Версия для печати
Вернуться к списку

Технология местных инициаторов

Тем временем в России практически не осталось естественно-научных институтов, университетов, технических и медицинских вузов, в которых не вели бы работы по нанотехнологиям. От химфака МГУ даже отпочковался факультет наук о новых материалах, декан которого, академик РАН Юрий Третьяков, провозглашает новую технологическую революцию. «Наноматериалы сочетают в себе удивительные вещи: мизерный объем и колоссальную поверхность, свойства ферромагнетиков и полупроводников, практическое отсутствие дефектов в структуре и разнообразие форм. Их использование даст человечеству возможность экономить энергию и сырье, но при этом беречь экологию. Внедрение наноматериалов можно сравнить разве что с революцией, которую произвели высокотемпературные полупроводники 20 лет назад», — поясняет Третьяков.

КОГДА «ВЕРХИ» НЕ МОГУТ

В РОССИИ «великая нанотехнологическая революция» исходит «снизу» — от отчаявшихся получить господдержку ученых, предпринимающих энергичные попытки наладить производство и получить прибыль. Схема достаточно проста: сначала НИИ связывается с зарубежными коллегами, в основном швейцарскими, немецкими и японскими, и проводит исследования новых материалов на их оборудовании за их деньги. Работа за рубежом дает возможность понять нанотехнологический рынок и увидеть ниши, которые можно занять. Кроме того, это серьезная школа патентования своих идей и находок, позволяющая избежать последующих судебных процессов и издержек. Потом НИИ открывает малое предприятие по синтезу тех или иных наноматериалов, и если они находят спрос, переносит производство на простаивающие заводы, когда-то работавшие на оборонку: там еще есть приличное оборудование и специалисты. На продвижение своего товара венчурными компаниями ученые не надеются.

Типичный случай «низовой» разработки нанотехнологий — производство карбидкремниевых подложек (SiC) предприятием «Нитридные кристаллы» (создано три года назад выпускниками питерских вузов и сотрудниками Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе). Затея может оказаться экономически очень выгодной, поскольку рынок техники, в которой используют подложки SiC, стремительно развивается: в 2005 году он оценивался в $400 млн., к 2008-му вырастет до $900 млн., и так по возрастающей.

С карбидом кремния все не так просто. С одной стороны, это замечательный материал, один из наиболее перспективных в микроэлектронике. Уже сегодня приборы, созданные с его применением, могут работать при температуре 600—700 градусов по Цельсию, но физики рассчитывают повысить этот показатель до 1200 градусов. В 1955 году немецкий кристаллограф Лэли разработал метод промышленного производства SiC. Ученый, который до сих пор жив и здоров, российских разработчиков из «Нитридных кристаллов», рассказавших ему о своих планах, изрядно озадачил сентенцией: «Что вы еще хотите там открыть? Я все уже сделал». Карбид кремния мог бы озолотить Лэли, но внедрение и практическое применение материала не интересуют физика-теоретика. До ума, то есть до нужд промышленности, в 1978 году его метод довели советские ученые Ю. Таиров и В. Цветков, причем работа последнего в американской фирме CREE заметно сказалась на качестве ее полупроводниковых диодов и помогла компании выйти в мировые лидеры. Сегодня патенты CREE покрывают практически добрую половину производства подложек для микроэлектроники, а на суды по нарушению патентных прав компания ежегодно тратит по $15 млн., выигрывая их. «Чтобы в будущем не задевать зарубежных гигантов вроде CREE, Mitsubishi, Philips, Rockwell, Siemens и др., «Нитридные кристаллы» разработали собственный метод производства карбидкремниевых подложек и запатентовали его, — поясняет один из основателей предприятия Юрий Макаров. — Отличная теплопроводность SiC позволяет пропускать через сделанные на его основе диоды ток огромной силы, который можно преобразовать в свет. Так что в ближайшие годы благодаря своей яркости и энергоэкономичности светодиоды займут ведущее место в сфере наружного освещения и оформления интерьеров, а также в силовой электронике с жесткими условиями эксплуатации, например в космической отрасли и оборонке. Кстати, CREE сейчас диктует цены на карбидкремниевую продукцию и завышает их, мы же хотим ее удешевить». Чтобы внедрить свое детище в серийное производство, «Нитридные кристаллы» скооперировались с саранским заводом «Электровыпрямитель», родиной российских силовых полупроводниковых приборов.

В ПОМОЩЬ ТРАВМАТОЛОГАМ НАНОТЕХНОЛОГИИ могут многое дать фармацевтической промышленности. Материалы, созданные с их применением, имеют способность к самоорганизации в зависимости от предоставляемых условий. Если наноматериалы попадают в живой организм, они выстраиваются в системы, сходные с нашими. Это вовсе не означает, что раненому человеку можно закачать некий наноматериал, и рана затянется сама собой.Нужно подбирать вещества, которые входят в состав нашего организма, и именно в размере «нано» (1 нм равен 10 в минус десятой степени метрам) они складываются в нужную структуру.

По этому пути пошли сотрудники Лаборатории гетерогенных процессов химфака МГУ: вместе с коллегами из Института кристаллографии РАН они экспериментировали с гидроксиапатитами — основой костной ткани животных и человека. «Нанокристаллы гидроксиапатита можно превращать в пасту и ею замазывать переломы костей, а можно спекать при высоких температурах, превращая в биокерамику, — поясняет участница проекта из Института кристаллографии Елена Суворова. — Из нее можно сделать протезы по заданному размеру. Нашим материалом активно пользуются травматологические отделения многих больниц РФ, даже ЦИТО. Ведь его использование дало приличные результаты при лечении не только бытовых переломов, но и костных травм от огнестрельных ранений. Особенно актуально это, как вы сами понимаете, в Чечне».

Но заключать официальные договоры на поставки гидроксиапатитовых паст и протезов никто не спешит. И это вполне естественно, поскольку результаты результатами, а все стадии регистрации ни сам препарат, ни технология его применения не проходили. Однажды на международной конференции Елена Суворова попыталась достучаться до представителей крупной зарубежной фармкомпании, выпускающей средства против остеопороза. Ее метод лечения сочли конкурирующим и посоветовали открыть собственную фирму, не забыв зарегистрировать препарат. А регистрация — это миллионные траты, которые наши ученые позволить себе не могут. Именно на это, а также на завоевание рынков сбыта неплохо было бы направить государственные деньги, обещанные на развитие нанотехнологий.

***

Внедрение наноматериалов — это новая технореволюция