Согласно теории известного экономиста И. Шумпетера, экономическое и социальное развитие общества определяется сменой экономических укладов. Сейчас общество живет в пятом экономическом укладе. Технологический рывок, по прогнозам ученого, произойдет уже в 2014-2018 годах. Шестой экономический уклад наступит благодаря развитию био- и нанотехнологий.
Нанотехнологии – это новое направление науки и технологии, активно развивающееся в последние десятилетия. Нанотехнологии включают создание и использование материалов, устройств и технических систем, функционирование которых определяется наноструктурой, то есть ее упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нанометров.
Приставка "нано", пришедшая из греческого языка ("нанос" по-гречески - карлик, гном), означает одну миллиардную долю. Один нанометр (нм) – одна миллиардная доля метра.
В наши дни нанотехнологии стремительно проникают во все сферы жизни общества: от энергетики и медицины до машиностроения и сельского хозяйства. Применение инновационных материалов уже приводит к технологическому прорыву в отдельных сферах и способно оказать мультипликативный эффект на развитие экономики в целом.
Сейчас рынок нанотехнологической продукции (данные (источник - nano-info.ru) озвучил директора Института прикладной математики имени М.В. Келдыша, Георгий Малинецкий) распределен между США, Японией, Европой и Азией. Самая большая доля у США – 40-45 %, самая малая – у Азии – 5-10%. Доля России на мировом рынке нанотехнологической продукции настолько мала, что на данный момент даже не находит отражения в международной статистике и отчетах. По комммерциализации нанотехнологических разработок, считают эксперты (источник - РИА новости), Россия отстает от США и других развитых стран на десять лет.
Однако в научном отношении существуют такие области, где российские ученые стали первыми в мире и положили начало развитию новых научных течений.
На встрече с главой РОСНАНО («Российская корпорация нанотехнологий») Анатолием Чубайсом, Дмитрий Медведев утвердительно сказал, что российское государство, несмотря на экономические сложности, не откажется от развития нанотехнологий и будет поддерживать малый и средний бизнес, занятый в этой сфере.
Ставка РФ на нанотехнологии объясняется перспективами этого рынка. Сегодня его объем составляет около 250 миллиардов долларов. А вот к 2015 году, по словам Дмитрия Медведева, он вырастет до 2-3 триллионов, что сопоставимо с рынком энергоносителей.
Президент хотел бы видеть страну лидером высоких технологий, для чего у нее есть все - и желание, и интеллектуальный потенциал, и финансовые возможности.
Причем, за интеллектуальным потенциалом далеко ходить не надо – Барнаул и Бийск имеют свои нанотехнологические умы. Что разрабатывают, хватает ли средств, куда уходят разработки и какие проблемы – на эти вопросы ответили сегодня трое наших ученых.
Главный специалист научно инновационного управления АлтГТУ им. И.И. Ползунова по научно-исследовательской работе студентов и молодых учёных, кандидат технических наук, доцент кафедры "Общая технология машиностроения» Владислав Федоров:
- К области нанотехнологий на нашей кафедре относится тематика, связанная с нанесением порошковых защитных покрытий и магнитно-абразивной обработкой поверхностей. Конечно же, мы не моделируем нанороботов, но понимание принципов формирования физико-механического состояния поверхности деталей, работающих в условиях трения, не менее важно и далеко не всеобъемлюще исследовано. В Японии, например, с помощью аналогичных технологий напыляют керамические покрытия на рабочие поверхности цилиндров высокофорсированных двигателей спортивных автомобилей. И нам и им ещё очень далеко до совершенства. Конкретно я занимаюсь совершенствованием технологий изготовления деталей с защитными покрытиями, работающими в различных климатических условиях, что актуально для совершенствования продукции машиностроения, экспортируемой в южные страны мира, а также для освоения северных областей нашей страны и арктического пространства.
Так как развитие нанотехнологий сейчас актуально и является одним из приоритетных направлений развития науки и техники Российской Федерации, для развития проектов в рассматриваемой области удавалось неоднократно привлекать грантовые средства. Достаточно ли этих средств? По моему мнению, для решения локальных задач - да, но для постоянного развития нанотехнологий в нашем регионе - явно недостаточно. В рамках служебных заданий и проводимых НИР на нашей кафедре созданы запатентованные разработки, которые принадлежат АлтГТУ им. И.И. Ползунова как патентообладателю и охраняются патентными законами Российской Федерации. Существенной проблемой нашей кафедры является износ имеющегося и недостаток современного научно-исследовательского и технологического оборудования.
Кандидат технических наук, доцент кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» Бийского технологического института (филиал АлтГТУ) Вячеслав Беляев:
- Научно-исследовательская работа на нашей кафедре касается разработки инструментов и технологии модифицирования поверхностного слоя деталей, в том числе наночастицами, позволяющей увеличить ресурс работы изделий. Разрабатываются, проектируются и изготавливаются инструменты для реализации способа обработки деталей. Работа находится на стадии обработки полученных экспериментальных данных, планировании дальнейших исследований.
Сказать однозначно, что средств для проведения исследований хватает, нельзя, но в рамках реализации гранта «Умник» существует финансирование, на которое приобретаются сырье и расходные материалы для научно-исследовательской работы…
В настоящее время я являюсь соавтором 13 патентов РФ, 3 из которых непосредственно касаются исследований в области модифицирования поверхностного слоя деталей совмещенным накатыванием. Результаты работы находятся на стадии НИР, поэтому пока практическая реализация на предприятиях и, соответственно, продажи разработок отсутствуют.
На данном этапе основной проблемой в области наших исследований является анализ экспериментальных обработанных образцов. Это связано, к сожалению, с отсутствием в институте в необходимых масштабах исследовательского оборудования, которое сегодня является дорогостоящим (от сотен тысяч рублей до десятков миллионов). Думаю, что эта проблема касается не только нашего института, но и других вузов в стране. Хотя, в свою очередь, вузы Томска, Новосибирска имеют очень хороший инструментарий.
Профессор, доктор физико-математических наук, зав каф. физической и коллоидной химии, директор НОЦ "Нанотехнологий" и ЦКП "Нано-Био-Инжиниринг" АлтГУ Сергей Безносюк:
- На кафедре физической и коллоидной химии АлтГУ под моим руководством с 1996 г. разрабатываются теоретические вопросы нанонаук, наноинжиниринга и компьютерных нанотехнологий. Это основа наноиндустрии нового поколения, которое только начинает формироваться. Первой "ласточкой" являются практические разработки в области нано-био-инжиниринга (искусственная клетка) и квантовых компьютеров. Спектр работ предельно широк - от нанэлектроники до наносистем водородных топливных элементов, от графена до биомиметических материалов. На кафедре есть гранты РФФИ, финансирование по программам темплана Министерства Образования и науки РФ. Их объём на нижнем пределе достаточности для фундаментальных теоретических исследований поискового характера. Имеется один патент в области практической наноэлектроники первого поколения и два пакета компьютерных программ "КомпНаноТех" и "НаноИнжиниринг", получивших госрегистрацию. Они используются в научных исследованиях по нанотехнологиям второго поколения и при проведении федеральной программы повышения квалификации профессорско-преподавательского состава университетов России в направлении нанотехнологий и наноматериалов (федеральное финансирование в 2009 и 2010 гг. программы "Наноинжиниринг и компьютерные нанотехнологии" под моим руководством в АлтГУ).
Хотелось бы отметить, что "нанотехнологии" сегодня еще не есть продукт нанонауки, а лишь наработки на периферии нанонауки в её стыках с микрофизикой, химией и биологией. Однако подходы к разработке основ нанонаук уже есть. После этого будут разработаны основы наноинжиниринга и имитационных компьютерных нанотехнологий. И только после этого будет это всё воплощено в создание реальных нанотехнологий нового поколения, а затем и наноиндустрии. Сейчас в США заканчивается постиндустриальный уклад, а у нас – стадия индустриального уклада. Мы все вместе только на пороге нанотехнологического уклада цивилизации "знаний", в котором цена знаний в итоговом продукте поднимется до 80-90% с нынешних 10-15 %.
Виктория Денисюк, "Город бизнеса", N6