санкции, — задается вопросом г-н Павленко. — А ведь все участники будущей „национальной нанотехнологической сети“ как раз и являются ФГУПами, да и статус „Роснанотеха“, представляющего собой регулируемое спецзаконом некоммерческое партнерство в виде госкорпорации, отнюдь не способствует прозрачности расходования средств ни на нанотехнологии, ни на инфраструктуру наноиндустрии».

Тем временем, об очевидных «перекосах» в системе финансирования отечественных высоких технологий свидетельствует сравнение соответствующих статистических данных нашей страны с другими государствами мира. По расходам на НИОКР, исчисляемым в процентах от ВВП, Россия находится сейчас на 30-м месте (1,04%), причем большая часть средств на разработки поступает из бюджета. Например, у Китая этот показатель равняется 1,31%, и девять десятых этой суммы составляют вложения частного бизнеса.

В документах Еврокомиссии содержится рекомендация странам ЕС довести данный показатель к 2010 г. до 3,5%, в России к тому же времени планируется увеличить расходы на НИОКР до 1,21%, а затем, к 2015 г., поднять их до уровня 2,5% от ВВП. Структуру затрат на НИОКР в нашей стране тоже пока трудно назвать эффективной: 90% приходится на академические НИИ, занимающиеся фундаментальными исследованиями, и лишь 6% — на корпоративную науку и 4% — на вузы. При таком раскладе совершенно неудивительно наличие серьезных проблем с коммерциализацией высокотехнологичных отраслей индустрии, внедрением результатов наукоемких разработок и сбытом инновационной продукции.

По сведениям Министерства образования и науки, сейчас 75 российских компаний-производителей выпускают нанотехнологических товаров на 7 млрд руб., при том, что в 2008 г. объем реализации продукции, связанной с наноиндустрией, во всем мире составит не менее 700 млрд долл., а к 2015 г. увеличится до 1,3–1,5 трлн. Однако, в соответствии с планами ведомства г-на Фурсенко, в течение ближайших восьми лет продажи российских нанотоваров должны возрасти, как минимум, до 1 трлн руб., а доля отечественной продукции на мировом рынке — до 3%. Правда, реализация этих планов в нынешних условиях вызывает у многих специалистов большие сомнения.

«Не секрет, что в настоящее время в сфере нанотехнологий большинство государственных организаций, да и бизнес-структур сидит на бюджетной „игле“, — констатирует Михаил Ананян. — Это приводит к тому, что в итоге большей части наноисследований и разработок рождаются публикации, отчеты, в лучшем случае какие-то образцы, иногда патенты. Сегодня, когда объявлено о баснословных суммах, направляемых на развитие нанотехнологий, все стремятся припасть к бюджетным источникам. Однако мало что делается для того, чтобы результаты исследований и разработок превратились в продукцию, востребованную на потребительском рынке. А ведь именно рынок создает независимый от бюджета источник финансирования, и в случае его успешного освоения будет не только преодолен иждивенческий стереотип поведения множества, в том числе весьма солидных, организаций и работающих в них специалистов, но и, самое главное, государство, сняв с себя значительную часть затрат на „прокормление“, сможет направить освободившиеся ресурсы на создание того технологического базиса, без которого говорить о прогрессе нанотехнологий в России бессмысленно».

Единой инновационной политики и стратегического управления всеми нацпроектами в нанотехнологической сфере нет. Принимаемые документы как-то упускают из виду сообщество самих инноваторов. Строящаяся инновационная машина выглядит несколько оторванной от субъектов инновационного процесса. В такой обстановке огромные бюджетные деньги могут уйти в песок, и массового всплеска инновационной активности в обществе, на который рассчитывают власти, не случится. Между тем, основной источник инновационной активности — частные предприятия. В США, например, они породили больше половины всех крупных изобретений, освоенных тамошней промышленностью. И это не случайно — спрос на инновации всегда является результатом высокой конкуренции.

«Необходимо кардинально изменить подход к формированию и, самое главное, к осуществлению программных мероприятий, который в настоящее время сводится к сбору предложений от разработчиков проектов и определению среди них наиболее привлекательных, которые выставляются на конкурс, — продолжает свои рассуждения Михаил Ананян. — Полученная в результате подобных проектов продукция, как правило, не находит реального потребителя. Но дело даже не в этом. Отдельные проекты решают, возможно, и важные, но частные задачи. Требуется создать механизм запуска инновационного процесса. Именно нанотехнологии дают такой шанс для экономики и перспективного развития России. Анализ задач и проблем конкретных предприятий и отраслей промышленности, других секторов экономики и социальной сферы (сельское хозяйство, строительство, медицина, образование и т. д.) позволит выделить те позиции, где использование нанотехнологий и нанопродукции даст конкретный научно-технический и экономический эффект. Такой анализ будет способствовать расстановке приоритетов в развитии нанотехнологий, сократит финансовые издержки, распыление материальных и людских ресурсов».

Интерес частного и частно-государственного бизнеса к нанотехнологиям не нуждается в каком бы то ни было правительственном поощрении, особенно если внедрение новых разработок приводит к росту прибыли. Отдельные примеры успешного вовлечения нанотехнологий в производственный процесс на российских предприятиях прозвучали и в выступлении Андрея Фурсенко на январском заседании кабинета министров.

• В частности, ОАО «Северсталь» уже освоило серийное производство стали с двукратным повышением эксплуатационных характеристик (свариваемости и хладостойкости). Новые материалы предназначены для строительства конструкций по освоению нефтегазовых месторождений арктического шельфа, эксплуатирующихся в экстремальных условиях (до –5000С), судостроительной, нефтегазовой и машиностроительной промышленности. Сейчас объем продаж этой продукции составляет около 2 млрд руб. в год, а к 2015 г. он может быть доведен до 200–250 млрд.
• Компания «СИБУР-Холдинг» планирует применить новую технологию глубокой переработки попутных нефтяных газов. По оценкам экспертов, с ее помощью можно перерабатывать до трети выбрасываемых в России в атмосферу попутных газов (примерно 10 млрд кубометров в год), что позволит обеспечить дополнительный объем стоимости продукции и услуг до 200 млрд руб. в год.
• Перечень подобных примеров можно продолжить. На принадлежащей ОАО РЖД Горьковской железнодорожной магистрали организовано взаимодействие с Нижегородским региональным центром наноиндустрии (НРЦН) с целью решения транспортных проблем. Среди предложений НРЦН специалисты отмечают нанесение нанокомпозитных покрытий, обеспечивающих упрочнение и антикоррозийную стойкость, РВС-технологии, использование ПАВ-датчиков, маркировку товаров пассивными метками, виброзащиту техники с применением гидроопор — инерционных трансформаторов.
• Одной из самых интересных разработок, которые предлагает железнодорожникам Нижегородский региональный центр наноиндустрии, является керамический наноцемент, или фосфатная керамика, — порошкообразная смесь фосфата и оксида металла, при соединении с водой образующая пастообразный цементный раствор. Такой материал обладает высокой прочностью и огнестойкостью, высоким сопротивлением химическому разложению и замерзанию. Наноцемент может использоваться в производстве высокопрочных шпал для скоростных железных дорог, железобетонных конструкций мостов и линий электропередач, тоннелей и подпорных стенок. Использование подобных разработок может дать значительный эффект в области увеличения ресурса техники, энергосбережения, повышения прочностных характеристик применяемых материалов.
• Золотой медали на IV специализированной выставке нанотехнологий и материалов NTMEX-2007, проходившей с 5 по 9 декабря в Москве, была удостоена экспозиция Красноярского горно-химического комбината, представившего свой инвестиционный проект развития производства полупроводникового кремния на основе нанотехнологий. На этом комбинате прошлой осенью была впервые создана партия поликремния солнечного (товарного) качества. Проектная мощность завода полупроводникового кремния, входящего в состав ГХК, составит не менее 2000 тонн в год. Значительную часть производимой продукции планируется использовать для более высокого передела — получения монокремния, с последующим выходом на производство фотоэлементов.

«Интерес к созданию нанотехнологий промышленного назначения подогревается бизнесом, — говорил в своем докладе на общем собрании Сибирского отделения РАН в декабре 2007 г. директор Института физики полупроводников академик Александр Асеев, — и наличие предприятий, которые могли бы „вкладываться“ в поддержку наноисследований и разработок, — исключительно важный фактор их развития».

Доклад академика Асеева иллюстрировался весьма убедительными примерами результатов физических экспериментов, получивших практическое применение. Говоря о так называемой зонной инженерии, он назвал конкретные адреса сотрудничества и партнерства ИФП СО РАН:

• во взаимодействии с московским заводом «Сапфир» осуществляется проект по созданию базовой технологии полупроводниковых наноструктур для источников и приемников излучения систем оптического мониторинга;
• при участии новосибирской компании «Октава» и томского предприятия «Микран» разрабатываются полупроводниковые структуры для высокочастотных полевых транзисторов.

Одним из ветеранов промышленного применения и коммерческого использования нанотехнологических процессов можно считать зеленоградское акционерное общество «Нанотехнология-МДТ», организованное еще в середине 90-х гг. на базе НИИ физических проблем. С самого начала своего существования НТ-МДТ ориентировалось на создание современных измерительных приборов различных модификаций — электронных микроскопов и всевозможных вспомогательных устройств.

Уже зарекомендовав себя на внутреннем рынке в качестве безоговорочного лидера по сокращению издержек в разработке и изготовлении высокотехнологичных изделий, НТ-МДТ взяло на вооружение стратегию производства оригинальных рыночных продуктов — дифференцированных по различным приложениям микроскопов, предназначенных для специализированных корпоративных потребителей, а также необходимых для успешной работы СЗМ качественных кантилеверов (микрозондов) и калибровочных решеток. Если разработка каждого дорогостоящего прибора могла осуществляться только под конкретный заказ, то создание технологии получения качественных зондов можно было вести за счет собственных средств компании или небольших краткосрочных кредитов в расчете на быструю окупаемость проекта.

Сейчас компания «Нанотехнология-МДТ» распространяет свои изделия в 25 странах через 17 зарубежных дистрибьюторов. Среди клиентов этой российской фирмы — корпорации Motorola, Hewlett-Packard, Seiko, Tensor, Texas Instruments. В настоящее время на долю НТ-МДТ приходится уже вполне ощутимая часть мирового рыночного сегмента нанотехнологического измерительного оборудования. По мнению президента компании доктора технических наук Виктора Быкова, расширение сферы влияния фирмы на глобальном рынке СЗМ до 20% — вполне выполнимая задача в самое ближайшее время.

Таким образом, стимулировать развитие в России нанотехнологий можно не только за счет масштабных вливаний бюджетных денег, отдачу которых трудно проследить. Частный инновационный бизнес уже продемонстрировал, что ему нужны не столько бюджетные деньги, сколько нормальный деловой климат.

Наноновости планеты: новые технологии для завтрашней электроники

Нанотехнологии позволят защитить людей от электромагнитных волн, излучаемых мобильными телефонами, а воздух — от выхлопных газов. Об этом говорилось на прошедшей в конце прошлого года научной конференции, организатором которой стал Курчатовский институт. Как отметил в своем выступлении заведующий отраслевой лабораторией Росатома Вадим Петрунин, уже разработаны специальные покрытия для сотовых телефонов, созданные на основе наноматериалов и способные поглощать электромагнитные излучения. По его словам, такие покрытия делают пока только в России и на Тайване — правда, практического применения они еще не нашли.

Группе исследователей из Tайваньского национального университета Чаньсин удалось сконструировать компьютерную энергонезависимую память на основе органических наночастиц. Ее отличие от подобных проектов состоит в том, что полученный модуль выполнен на гибком полимерном субстрате. Устройство состоит из полимера PCm с наночастицами, расположенного между двумя алюминиевыми электродами. Опытный образец может хранить всего 16 байт информации. Хотя устройство и называется энергонезависимым, но реальное время хранения информации в чипе-прототипе составляет 10 дней. Это связано с тем, что в «отключенном» состоянии модуля между наночастицами протекает очень слабый, «виртуальный», как его назвали исследователи, ток. Но как только на устройство подают рабочее напряжение — 2 В, ток усиливается почти в 10 тысяч раз. Гибкие микрочипы и электроника на их основе — основные кандидаты для RFID-меток, смарт-карт, гибких дисплеев для мобильных телефонов и «умного текстиля». Время автономной работы устройства пока еще чрезвычайно мало, однако авторы изобретения собираются увеличить его втрое уже в процессе изготовления следующего прототипа.

Ученые из Массачусетского университета создали матрицу высокоскоростных нанотранзисторов на пластиковой пленке, используя нанотрубки в качестве основы. Предложенный метод позволяет выпускать гибкую электронику массовым производством в больших количествах. Ученым пришлось преодолеть проблему низкой мобильности зарядов в пластиковом субстрате, тем не менее, устройство может работать только с частотой до нескольких килогерц. Но даже столь низкие показатели частоты позволяют использовать гибкую электронику в составе электронной бумаги, «умной кожи» в текстильной промышленности, а также в RFID-метках. Нововведение массачусетских ученых состоит в том, что нанотрубки не были выращены непосредственно на пленке, а нанесены на ее поверхность в виде растворенных «чернил», подобно тому, как печатает на бумаге текст струйный принтер. Таким образом, ученые «напечатали» транзисторы раствором из высококачественных нанотрубок на пластиковой пленке. Благодаря простоте производства электронного устройства, у него есть все шансы стать коммерчески успешным.

Рынок электронных органических материалов (например, органических транзисторов или соединительных основ для гибких экранов) имеет высокий потенциал роста, утверждает исследовательское агентство NanoMarkets в недавно опубликованном отчете «Возможности рынка электронной органики». К 2015 г. общий объем продаваемых электронных органических материалов достигнет 15,8 млрд долл. Согласно прогнозу агентства Nano Markets, более 80% органических электронных материалов будет направлено на производство трех основных типов устройств: электронных меток RFID, объединительных панелей для гибких дисплеев и OLED-экранов. Самой многочисленной станет первая группа, на чей счет будет записано около 6,9 млрд долл. Лидирующие на данный момент на рынке соединительные панели для OLED-экранов уступят свои позиции RFID-приложениям в 2012 г., и к 2015 г. их объем продаж составит 5,6 млрд долл. По мнению аналитиков агентства, нынешний уровень полупроводниковых органических материалов не соответствует условиям, необходимым для быстрого роста сектора. Помимо ограничений в производительности большая их часть доступна лишь в небольших количествах и очень дорога в производстве. Однако появление новых видов сырья, например гибридных материалов с применением углеродных нанотрубок, позволит данному сектору достигнуть к 2015 г. отметки в 4,9 млрд долл. Аналитики Nano Markets полагают, что для устойчивого роста органической промышленности необходимо брать пример с кремниевой полупроводниковой индустрии и разработать свой аналог КМОП-микросхемы со стабильным и доступным набором компонентов, в первую очередь органических полупроводников и диэлектриков.

В лаборатории Калифорнийского университета в Ирвине разработан детектор в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Он состоит из углеродных нанотрубок всего лишь несколько атомов в диаметре и способен принимать радиоволны, преобразуя их в звуковые. Для того чтобы протестировать устройство, были собраны две небольшие системы вполне реальных размеров. Первая, представлявшая собой передатчик, была подключена к плееру iPod, вторая — к динамику. В ходе эксперимента инженеры передавали классическую музыку по воздуху с плеера на динамик, которые находились примерно в метре друг от друга. Для передачи информационного сигнала была выбрана амплитудная модуляция (AM). По словам авторов новшества Питера Барка и Криса Раферглена, это самый маленький детектор в мире, использованный в реальной радиосистеме. Они утверждают, что изобрели основной компонент любой радиосистемы, а это значит, что в будущем возможно создание целого радиоприемника столь невероятных размеров: антенны, провода — все может быть уменьшено. В дальнейшем ученые планируют еще ряд экспериментов, и если результаты будут впечатляющими, продолжат разработки в данном направлении. Подобные технологии смогут найти огромное количество применений — от микроскопического радиоприемника до медицины, коммерческих и военных продуктов. Из нанотрубок могут быть созданы датчики температуры, вибрации, света и т. д. — и все это размером с песчинку. По словам сотрудника одного из британских технологических институтов Криса Сангани (Kris Sangani), настоящим прорывом нанотехнологий станет создание не просто радио или сенсоров, но и более сложных деталей, например источников питания или процессоров: «С помощью нанотрубок ученые способны создавать все что угодно. Если при этом они смогут контролировать издержки, технология станет повсеместной».

Физики Cеульского университета Ханьян сумели создать тонкую пленку из сети однослойных углеродных нанотрубок (SWNT), являющуюся матрицей транзисторов. Как показывают последние исследования, не только фуллерены могут стать основой гибкой и прозрачной электроники на пластиковых субстратах. Нанотрубки достаточно давно используются в качестве основы для нанотранзисторов, поэтому логично было использовать их и в гибкой наноэлектронике. На сегодняшний день в OLED- и LCD-дисплеях применяются матрицы металлических нанонитей, которые формируют транзисторы. Однако этот тип наноэлектронных устройств нельзя собрать на гибкой основе. С устройствами на основе SWNT дело обстоит иначе. Как говорит один из руководителей исследований профессор Ван Чжун Парк, их можно интегрировать в устройства на прозрачной пластиковой или даже стеклянной основе. Ключевая особенность нового техпроцесса заключается в том, что ученым не нужно контролировать расположение каждой нанотрубки. Корейские ученые утверждают, что на основе пластиковой SWNT в будущем может появиться ряд новых оптоэлектронных устройств и гибких дисплеев.p>

В технологической лаборатории Лестерского университета в Великобритании ведутся работы, направленные на использование молекул ДНК в технологиях электроники и хранения информации. Нанотехнологии на основе дезоксирибонуклеиновых кислот находятся на стыке физики, химии и биохимии. Цепочки ДНК могут быть «запрограммированы» таким образом, чтобы путем самосборки формировать сложные структуры. Такие «строительные леса» могут быть использованы для создания устройств молекулярной электроники или материалов с четко контролируемой структурой. Молекулы ДНК способны работать даже в качестве наномашин, меняя свою конформацию. Руководитель проекта, доктор Гленн Берли, считает, что компоненты на основе ДНК уже в ближайшем будущем станут важными составляющими устройств, наравне с более традиционными компонентами электроники. Основными преимуществами технологии являются низкая стоимость создания устройств на основе ДНК (методы для работы с которыми существуют уже давно и хорошо отработаны) и возможность прямого использования в бионанотехнологиях — например, для ранней диагностики наследственных заболеваний или предрасположенностей. Возглавляемый доктором Берли проект недавно получил грант на сумму 922 тыс. фунтов от Исследовательского совета инженерных и физических наук на проведение исследований по применению ДНК в нанотехнологиях. В настоящее время Берли занят оборудованием своей лаборатории в Лестере. Ученый ожидает, что к моменту окончания срока гранта его группа будет готова к созданию старт-апа компании, и в течение пяти лет станет возможна коммерциализация новых технологий.

Исследователи корпорации IBM продемонстрировали новую нанотехнологию, позволяющую не только быстро сепарировать весьма малые количества молекул, но и с прецизионной точностью доставлять их на целевую поверхность с высочайшей степенью управляемости. Предполагается, что в перспективе этот метод даст возможность усовершенствовать процедуры медицинских анализов и технологии производства наноэлектроники. В основе новой технологии лежит использование атомно-силового микроскопа (AFM), который позволяет проводить различные процедуры нанометрового масштаба с помощью миниатюрного кронштейна с конусообразным наконечником. При воздействии электрического поля на наконечник молекулы скользят по его поверхности со скоростью, соответствующей напряженности поля. Модифицируя поверхность наконечника и изменяя напряженность и продолжительность воздействия электрического поля, можно отделять различные виды молекул друг от друга за несколько миллисекунд — это более чем в 1 тыс. раз быстрее, чем при использовании существующих методов. Поскольку в данном случае речь идет о миниатюризированной версии электрофореза — стандартной технологии разделения биологических молекул, новый метод ускорит выполнение широкого круга задач в области молекулярного и генетического анализа — от ДНК-дактилоскопирования до обычного анализа крови. Кроме того, с помощью данной технологии можно доставлять молекулы на поверхность с высочайшей точностью. Это может оказаться весьма полезным при создании будущих молекулярных электронных схем, а также литографических процедур для производства более традиционных наноэлектронных устройств.

Роман Базаров

Опубликовано в журнале «CIO» №2 от 02 апреля 2008 г.

http://www.cio-world.ru/…tudy/353149/

Хороший, добротный ОБЗОР (с привлечением большого числа источников – включая и наш сайт/блог) современного состояния и перспектив развития отечественной нанотехнологии. Естественно, в одной, даже очень большой статье невозможно отразить все аспекты развития, хотя и совсем молодой, но уже накопивший определённый опыт функционирования нашей отрасли НТ. В ней, например, практически совсем не отражены деятельность РАН РФ, Госкорпорации «Роснанотехника» (по правде говоря, и там, и там всё ещё продолжается так называемый «организационный период»). Не освещена проблема подготовки квалифицированных кадров для отечественной НТ, деятельность частных инвесторов (группа ОНЭКСИМ) и т.п. Но стоит отметить правильные оценку и тенденции, акценты в подаче материалов и др. Я думаю, с этой работой с большим интересом познакомятся многие читатели журнала и нашего блога. У них могут появиться много интересных мыслей, ассоциаций, возможно даже, дополнений или поправок и т.п. Именно так – «отталкиваясь и отталкивая» (как учили нас древние греки) и можно идти вперёд, к новым успехам и достижениям…