Еще недавно московская компания "РМТ" ("Российские материалы и технологии"), специализирующаяся на выпуске термоэлектрических микромодулей - устройств для охлаждения, локального отвода тепла и поддержания режима эффективной работы лазеров, светодиодов, фотоприемников, элементов интегральных схем, биомедицинских приборов, созданная в 1994 г. сотрудниками Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН), базировалась на территории его Инновационного центра. А сегодня она развивает высокотехнологичный бизнес на Варшавском шоссе (Москва), где в мае 2011 г. состоялось торжественное открытие новой производственной площадки.

Устройство термоэлектрического модуля Пельтье.

В проекте, общий бюджет которого составляет 797 млн. руб., кроме "РМТ", участвуют еще два крупных "игрока": государственная корпорация "Роснано" и Закрытый паевой инвестиционный фонд особо рисковых (венчурных) инвестиций "С-Групп Венчурс", созданный с участием капитала ОАО "Российская венчурная компания" (Москва). Это один из немногих удачных примеров коммерциализации отечественных научных разработок и трансфера перспективных технологий в производственный сектор. Бизнес компании, основу которой составляют выходцы из ФИАНа, рождался на фоне драматичной ситуации, возникшей в науке в начале 1990-х годов после распада Советского Союза: недофинансирование, закрытие дорогостоящих экспериментов на крупномасштабных установках, уход талантливых ученых в другие сферы. Ее руководитель кандидат физико-математических наук Геннадий Громов, работавший заведующим лабораторией полупроводниковых и лазерных технологий, в отличие от многих своих товарищей, покинув стены института, стал развивать предпринимательство не вдали от науки, а рядом с ней. В 1991 г., воспользовавшись старыми связями, он вышел на контакт с небольшой американской фирмой с острова Лонг-Айленд (штат Нью-Йорк), торговавшей полупроводниковыми материалами, и вместе с коллегами создал совместное предприятие "РАМЭТ" ("Российско-американские материалы для электронной техники"). Но работа по схеме "закупка товара и сбыт его зарубежным партнерам" не удовлетворяла амбициозных молодых людей. Так в 1994 г. появилась компания "РМТ", четко определившая сферу деятельности: разработка термоэлектрических модулей, компонентов и приборов на их основе. В 1998 г. она получила аккредитацию при Инновационном центре ФИАНа, что, несомненно, помогло становлению бизнеса. Деятельность предприятия органично вписалась в научную жизнь легендарного коллектива: его представители получали призы на открытых институтских конкурсах, их нетривиальные разработки обсуждали на ученом совете. Интерес к ним проявлял и один из самых именитых сотрудников ФИАНа - лауреат Нобелевской премии 2003 г. академик Виталий Гинзбург (1916 - 2009). Если в 2002 г. штат небольшой частной фирмы состоял из 20 человек (в их числе 4 кандидата наук и 8 инженеров с опытом работы в области полупроводниковой техники), то сейчас здесь работают 110 специалистов, причем не только в Москве, но и на дополнительной площадке в Нижнем Новгороде. Сегодня "РМТ" выпускает 300 тыс. модулей в год - 2% от выпуска данной продукции в мире. Это позволило компании войти в число 10 наиболее крупных мировых производителей термоэлементов. Пришлось даже со временем открыть пункт по сбору металлолома, т.к. не хватало железа для производства продукции. Так в чем же секрет фирмы? Отметим, принцип действия разрабатываемых здесь модулей не нов: он основан на эффекте, открытом еще в 1834 г. французом Жаном Пельтье, для которого увлечение физикой было своего рода хобби (ранее он работал часовщиком в прославленной фирме соотечественника - выдающегося мастера Абрахама-Луи Бреге, но благодаря полученному в 1815 г. наследству смог посвятить себя науке). Однажды, пропуская электрический ток через полоску висмута с подключенными к ней медными проводниками, Пельтье обнаружил, что одно соединение (висмут-медь) нагревается, в то время как другое остывает. Но тогда он не смог объяснить сущность открытого им явления. Точки над "i" расставил позже, в 1838 г., знаменитый русский физик академик Петербургской АН с 1828 г. Эмиль Ленц. Экспериментируя с каплей воды, помешенной на стыке двух проводников - висмута и сурьмы, он доказал: эффект Пельтье - самостоятельное физическое явление, суть которого состоит в том, что при прохождении постоянного тока через контакт двух проводников в одном направлении тепло выделяется, в другом - поглощается. Причем особенно ярко он проявляется при соединении полупроводников разных типов. В зависимости от направления протекания электрического тока через так называемые р-n- и n-p-переходы* вследствие взаимодействия зарядов, представленных электронами (n) и отверстиями (p), тепло либо поглощается, либо выделяется. Объединение большого количества пар полупроводников p- и n-типа позволяло создавать охлаждающие элементы большой мощности. В Советском Союзе пионером в области освоения термоэлектрического преобразования энергии был выдающийся физик, основатель и директор ленинградского Физико-технического института, академик с 1920 г. Абрам Иоффе. Его работы 1930-х годов, посвященные исследованию механизма проводимости на границе "металл-полупроводник", теории термоэлектрогенераторов, положили начало новым направлениям в физике полупроводников, успешно развиваемым в последующие годы его учениками. В середине 1950-х годов в "школе Иоффе" синтезировали ряд сплавов, открывших возможность серийного выпуска термоэлектрических охлаждающих приборов. Однако их широкое использование началось только на рубеже XX-XXI вв., что было связано с миниатюризацией процессов в радиоэлектронике. Вроде бы модули Пельтье выполняют те же функции, что и традиционные компрессионные или абсорбционные агрегаты холодильников, работающих на основе хладагентов. Но как твердотельные тепловые насосы эти устройства имеют ряд неоспоримых преимуществ: в них отсутствуют движущиеся и изнашивающиеся компоненты, они работают бесшумно в любом пространственном положении, обладают возможностью плавного и точного регулирования холодопроизводительности и температурного режима, устойчивы к механическим воздействиям, наконец, имеют малый размер и вес. Такие модули особенно востребованы среди создателей разнообразной электронной аппаратуры. Свою лепту в рост их популярности внесли нанотехнологии, позволяющие существенно увеличивать термоэффект. Благодаря им компания "РМТ" и заняла одно из лидирующих мест на мировом рынке. Здесь нашли возможность увеличить добротность термоохлаждающих изделий за счет наноструктурирования, т.е. создания материалов с заданной пространственной энергетической структурой и характерными размерами, лежащими в нанометровом диапазоне. Специалисты "РМТ" разработали технологию изготовления высокоэффективных "холодильников" из широко распространенного полупроводника -теллурида висмута (Bi2Te3), полученного методом так называемой зонной плавки или горячей экструзии*. Иными словами, химическое соединение растят и измельчают до субмикронных размеров, далее материал спекают и режут, получая мельчайшие столбики n- и p-типа проводимости. Размещенные в шахматном порядке и последовательно соединенные, они и составляют эффективную "начинку" современного термоохладителя, создающую разность температур между верхним и нижним радиатором. Чтобы увеличить этот показатель, модули включают каскадно - по сути ставят один на другой в несколько "этажей". "РМТ" производит одно- и многокаскадные (до шести) высоконадежные охлаждающие устройства с разностью температур до 140°С. Ее изделия - ходовой товар на рынках России, Японии, Канады, стран Юго-Восточной Азии и Европы. Они работают в телекоммуникационных устройствах, приборах ночного видения, датчиках передвижения, детекторах, на космических аппаратах. Достаточно сказать, что рентгеновский спектрометр со встроенным термоэлектрическим охладителем российского производства был использован американским космическим агентством НАСА в марсианской экспедиции (Pathfinder Mission, 1997)**. Любопытен и другой факт: в нынешнюю группировку отечественных спутников ГЛОНАСС*** входит немецкий полупроводниковый лазер, но охладитель в нем наш - куплен у "РМТ" ее давним партнером из Германии.

В 2006 г. бизнес фирмы получил поддержку Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, в 2009-м она попала в фокус внимания госкорпорации "Роснано". Тогда и было принято решение о расширении выпуска термоэлектрических охлаждающих микросистем, реализованное через 2 года на Варшавском шоссе. Здесь, кроме основного производства, разместился отдел разработок, исследовательский центр и служба системы контроля качества. У компании большие планы: закупить современное оборудование, внедрить прогрессивные технологии, расширить (до 250 человек в ближайшие 3 года) штат, резко увеличить объем производства модулей (в нынешнем году его планируют удвоить, а в 2015 г. довести до 1,5 млн. штук). В 2010 г. выручка "РМТ" составила 146 млн. руб. С появлением дополнительных мощностей она может вырасти, по расчетам экспертов, к 2015 г. до 1,3 млрд. руб. "Перед нами стоит очень амбициозная задача, - сказал во время церемонии открытия площадки на Варшавском шоссе генеральный директор "Роснано" Анатолий Чубайс, - довести долю компании на мировом рынке термоэлектричества до 10% к 2015 году. Мы считаем, что команда, которая здесь собралась, и научный потенциал, лежащий в основе ее бизнеса, способны решить эту задачу в сжатые сроки".

Для президента Международной термоэлектрической академии Лукьяна Анатычука появление нового производства - событие знаковое. "Это то, что возрождает былую славу России в такой области, как термоэлектричество, - сказал он, - так как данное научное направление родилось именно в нашей стране". На взгляд руководителя Департамента науки и промышленной политики г. Москвы Евгения Балашова, данное производство отвечает самым высоким современным требованиям, предъявляемым к инновационным предприятиям столицы.

 ____________________________________

* P-n-переход (n - negative, отрицательный, электронный, p - positive, положительный, дырочный), или электронно-дырочный переход - область пространства на стыке двух полупроводников p- и n-типа, в которой происходит переход от одного вида проводимости к другому. Он - основа многих полупроводниковых приборов. * Экструзия - процесс получения изделий из полимерных материалов путем продавливания их расплава через формующее отверстие (прим. ред.). ** См.: И. Митрофанов. Разгадывая марсианские тайны. - Наука в России, 2002, N 6; М. Литвак. Времена года на Марсе. - Наука в России, 2004, N 4 (прим. ред.). *** См.: Ю. Носенко и др. ГЛОНАСС сегодня и завтра. - Наука в России, 2008, N 5 (прим. ред.).