Саратовский Центр наноиндустрии: исследования, разработки, проблемы внедрения

-->

ИССЛЕДОВАНИЯ – РАЗРАБОТКИ – ПРОИЗВОДСТВО – РЫНОК

Николай ЖУКОВ, председатель Совета Саратовского Центра наноиндустрии, директор ФГУП «НИИ «Волга»

Saratov_nano.jpg

Такова схема комплексного, междисциплинарного и координируемого характера выполнения работ, на котором базируется становление наноиндустрии в Саратове. В этой цепочке задействованы 3 института РАН, 4 университета, 6 отраслевых предприятий, 6 предприятий среднего бизнеса, 2 учреждения, 1 банк. Важную координирующую роль играют подразделения областного Правительства и Научного Центра РАН.

Исследования и разработки ведутся по всем дисциплинарным направлениям – физике и электронике, биологии и медицине, химии и материаловедению. На сегодняшнем этапе накопления информации рыночно востребованной является научно-техническая продукция. В регионе имеются более десятка случаев продаж такой продукции нанотехнологического характера отечественным организациям и инофирмам. Разработки и исследования в рамках государственных программ также необходимо относить к этому виду деятельности.

Несмотря на то, что в области созданы отдельные типы изделий наноиндустрии, их сбыт пока практически не заметен. Процесс создания, внедрения и применения изделий наноиндустрии находится на начальной стадии. В ближайшие год-два, вероятнее всего, свою нишу на рынке смогут занять изделия–материалы на основе нанопорошков неорганических веществ и молекулярных нанороботов. Это, прежде всего, смазочные и упрочняющие реагенты, жаростойкие и сверхпрочные композиты, бетонные и асфальтовые упрочняющие наполнители, высококачественные лако-краски, экологические очистители.

На этом же этапе возможны, хотя и более проблематичны, применения нанопорошков, нановолокон и нанокапилляров в медицине и сельском хозяйстве. В основе этого развития лежат производства материалов, которые в регионе частично имеются на предприятиях малого и среднего бизнеса – ООО «Нанотех», ЗАО «Ламинированное стекло», ООО «ТОСС», ООО НПП«НТС», ООО ПКП «Москатель». На этих предприятиях практически заканчивается создание производственных мощностей, позволяющих иметь суммарно многотоннажные поставки материалов с объемами продаж в десятки миллионов рублей в год.

При этом на первый план становится проблема применений и сбыта, которую эти предприятия решают самостоятельно, имея финансовую поддержку Правительства области. В 2008 г. можно ожидать первые результаты по продажам наноматериалов, что станет важной вехой в развитии наноиндустрии в регионе.

Вторым важным, хотя и несколько более дальним, направлением становления региональной наноиндустрии является наноэлектроника по типично «саратовским» вариантам применения – излучателям и преобразователям света и СВЧ-энергии.

Наиболее простым и быстрым вариантом в этих направлениях являются источники света высокой эффективности для применений в быту, промышленности, на транспорте.

Теоретические расчеты и результаты экспериментов, проведенных в СФ ИРЭ РАН и ФГУП «НИИ «Волга», показывают возможности получения экстремально высоких значений эффективности по энергосбережению таких источников. Эти светоизлучатели базируются на наноразмерных структурах для эмиссии электронов и света и многократно превосходят своего главного конкурента – светодиоды – по простоте технологий и минимизации стоимости материалов, что позволит в условиях массового производства иметь приемлемые цены на изделия.

Саратовский комплекс НИИ и заводов – СФ ИРЭ РАН, ФГУП «НИИ «Волга», ФГУП НПП «Контакт», ЗАО «ЭкспоПУЛ», ООО НПП «НТС» – готов к выполнению соответствующего крупномасштабного инвестиционного проекта.

Саратовское предприятие ООО «Нанотех» поставит в необходимых количествах нанопорошки меди, алюминия, железа, никеля, кремния, германия, кварца и других металлов и оксидов по заявкам потребителей.

Тел./факс: (8452) 63–21–35,

E-mail: rdivolga (at) san.ru

http://sovetnikprezidenta.ru/…_region.html

В Саратове создан региональный Центр наноиндустрии

23 июня 2006 года на базе Саратовского филиала института радиоэлектроники РАН состоялась городская научно-практическая конференция «Технологии, исследования и применение наноматериалов и наноструктур», в которой приняли участие 47 специалистов семнадцати организаций промышленности, академической и отраслевой науки, высшего образования, среднего бизнеса, представители Правительства области, ТПП СО. На конференции заслушаны 17 докладов и сообщений по вопросам исследований, разработок и производства материалов и приборов наноиндустрии в технике, электронике, химии, биологии, медицине.

Из всей совокупности докладов стало возможным провести инвентаризацию вариантов нанотехнологий, которых оказалось десять, что практически исчерпывает известный в стране и мире на сегодня в стране и мире их состав. Достаточно трудно разграничить работы по дисциплинам в виду общности результатов исследований и их применении.

Самым большим по результативности оказался блок, состоящий из докладов Саратовского филиала ИРЭ РАН и нескольких государственных предприятий электронной промышленности – НИИ «Волга», НПП «Контакт», НПП «Алмаз», НПП «Инжект». Эти организации на базе технологий плазмохимического синтеза пленок и электроосаждения углеродных нанотрубок разрабатывают и внедряют новые типы дисплеев, высокоэффективных светоизлучателей, лазеров, приборов СВЧ- и акустоэлектроники. В СФ ИРЭ РАН разработан и запатентован на уровне открытия новый эффект получения электрического тока с необычно высоким КПД.

Saratov_GU.jpg

Значительным явился блок докладов организаций в связке Саратовского государственного университета с предприятиями малого и среднего бизнеса – ООО «ТОСС», ЗАО «Ламинированное стекло», ООО НПП «НТС», ООО ПКП «Москатель», которые на базе технологий молекулярных наносборок, термического синтеза и формообразования работают над созданием биочипов, молекулярных биороботов, наноструктурированных материалов химической и полупроводниковой промышленности, композитных и волоконных материалов для широкого применения в технике.

Саратовский государственный технический университет и ООО «Наноцентр» представили рекламный проспект комплекса зондовой микроскопии атомарного разрешения, являющегося базовым изделием для нанолаборатории и промышленного измерения параметров наноструктур.

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН работает над биомедицинским применением наночастиц благородных металлов для диагностики «чужих» клеток и «современных» болезней.

О структуре производственной линии с технологией плазменного испарения для получения нанопорошков любых неорганических материалов доложено в докладе предприятия ГНИИХТЭС. Нанопорошки из всех нанотехнолоогий имеют сегодня самое распространенное применение в технике для упрочения и защиты трущихся поверхностей, косметике, катализе роста живых организмов.

Конференция приняла решение, в котором, в частности, одобрены сформированные в основном Предложения в Федеральные целевые программы. Организаторам конференции поручено доработать Предложения и провести работу по их продвижению в Федеральные целевые программы.

Конференция показала, что в Саратове имеется значительный научно-технический задел и серьезные производственные перспективы в развитии нанотехнологий и наноиндустрии.

Несмотря на это, однако, ясно, что это направление находится в начале своего пути, и предстоит ещё очень много сделать. Для организации этого процесса в Саратове в апреле-месяце создано добровольное некоммерческое объединение – Региональный Центр наноиндустрии. Эта организация создана при участии Федерального Агентства по промышленности, Российской Академии наук, Правительства Саратовской области. Она явилась первой такой организацией в стране. В июне стало известно о том, что создаются подобные структуры в Н.Новгороде, Екатеринбурге и Астрахани.

Саратовский Центр действует на базе Соглашения одиннадцати организаций города, которые договорились о сотрудничестве по широкому кругу вопросов становления и развития наноиндустрии в интересах перевооружения отраслей экономики региона на базе высоких технологий. Решение этой сложнейшей задачи требует масштабного участия всех действенных структур от малого бизнеса и науки до Правительства области и Думы.

В июле состоялось два заседания Совета Саратовского центра наноиндустрии, посвященные технологиям продвижения региональных проектов и программ по нанотехнологиям. В состав Совета входят представители СГУ, ИРЭ РАН, СГТУ, ИБФРМ, научно-производственных предприятий, инновационных компаний, ТПП СО. Возглавляет Совет Николай Дмитриевич Жуков, директор ФГУП/НИИ «Волга».

http://dv.sartpp.ru/news.php?…

Выставка инноваций и разработок в Саратовском центре наноиндустрии

Во время визита в Саратов старший вице-президент ТПП РФ Борис Пастухов и председатель комитета ТПП РФ по вопросам экономической интеграции СНГ Валерий Серов посетили Саратовский филиал Института радиотехники и электроники (СФ ИРЭ РАН), где была развернута выставка Саратовского регионального центра наноиндустрии.

Региональный центр был образован в апреле 2006 года по инициативе организаций Саратова и Московского концерна «Наноиндустрия». В него входят 18 организаций города, среди которых 7 предприятий электронной промышленности, 5 – среднего бизнеса, 3 института РАН и 2 университета. Ниже приведена информация о направлениях работ Центра.

Получение нанотрубных пленочных углеродных материалов

Одним из перспективных и успешных направлений в области микро- и наноэлектронного приборостроения, в особенности в связи с созданием плоских знакосинтезирующих электронных приборов, являются электролюминесцентные вакуумные приборы с катодами на основе явления холодной электронной эмиссии из углеродных нанотрубных структур. Технологии получения нанотрубных пленочных углеродных материалов созданы и освоены в СФ ИРЭ РАН. В настоящее время в тесном взаимодействии с предприятиями электронной промышленности НПП «Алмаз» и НИИ «Волга» ведутся интенсивные эксперименты по реализации эффективных автоэмиссионных катодов с высокой плотностью тока.

Sarat_GU.jpg

Биомедицинские нанотехнологии

Это направление представили два института СФ ИРЭ РАН и Саратовский государственный классический университет(СГУ), в котором в 2005 г. создан специализированный факультет. Проведенные исследования уже дали первые клинические результаты в нейродиагностике и лечении эпилепсии, КВЧ-терапии болезней щитовидной железы, диагностике очагов злокачественных новообразований. Одно из саратовских предприятий совместно с СГУ подготовило инновационный проект создания комплекса для диагностики и лечения электромагнитными волнами КВЧ-диапазона. На очереди – исследования и разработки нано-биороботов и нано-биочипов.

Нанотехнологии для волоконной оптики

Перспективным сектором развития нанотехнологий являются разработки в области волоконной оптики и систем передачи информации с помощью волокон с фотонно-кристаллической оболочкой. По существу, мы имеем дело с новым типом оптических волноводов, чьи уникальные свойства представляют интерес для современной оптики, лазерной физики, фотоники и оптической связи. Они представляют собой стеклянное или кварцевое волокно толщиной с человеческий волос, внутри которого расположены сквозные продольные отверстия, параллельные его оси.В Саратове создана уникальная технология, позволяющая производить волокна с диаметром отверстия около 70 микрон. Такие волокна планируется использовать для создания сверхчувствительных датчиков газового состава и в технике оптической связи.

Кроме того, такие волокна можно использовать для передачи большой световой мощности. Так, ученые из МГУ совместно с германскими коллегами, используя волокна, изготовленные в Саратове , передали через волокно световой импульс, достаточный для того, чтобы испарять ткани зубов.

Блок направлений нанохимии

Специалисты предприятий малого бизнеса, работающие под научным руководством и с участием сотрудников СГУ, СФ ИРЭ РАН, Саратовского государственного технического университета показали новую методику синтеза и стабилизации наночастиц металлов, их оксидов и сульфидов в матрицах термопластичных полимеров. Использование термопластичных полимеров в качестве органической матрицы позволяет получать новые наноматериалы с проводящими, магнитными и другими интересными свойствами как в виде порошков, так и в виде пленок и изделий из порошков, что незаменимо при получении материалов, свойства которых должны оставаться неизменными длительное время.

Экспериментально подтверждена возможность их использования в качестве перестраиваемых конденсаторов, а также для создания на их основе разнообразных устройств памяти. Еще одно преимущество – это их относительно недорогое, по сравнению с обычными полупроводниками, производство, возможность создания гибких приборов, пригодных для размещения на подвижных узлах машин, на теле человека (что актуально в медицине), в одежде и, наконец, при создании когда-нибудь истинно складного компьютера.

На стыке нанохимии и общего материаловедения уже созданы материалы, широкое применение которых приведет к революционным изменениям в свойствах прочности, термо- и теплостойкости, экономичности. Саратовцы продемонстрировали небьющееся стекло, негорящее дерево и целую гамму полимеров с уникальными свойствами.

Были представлены новые нанокомпозитные материалы на основе ультрадисперсных алмазов в углеродной матрице для применения в микроэлектронике, энергетике, механике, оптике, медицине.

Главными достоинствами полученных материалов являются сочетание высоких значений дисперсности, химической инертности и адсорбционной активности, обусловленной предельно высоким значением числа нескомпенсированных связей на поверхности наноалмазов.

Оборудование для отработки нано-технологий

Гостям был показан давно и успешно функционирующий плазмохимический комплекс по производству нанопорошков любых неорганических материалов. В СФ ИРЭ РАН с участием промышленных предприятий разработана региональная программа по созданию комплекса плазменного кластерного оборудования для производства нуль-мерных, нитевидных и пленочных структур, что имеет важное значение для будущей индустрии наноэлектроники. Требуемая модернизация существующего производственного комплекса и создание современного плазменного оборудования станут базой наноиндустрии региона, и не только его.

По своим технологическим возможностям одна установка на основе СВЧ-плазмы может заменить 4–5 установок с высокочастотным возбуждением газового разряда. Это позволяет создавать кластерные установки, исключающие контакт операторов с изготовляемыми изделиями.

Разработан новый тип источников СВЧ-плазмы для обработки материалов на ленточных носителях шириной до 2 м. Источник может быть использован для создания многоцелевой производственной линии для безэлектродного вакуумно-плазменного нанесения функциональных тонкопленочных покрытий (с энерго-сберегающими, упрочняющими, декоративными и другими специальными свойствами) на листовое стекло, металлы и другие подложки для применения в строительстве, электронике, энергетике и спецтехнике.

Разработано оборудование для СВЧ вакуумно-плазменной технологии получения искусственных полупроводниковых материалов в виде гетероструктур с нуль-мерным электронным газом и сверхрешеток на основе кремния и углерода для создания элементов памяти наноразмеров и новых оптоэлектронных приборов.

Саратовская встреча специалистов наноиндустрии с Борисом Пастуховым оказалась весьма насыщенной. Была обсуждена возможность участия Саратовского центра нанотехнологий в федеральных программах по созданию инновационных продуктов и технологий , а также о встрече в ТПП РФ по поводу презентации одного из наиболее интересных проектов с подключением московских специалистов и государственных структур, от которых зависят судьбы новых технологических направлений.

http://dv.sartpp.ru/news.php?…

ФГУП/НИИ «Волга»

http://www.pwgs.org/ent/v31.htm

http://psmagazine.narod.ru/…/D18/F17.HTM

Интересна инициатива саратовцев по созданию Регионального Центра наноиндустрии. И уже по этому «шаблону» создаются аналогичные Центры в других областях и регионах. Они начали «инвентаризацию» своих нано-ресурсов и возможностей, местной/региональной инфраструктуры, н.-т. потенциала. Посмотрели, ЧТО уже делается, ЧТО можно сделать, оценили, каковы перспективы того или иного направления НИОКР и т.п. То есть, они «в миниатюре» провели в своём регионе как раз именно ту работу, которую должна бы провести в масштабах всей страны ГК «Роснанотех»… И, очевидно, в Саратовской области оказалось больше энтузиастов, больше по-настоящему компетентных и просто знАющих своё дело людей, которые не участвуют в каких-то тусовках, не выступают по ТВ, не ездят «по-зарубежам» и т.д., а просто работают и достигают конкретных и ощутимых результатов… Наши им поздравления и пожелания новых успехов!..