Среднеуральская наноиндустрия: состояние и перспективы (продолжение)

НТ на Урале: отрасль набирает обороты

Недавно мы сообщали, что 20 февраля 2008 года вице-спикер Госдумы РФ Валерий Язев провел в Москве совещание, посвященное развитию нанотехнологий в Свердловской области. В обсуждении перспектив научно-технического прогресса в данной сфере приняли участие видные среднеуральские чиновники, ученые и промышленники: http://www.nanonewsnet.ru/…-perspektivy.

Yazev_Valery.jpg

На равных стартовых позициях

Выступление Валерия Язева было кратким и выразительным

Наноиндустрия — важная часть национальной стратегии по развитию инноваций, — отметил Валерий Афонасьевич. — Именно она будет определять в ХХI веке прогресс во всех областях человеческой деятельности и даже место страны в глобальном разделении труда. Нанотехнологии — отрасль, где объединяются те самые «четыре И», о которых говорил на прошлой неделе первый вице-премьер Дмитрий Медведев — институты, инфрастуктура, инвестиции, инновации.

Что касается инфраструктуры наноиндустрии, Россия находится на равных стартовых позициях с другими странами благодаря имеющейся у нас научной базе. В разных научных центрах страны ведутся соответствующие исследования и разработки.

В качестве примера приведу Свердловскую область, где уже есть задел по шести приоритетным направлениям: разработка и внедрение конструкционных наноматериалов, топливных элементов, катализаторов для очистки воды и газов, защитных и износостойких покрытий, оптических элементов и электроники, медицинской техники и препаратов.

Если России удастся реализовать накопленный потенциал, то мы сможем занять не менее 10 процентов рынка нанотехнологий. Однако это невозможно без соответствующей государственной политики, без инвестиций.

Все развитые страны мира поддерживают развитие наноиндустрии. В США «Национальная Нанотехнологическая Инициатива» была организована в 2000 году, расходы на нее превышают 2 млрд. долларов. В Японии с 1999 года действует японская «Национальная программа работ по нанотехнологиям». Китай за пять лет потратил на нанотехнологии 300 млн. долларов, что позволило выйти на мировой уровень разработок.

Россия также продвигается вперед в данном направлении. Президентом утверждена стратегия развития наноиндустрии. Госдума приняла закон «О Российской корпорации нанотехнологий». Этим документом в российское законодательство впервые вводятся такие понятия, как «нанотехнологии» и «наноиндустрия». Главной функцией корпорации является деятельность по выработке государственной политики в области нанотехнологий, а также осуществление финансовой поддержки проектов в наносфере. На финансирование корпорации предусмотрено 130 млрд. руб. Значительное место отведено нанотехнологиям и в проекте партии «Единая Россия» «Фабрика мысли».

При этом нужно понимать, что развитие нанотехнологий будет эффективным только в том случае, если уровень взаимодействия государства, науки, предпринимателей в этой области будет постоянно повышаться.

Свердловская область может претендовать на звание одного из полигонов наноиндустрии: здесь сосредоточен уникальный комплекс научных, исследовательских организаций и промышленных предприятий, которые по ряду направлений образуют полный цикл от фундаментальных исследований до внедрения новейших технологий в производство. Что это может дать отрасли и всей стране, и что необходимо для успешного участия предприятий области в развитии нанотехнологий, нам предстоит обсудить сегодня. Учитывая уровень участников, полагаю, обсуждение может быть и интересным, и плодотворным.

http://www.oblgazeta.ru/home.htm?…

Шесть главных направлений

Обсуждение достижений уральцев открылось докладом председателя правительства Свердловской области Виктора Кокшарова. Виктор Анатольевич рассказал собравшимся о том, какой опыт в разработке современных технологий накоплен в нашей области и кратко охарактеризовал наиболее перспективные направления исследований.

Koksharov_V_A.jpg

В Свердловской области, — сообщил В. Кокшаров, — сосредоточен уникальный комплекс научных, научно-исследовательских организаций и промышленных предприятий, которые по ряду направлений образуют полный цикл функционирования наноиндустрии — от фундаментальных научных исследований, проектных и опытно-конструкторских работ, до непосредственного внедрения новейших технологий в промышленное производство.

Промышленные предприятия ядерного цикла, академические и отраслевые институты Свердловской области разрабатывали и использовали технологии, связанные с ульрадисперсными порошками и особыми материалами с 60-х годов прошлого века.

Благодаря этому сформировался мощный задел по шести направлениям развития нанотехнологий, которые определены для Свердловской области, как приоритетные.

Особое внимание уделяется у нас разработке и внедрению конструкционных наноматериалов; топливных элементов; катализаторов для очистки воды и газов; защитных и износостойких покрытий; оптических элементов и электроники; медицинской техники и препаратов.

Для развития этих направлений в области разработана программа развития нанотехнологий. В программе содержится 42 проекта, реализуемых на 30 промышленных предприятиях при участии семи институтов Уральского отделения Российской академии наук, четырех государственных университетов и четырех отраслевых НИИ.

На 2008–2010 годы программой запланировано 370 миллионов рублей — средства областного бюджета. Реализация проектов на условиях частно-государственного партнёрства предусматривает финансирование за счёт собственных средств предприятий и областного бюджета проектов, предусматривающих промышленное внедрение в 2010 году.

В своем выступлении Виктор Кокшаров дал краткую характеристику каждому из направлений.

  • Значение первого направления — конструкционные наноматериалы ускоряют темпы модернизации металлургических и машиностроительных предприятий области. Среди 14 проектов — разработка новых видов сплавов на основе нанопорошков металлов, магнитомягких и магнитотвёрдых нанокристалических сплавов, оксидо-нитридные наноматериалы для повышения эффективности электромеханических и электромагнитных преобразователей, разработка технологии адаптивного прецизионного позиционирования инструмента в нанометровом диапазоне на основе бесконтактных магнитных аэростатических направляющих.

Вышеупомянутые и ряд других проектов реализуются как средними инновационными предприятиями, так и крупнейшими промышленными гигантами «Производственным объединением Уральский оптико-механический завод имени Э.С. Яламова», «Научно-производственным объединением Автоматики», «Кировградским заводом твердых сплавов».

Некоторые промышленные предприятия к настоящему времени освоили нанотехнологии в производстве. Например, на Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении — АВИСМА внедрена технология сверхпластичной деформации листов высокопрочных наноструктурных сплавов титана. Данная технология позволяет сократить на 50 процентов цикл производства деталей, повысить стойкость штампа и снизить энергозатраты.

Среди проектов по конструкционным наноматериалам, на которые председатель правительства Свердловской области обратил особое внимание — создание промышленных технологий и оборудования для производства наноструктурных керамик, работающих в экстремальных условиях эксплуатации. Для реализации проекта создан консорциум научных и промышленных организаций, в который вошли Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук, инновационное предприятие «Спецкерамика», Уральский научно-исследовательский технологический институт, завод «Вектор».

Применение деталей из планируемых к производству наноструктурных керамик повысит ресурс оборудования, межремонтный срок эксплуатации в три-пять раз, а годовой объем продаж наноструктурных керамических изделий с 2011 года составит не менее 200 миллионов рублей в год. Необходимый объём инвестиций по данному проекту — 600 миллионов рублей.

  • Второе направление развития нанотехнологий в нашей области — это разработка и производство топливных элементов. По этому направлению у нас работает несколько академических институтов, таких, как Институт высокотемпературной электрохимии и Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук и одно из крупнейших предприятий бывшего Министерства среднего машиностроения, Уральский электрохимический комбинат. Здесь производятся электрохимические генераторы тока на щелочных и водородно-кислородных топливных элементах «Волна-20», «Фотон», «АНТЕЛ-1» и «АНТЕЛ-2» для космических спутников и транспорта специального назначения. Здесь же реализуется проект по производству топливного элемента для электрохимического генератора тока с использованием наноструктурных пористых подложек электродов повышенной мощности до 100 киловатт.

Освоение массового выпуска данной продукции позволит снизить стоимость производимых электро-химических генераторов тока до 2500 долларов за один киловатт в 2011 году, а к 2020 году — до 100 долларов за один киловатт, что сделает его доступным для широкого круга пользователей. Это будет означать выход России на лидирующие позиции в области водородной энергетики. Рынок сбыта не ограничен, поскольку электрохимический генератор является экологически чистым источником энергии, который может применяться как в стационарных установках на фермах, малых и средних предприятиях, так и на всех видах транспорта (автомобильный, морской, железнодорожный и т.д.). Необходимый объём инвестиций для создания опытного производства — 210 миллионов рублей, а на организацию массового производства — дополнительно 300 миллионов рублей.

  • Третье направление — производство катализаторов для очистки воды и газов. Проекты этого направления особо важны в связи с неблагополучной экологической обстановкой в промышленно развитых регионах, к которым, к сожалению, относится и Свердловская область. Разработка катализаторов для очистки воды и газов предусматривает подготовку технологии производства сорбента и оборудования для извлечения металлов платиновой группы, никеля и меди из промышленных, шахтных и сточных вод с эффективностью до 95 процентов, разработку нового класса нанодисперсных реагентов для целей водоснабжения и реабилитации техногенно загрязненных водных объектов.

Особо необходимо отметить проект создания производства нейтрализаторов выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, соответствующих стандартам «Евро-4» и «Евро-5», при пониженном расходе драгоценных металлов. Разработчик — общество с ограниченной ответственностью «Лаборатория Титова». Производство комплектующих планируется организовать на базе общества с ограниченной ответственностью «ТСП», освоившего выпуск TWC-нейтрализаторов, а производство каталитических блоков — на заводе автомобильных катализаторов ФГУП «Уральский электро-химический комбинат».

Применение новых материалов для производства TWC нейтрализаторов позволит к 2010 году начать выпуск каталитических блоков соответствующих требованиям стандарта «Евро-5» при вдвое меньшем содержании драгоценных металлов. В этом же году планируется запустить производство мощностью 30 тонн в год, что соответствует 2 млн. каталитических блоков в год, обеспечивающих потребности российского рынка. Объём инвестиций на создание опытного производства составляет 150 миллионов рублей, а на организацию массового производства — дополнительно 480 миллионов.

  • Четвёртое направление развития нанотехнологий — разработка, внедрение и производство защитных и износостойких покрытий. Проекты указанного направления чрезвычайно востребованы строительной отраслью, машиностроением и нефтегазовой промышленностью. Здесь планируется разработка оборудования и технологии ионно-лучевого упрочнения деревообрабатывающего инструмента, разработка технологии производства наноструктурных покрытий на теплообменные трубы ГРЭС, а также на поверхности компактной меди и элементы печатных плат и технологии нанесения никелевого покрытия из электролита с ультрадисперсными алмазами на иглы для швейных машин.

Технология производства ультрадисперсных алмазов (наноалмазов) уже освоена на комбинате «Электрохимприбор». Эти изделия имеют чрезвычайно широкую область применения и как компоненты электрохимических и химических покрытий, и как компоненты полировальных паст для суперфинишной доводки поверхностей деталей, используются в качестве добавок к маслам, применяются как легирующие материалы, добавки в полимеры. Во всех случаях эксплуатационные характеристики изделий возрастают в разы.

Другой пример — работа научно-производственного предприятия «Высокодисперсные металлические порошки», которое выпускает на базе нанопорошков высокоэффективные антикоррозионные покрытия, предназначенные для улучшения эксплуатационных характеристик и ресурсосбережения в промышленности и на транспорте. Данные продукты используются в строительном комплексе и нашли свое применение при строительстве Московской кольцевой автодороги, мостов через реки Обь, Иртыш, Кама, Волга и других важных объектов.

  • Проектами пятого направления — «оптические элементы и электроника» — предусматривается организация производства устройств оптоэлектроники на основе монокристаллов ниобата лития с прецизионной периодической доменной структурой, создание малогабаритного информационно-управляющего ядра для перспективных систем управления на основе нано- и микросистемной техники, разработка сверхразрешающего трехмерного модуляционного интерференционного микроскопа для исследования объектов микро- и нанометрового диапазона.

Особое внимание Виктор Кокшаров уделил двум крупным проектам.

  • Уральским государственным техническим университетом (УГТУ-УПИ) на базе производственного объединения «Уральский оптико-механический завод имени Яламова» планируется разработка технологий производства композитных и керамических наноматериалов с управляемыми электрооптическими характеристиками для высокоэффективных светоизлучающих устройств. Светотехнические устройства нового поколения позволят снизить электропотребление в 5–7 раз и затраты на обслуживание в 4–5 раз. Повышается электробезопасность эксплуатации, исключается загрязнение окружающей среды ртутью и тяжелыми металлами. Организация подобного производства в Свердловской области позволит заменить импортные светодиоды, а в перспективе лампы накаливания. Уже с 2011 года объём продаж светотехнических изделий с использованием наноструктурных люминофоров составит 50 миллионов рублей. Объём инвестиций на создание опытного производства составляет 300 миллионов.
  • Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук на базе одного из крупнейших предприятий электронной промышленности «Научно-производственного объединения Автоматики» реализует проект разработки наноструктурированной магниточувствительной среды и организации производства сенсоров магнитного поля и датчиков широкого применения на их основе. Применение магниточувствительных сенсоров позволит выпустить новое поколение различных датчиков и приборов, не уступающих или превосходящих лучшие мировые образцы, создать предпосылки для разработки более эффективных машин, агрегатов и систем управления. Потребность в магниточувствительных сенсорах достигает 10 миллионов штук в год. При этом только устройств учета электроэнергии нужно более 800 тысяч штук в год. Начальный объем сбыта в 2010 году составит около 15 миллионов рублей. Объём инвестиций на создание опытного производства составляет 150 миллионов рублей.
  • Шестое направление — разработка и промышленное производство медицинской техники и препаратов включает 12 проектов, в том числе нацеленных на разработку и внедрение высокопрочных материалов с эффектами памяти формы на основе никелида титана и технологий их получения для новых конструкционных и функциональных применений в медицине и технике, разработку нанокомпозитных покрытий на основе алмазоподобного углерода для повышения эффективности титановых биоимплантатов, разработку электрохимического генератора медицинского кислорода на основе трубчатых нано-структурных твердооксидных элементов.

Чрезвычайно интересен проект, разрабатываемый Институтом иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук на базе общества с ограниченной ответственностью «Холдинг-Юнона» (ООО Завод «Медсинтез») — разработка методов и аппаратуры для получения, адресной доставки и воздействия на биологические мишени биосовместимых гибридных наночастиц с уникальными магнитными и оптическими свойствами с целью диагностики и терапии опухолей.

В этом проекте разрабатываются новые уникальные препараты на основе биосовместимых нанокомпозитов 3d-металлов, производимых на территории Свердловской области, методы и аппаратура для диагностики и терапии опухолей с применением этих препаратов.

Масштаб реализации проекта определяется потребностями медицины (госпитали, клиники и другие медучреждения) в отечественных биосовместимых наноразмерных материалах для диагностики и терапии опухолей. Эта проблема особенно остро стоит для Уральского региона. Отечественные фармацевтические препараты такого класса отсутствуют.

Медпрепараты на основе уникальных биосовместимых наноразмерных композитов, аппаратура для диагностики и терапии новообразований, полученные в ходе работы, конкурентоспособны на внутреннем и мировом рынке и пригодны для последующей коммерциализации. Объём расходов на проведение клинических испытаний — 100 миллионов рублей.

Государственная поддержка предприятий и организаций, реализующих нанотехнологические проекты по данным направлениям, с 2008 года приобретает системный характер и будет включать следующие основные элементы.

  • Во-первых, финансирование ориентированных фундаментальных исследований в сфере нанотехнологий и наноматериалов в рамках регионального конкурса «РФФИ-Урал». С этой целью дополнительно в 2008 году будет поддержано проектов на 24 миллиона рублей. Правительство увеличивает финансирование фундаментальной науки, осознавая необходимость создать задел из результатов фундаментальных исследований, которые в ближайшем будущем найдут своё применение в прикладных разработках для предприятий областной промышленности.
  • Во-вторых, запланировано финансирование прикладных разработок в сфере нанотехнологий, предназначенных для внедрения на предприятиях Свердловской области.

Для поддержки проектов в областном бюджете на 2008 год предусмотрено 80 миллионов рублей, которые будут предоставлены предприятиям и организациям в виде субсидий на условиях софинансирования для компенсации части затрат на разработку и внедрение нанотехнологий. Принято соответствующее постановление правительства Свердловской области.

Общий объём государственного финансирования на три года по данным проектам, входящим в разработанную областную программу, — 370 миллионов рублей.

  • Третий элемент системы государственной поддержки развития наноиндустрии — привлечение на условиях частно-государственного партнёрства предприятий и организаций, работающих в Свердловской области, к реализации крупнейших промышленных проектов общероссийского значения в сфере нанотехнологий.

Шесть таких проектов были представлены на совещании. От имени правительства Свердловской области В. Кокшаров обратился к участникам совещания с предложением рассмотреть возможность софинансирования совместно сo Свердловской областью данных проектов за счёт средств Российской корпорации нанотехнологий, Федерального агентства по науке и инновациям. Совокупная потребность в софинансировании промышленного внедрения составляет порядка одного миллиарда рублей с перспективой выхода на мировые рынки с высокотехнологичной, наукоёмкой продукцией.

В заключение Виктор Анатольевич выразил надежду, что обсуждение вопросов развития национально значимых нанотехнологий в отдельном субъекте Российской Федерации позволит привлечь интерес федеральных структур к реализации наших крупнейших проектов, а их совместное продвижение обеспечит развитие наноиндустрии в России.

http://www.oblgazeta.ru/home.htm?…

Да-а-а, впечатляющую картину нарисовал Виктор Анатольевич! Фактически, это уже чётко проработанная, обсчитанная и обоснованная программа работ на десятки лет вперёд. Читая его выступление, уже не испытываешь страха за судьбу программы развития (отрасли) нанотехнологии в стране. Более того – возникает чувство гордости за земляков-уральцев. Как и в тяжелейшие военные годы, Урал опять «подставил своё плечо» и доказал, что он является надёжным щитом Родины и в данном конкретном случае. Теперь хотелось бы, чтобы все эти программы, планы приобрели бы практическую направленность и как можно скорее были бы воплощены в реальность. Успехов им/нам на этом пути!..