Ведущие специалисты ряда научно-исследовательских учреждений Сибири в июне 2007 г. провели в Институте физики полупроводников (ИФП) СО РАН "круглый стол" на тему "Нанотехнологии, наноматериалы и наноэлектроника". Открыл его заместитель председателя СО РАН академик Геннадий Кулипанов. Он подвел итоги деятельности сибирских ученых по созданию инфраструктуры нанотехнологий*, эффективному использованию для этих целей средств, выделенных Министерством образования и науки РФ.

В свою очередь, директор ИФП академик Александр Асеев дал оценку общей ситуации развития нанотехнологий в мире и в России. По его данным, из ожидаемого в ближайшие 8 - 10 лет объема продаж наноизделий в размере 1 трлн. дол. около 30% придется на долю наноматериалов, не менее 25 - на наноэлектронику, 15 - на нанопродукты здравоохранения и фармацевтики, ориентировочно по 10% составят объемы производства наноструктурных катализаторов**, продуктов жизнеобеспечения, т.е. повышение урожайности сельскохозяйственных культур, очистка воды, рост возобновляемых источников энергии, выпуск наноизделий для транспорта и др.

В России же приоритетность развития нанотехнологий определена посланием Президента РФ Владимира Путина Федеральному собранию. Кроме того, в Министерстве образования и науки РФ разработана Программа решения задач в области нанотехнологий и наноматериалов до 2015 г. с объемом финансирования за счет бюджетных и внебюджетных средств в 20 - 30 млрд. руб. в год. Государственная Дума приняла закон "О Российской корпорации нанотехнологий".

* См.: А. Синицын. Универсальные ферменты. - Наука в России, 2007, N 4 (прим. ред.).

** См.: Я. Ренькас. Курс - на инновации. - Наука в России, 2007, N 3 (прим. ред.).

стр. 49

Однако следует отметить, что в нашей стране лишь приступают к обсуждению целей и приоритетов в развитии нанотехнологий и индустрии наноматериалов. Ситуацию в этой области можно охарактеризовать недавним высказыванием бывшего премьер-министра РФ Михаила Фрадкова: "Если бизнес не пойдет в нанотехнологий, он пропустит все на свете и будет в лучшем случае в телогрейке работать на скважине, которой начнут управлять наши друзья и партнеры".

И все же, подчеркнул Асеев, в России, в частности в ИФП, в последние годы достигнуты определенные успехи в ряде важнейших научно-технических направлений. Речь идет о технологиях молекулярно-лучевой эпитаксии*, самосборке нанообъектов, создании комплексов нанолитографии, электронной и зондовой микроскопии атомного разрешения. В качестве примеров конкретных результатов, полученных учеными этого Института, директор указал на разработку фотоприемных устройств на полупроводниковых структурах с квантовыми ямами, однофотонного излучателя на одиночной квантовой точке, СВЧ-транзисторов на эпитаксиальных наногетероструктурах, нанотранзисторов на структурах "кремний-на-изоляторе", наносенсоров и прототипов металломатериалов**. А развитие предложенных технологий и электроники, в свою очередь, расширит возможности вычислительной техники и средств телекоммуникаций при резком уменьшении габаритов устройств. Ожидается также быстрый прогресс в областях электроники, традиционно мощной и в России***: силовой, СВЧ- и оптоэлектронике, фотоэнергетике и сенсорике. Есть шанс добиться успехов в таких сферах научно-технического прогресса, как терабитная память, спинтроника и квантовые вычисления.

Перед участниками "круглого стола" выступила заместитель директора Института кристаллографии им. А. В. Шубникова РАН (Москва), доктор физико-математических наук Светлана Желудева. В числе новейших разработок ее коллег - компактные рентгеновские источники, созданные на основе фуллереновых нанотрубок, нанопористые мембраны, другие высокотехнологичные изделия. Значительные результаты получены ими в творческом сотрудничестве со специалистами Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН в оснащении исследовательскими станциями источника синхротронного излучения РНЦ "Курчатовский институт" (Москва).

Очень интересным было сообщение заместителя начальника управления Министерства обороны РФ генерал-майора Анатолия Крайлюка о состоянии дел с использованием нанотехнологий, наноматериалов и наноэлектроники при решении задач силовых ведомств страны. Предполагается, что это приведет к созданию микроробототехнических комплексов различного назначения, способных в корне изменить характер основных видов военной и боевой деятельности войск и флота.

Заметно оживилась творческая обстановка на "круглом столе" после выступления вице-президента РАН академика Александра Андреева, который предложил ввести уровни сложности объектов нанотехнологий - от наноструктурированных порошков до веществ с принципиально новыми квантовыми свойствами. А академик Валентин Власов (Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН) посвятил свое сообщение наноматериалам и наноустройствам, построенным на основе нуклеиновых кислот, открывающим перспективу создания молекулярных сенсоров и инструментов, в конечном счете - молекулярных машин****. Кроме того, практическое приложение имеют магнитные наночастицы, микробиочипсовые технологии, аппараты, выполненные на базе микроканальных кремниевых матриц.

В развернувшейся затем дискуссии выступающие сосредоточились на способах использования нанотехнологий для экспрессивного анализа строения индивидуальных молекул ДНК-носителей генетической информации*****.

* См.: А. Сергеев. От петаваттных лазеров до нейроимиджинга. - Наука в России, 2007, N 3 (прим. ред.).

** См.: Наноструктурная зашита материалов. - Наука в России, 2007, N 4 (прим. ред.).

*** См.: Е. Суворов. Физика плазмы и электроника больших мощностей. - Наука в России, 2007, N 3 (прим. ред.).

**** См.: В. Власов и др. Лекарства, адресованные генам. - Наука в России, 2005, N 2 (прим. ред.).

***** См.: Е. Балановская, О. Балановский. Русский генофонд: свидетельства "очевидцев". - Наука в России, 2007, N 2 (прим. ред.).

стр. 50

Перспективы применения наноматериалов в посткремниевой электронике определил академик Федор Кузнецов (Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН). В качестве наиболее многообещающих направлений при развитии процессов обработки информации он отметил возможности одиночных органических молекул, молекул фуллеренов и халькогенидных* кластеров.

Среди наиболее интересных работ члена-корреспондента РАН Николая Ляхова (Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН) о синтезе наноматериалов методами химии твердого тела - формирование инкапсулированных углеродом или нитридом бора наночастиц металлов, уменьшение скорости коррозии последних, получение средств фармацевтики и косметики на основе композитов, увеличение разрядной емкости литиевых батарей при наномодифицировании, использование сложных нанокомпозиционных материалов для хранения водорода**.

Размерные эффекты в катализе нанесенными наночастицами металлов прокомментировали профессор Валерий Бухтияров и академик Валентин Пармон (Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН). Все сказанное они проиллюстрировали рядом примеров, относящихся к удалению вредных примесей из выхлопных газов, гидрированию непредельных углеводородов, созданию водородных и метанольных топливных элементов***.

Директор Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН Владимир Федин рассмотрел возможности нового подхода, предусматривающего использование органических координационных полимеров и молекулярных контейнеров для решения таких нанотехнологических задач, как хранение и очистка газов, строительство высокоэффективных катализаторов, получение современных и эффективных лекарственных веществ****. Академик Владимир Болдырев (Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН) в своем эмоциональном докладе подчеркнул: размер частиц препаратов влияет на механизм их лечебного действия*****. Он представил результаты работы сибирских исследователей, касающиеся создания новых лекарственных средств на основе наночастиц серебра и висмута, обладающих бактерицидными, противовирусными и антимикробными свойствами.

В целом же выступления участников "круглого стола" предельно продемонстрировали, что научно-исследовательские учреждения СО РАН располагают необходимой инфраструктурой для успешного развития нанотехнологий, индустрии наноматериалов и наноэлектроники, обладают профессиональными кадрами, в том числе и среди молодого поколения исследователей. У них в активе ряд достижений мирового уровня и прорывного характера в решающих областях научно-технического прогресса.

"Круглый стол": нанотехнологии, наноматериалы и наноэлектроника. - "Наука в Сибири", 2007 N 24

Материал подготовил Ярослав РЕНЬКАС

* Халькогениды - соединения халькогенов (кислород, сера, селен, теллур и полоний) с более электроположительными химическими элементами - оксиды, сульфиды, селениды, теллуриды (прим. ред.).

** В. Азатян. "Упряжка" для водородного пламени. - Наука в России, 2007, N 1 (прим. ред.).

*** См.: В. Пармон. Управляемые превращения. - Наука в России, 2007, N 5 (прим. ред.).

**** См.: М. Пальцев и др. От молекул болезни до молекул здоровья. - Наука в России, 2006, N 1; Г. Георгиев, А. Соболь. Противоопухолевые лекарства: новый подход. - Наука в России, 2007, N 2 (прим. ред.).

***** См.: Н. Калетина, Г. Калетин. Микроэлементы - биологические регуляторы. - Наука в России, 2007, N 1 (прим. ред.).