РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 04.08.2005   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


04.08.2005

Интервью: нанотехнологии спасут российскую науку?

By: Свидиненко Юрий (Svidinenko) 2005.08.03






Интервью: нанотехнологии спасут российскую науку?



От редакции сайта: вчера на радиостанции "Маяк" было проведено достаточно интересное интервью с руководителем Федерального агентства по науке и инновациям Сергеем Мазуренко о нанотехнологиях и их развитии в России. К сожалению, интервьюер не остановился подробно на практических аспектах применения нанотехнологий в мировой промышленности, зато Сергей подробно описывает состояние нанотехнологий в России. Ниже мы приводим текст радиопередачи полностью.

Сегодня у нас, я бы сказала, научно-фантастическая программа. Естественно, мы будем говорить про науку. Но я думаю, что для большинства наших радиослушателей это будет звучать как фантастика. Хотя какие-то вещи, о которых пойдет речь, уже существуют в реальности. Говорить мы будем о нанотехнологиях. Что это такое, расскажет наш гость - руководитель Федерального агентства по науке и инновациям Сергей Мазуренко. 

- Сергей Николаевич, что такое нанотехнологии? 

МАЗУРЕНКО: Если мы возьмем волос человека, то средний диаметр волоса человека 30 микрон. Нанотехнологии и наноструктуры - это те объекты, один из размеров которых составляет меньше 100 нанометров, то есть это структура, размеры которой в тысячу раз меньше, чем средний диаметр волоса человека. 

- Очень часто, когда говорят о нанотехнологиях, обсуждают проблему нанороботов. Говорят, что технологии будут нанороботами производиться, весь технологический процесс будет производиться нанороботами. Нанороботы будут просто разбирать Вселенную, разбирать на атомы, и потом из этих же атомов складывать. То есть на уровне атомов уже все? 

МАЗУРЕНКО: Естественно. Дело в том, что это уже те размеры, которые сравнимы с размерами атомов и молекул. Но я бы не стал все сводить только к нанороботам, потому что есть понятие "наноматериалы", есть понятие "нанотехнологии", есть понятие "наноструктуры". Было понятие "микроэлектромеханика", сейчас его модернизировали, уже "наномеханика". Вот наномеханика связана как раз с нанороботами. 

- Где используются эти технологии? У меня такое впечатление, что абсолютно везде. 

МАЗУРЕНКО: Я бы хотел начать со следующего. Еще в 1959 году всемирно известный физик Ричард Фейман (многие, наверное, учились по его книгам) прочитал свою знаменитую лекцию в Калифорнийском технологическом институте. Название этой лекции было "Внизу полным-полно места". "Внизу" - это он имел в виду, что на уровне атомов и молекул. И вот в своей лекции Ричард Фейман описал те фантастические перспективы, которые открываются в области нанотехнологий, наноструктур. Он также отметил, что это требует появления и новых исследовательских инструментов, новых рабочих технологических инструментов, которые бы позволили человеку обращаться с атомами. В 59-м году была прочитана лекция. Но до 1980-х годов, хотя наука развивалась, но такого ярко выраженного понятия: нанонаука, нанотехнологии - такого понятия не было. 

Но в 80-х годах был открыт тоннельный эффект, на основании которого были созданы так называемые сканирующие зондовые микроскопы. Это тоннельные и атомно-силовые микроскопы, которые позволили ученым уже обращаться с отдельными атомами. Создание этих микроскопов, развитие таких мощных исследовательских инструментов, как синхротронное излучение, нейтронные исследования и ряд других - это разные виды спектроскопии и так далее, - они позволили ученым иметь уже целый арсенал исследовательских технологических инструментов для того, чтобы умело обращаться с атомами и молекулами. 

- Для того чтобы заинтересовать наших слушателей, скажу, например, что с помощью нанотехнологий можно будет "ремонтировать" тело человека. И человек будет жить настолько долго, насколько он сможет, то есть до тех пор, пока с ним несчастный случай какой-нибудь не случится. Как говорят некоторые специалисты, вот от несчастных случаев застраховать не можем, а от болезней с помощью нанотехнологий вполне сумеем. Это так? 

МАЗУРЕНКО: Тогда надо понять: а что же из себя представляют нанотехнологии, что они позволяют создавать? Нанотехнологии позволяют создавать новые материалы с заданными свойствами. То есть вы сначала определяете, какие свойства вам нужны у этих материалов, а затем с помощью конструирования из отдельных атомов и молекул вы создаете те или иные структуры. В том числе структуры биологического характера и так далее. И при этом надо понимать, что на сегодняшний день мы создаем те структуры и объекты, которые нам нужны, идя сверху вниз. Мы берем более объемный объект и путем его обработки создаем необходимой для нас конфигурации объект и стараемся создать его свойства. Здесь же все идет наоборот: мы создаем снизу вверх. Мы задаем свойства, которые нам нужны, мы моделируем те условия, в которых необходимо создавать ту или иную структуру, и с помощью самосборки или атомной сборки мы, собирая отдельные молекулы, отдельные атомы, формируем ту структуру, которая нам нужна. В науках о жизни, вероятно, возможно, что нанобиотехнология позволит решать и те проблемы, о которых вы говорите, потому что, действительно, уже сейчас понятно, что в области медицины, в области практического здравоохранения, в области создания современных лекарств нанотехнологии могут внести революционные изменения. 

- Сейчас все это на уровне исследований, на уровне гипотез, на уровне математических моделей? Или какие-то нанотехнологии уже существуют? 

МАЗУРЕНКО: Уже и сейчас существуют. И я могу сказать о том, что в мире сотни компаний работают в этой области. Если бы это было инновационно непривлекательной областью, то компании бы не вкладывали свои средства в развитие научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в данном направлении. Действительно, здесь, может быть, еще мы не можем создать суперкомпьютер на основе наноэлектроники, но создавать современные ультрадисперсные материалы, создавать сенсоры, создавать нанодатчики в настоящее время уже наука и промышленность может. 

- Что российская наука делает в этой области, в этом направлении? Вы в прошлый раз говорили, что мы не отстаем, шагаем в ногу со всем миром в этом направлении. 

МАЗУРЕНКО: Да, на сегодняшний день можно сказать, что в ряде областей наши ученые находятся на очень хорошем мировом уровне. 

- Расскажите, чтобы народ гордился своими учеными. 

МАЗУРЕНКО: Я могу привести конкретный пример. Сейчас, вы знаете, проходит в Японии Всемирная выставка "ЭКСПО-2005". Одним из центральных экспонатов российского павильона является нанооборудование и нанотехнологии. Это разработки нашей отечественной фирмы НТ-МДТ, которая в свое время уже имела хорошие наработки в этой области, достигнутые результаты позволили ей выиграть важнейший инновационный проект государственного значения, который проводило тогда Министерство промышленности и науки, и создать целый спектр интересных зондовых микроскопов, которые являются именно тем инструментом, который позволяет ученым сейчас во многом развивать работу в области нанотехнологий. Так вот на этом стенде представлен спектр разработок фирмы НТ-МДТ, которые сейчас успешно продаются как на внутреннем, так и на внешнем рынке. Те же фирмы Японии, Соединенных Штатов Америки, Европы покупают эти приборы. Это говорит о том, что уровень разработок соответствует лучшему мировому. 

Кроме того, на этой же выставке представлены некоторые результаты. Сегодня весь мир отмечает эпоху Возрождения. И одним из символов эпохи Возрождения является портрет Моны Лизы. Так вот, портрет Моны Лизы исполнен с помощью вот этих микроскопов российскими учеными на кремниевой пластине с нанометровыми размерами. И это достижение представлено на выставке. Для того чтобы простому человеку было понятно, что же представляет собой это изображение, я могу сказать, что если вот этими методами создать портрет каждого жителя Москвы и написать его автобиографию, то этот массив информации на всех жителей Москвы займет всего 3 на 3 миллиметра. Вы видите, какое наполнение информацией можно сделать с помощью нанотехнологий. 

Кстати, сейчас на МКС работает международный экипаж. И итальянский космонавт взял с собой портрет Моны Лизы. А наш космонавт С. Крикалев взял вот это наноизображение Моны Лизы, для того чтобы показать возможности нанотехнологий. 

Кроме того, в области наноматериалов также есть определенные интересные достижения. Если мы возьмем один из объектов нанотехнологии - нанотрубку, которая создана из углерода, то эта нанотрубка на порядок прочнее стали и в то же время в шесть раз легче. То есть у нас появляется возможность создания новых материалов, с помощью которых можно сделать суперсовременные космические летательные аппараты, а также многие изделия в машиностроении, в нашей повседневной жизни которые мы используем. 

- Сергей Николаевич, но опять же вы говорите в будущем времени. Как я понимаю, это научное оборудование, это для научных исследований. Правильно? 

МАЗУРЕНКО: Оно уже не только научное, но это оборудование уже используется и как технологический инструмент. 

- Для создания чего? 

МАЗУРЕНКО: Я привел такой простой пример - это создание изображений. Если мы пойдем дальше и посмотрим уже не на портрет Моны Лизы, а на то, какие возможности мы можем получить с помощью нанотехнологий при развитии наноэлектроники... 

- Интересно, когда же эти возможности будут реализовываться? Портрет Моны Лизы - замечательно. Но когда же это все пойдет в промышленное производство? Или пока это все на стадии научных разработок, на стадии того, что "мы гордимся, мы этого достигли, мы это сумели"? Хочется узнать, когда же это все в жизни появится. 

МАЗУРЕНКО: Я тогда скажу о том алгоритме, который, вероятно, будет использоваться при внедрении нанотехнологий и наноматериалов. Проще всего, конечно, и быстрее всего внедрять наноматериалы. И, например, одно из направлений - фармакология. В фармакологии и за рубежом, и у нас есть разработки, которые связаны в том числе и с нанотехнологиями. Например, есть такой препарат, как бета-каротин. Когда вы кушаете морковку - благодаря бета-каротину она желтая, это витамин А, - у вас усваиваемость витамина и каротина всего где-то 3-4 процента. Потому что это жирорастворимая фракция. А наши ученые смогли сделать водорастворимую фракцию. И в результате, когда вы пьете чай, вы капаете несколько капель бета-каротина и получаете всю необходимую норму бета-каротина с помощью водорастворимого препарата, который на 100 процентов усваивается организмом. Вот это один из примеров. 

В настоящее время ведутся работы по созданию новых материалов - синтетических кристаллов. Там также используются работы, связанные с развитием нанонауки и нанотехнологий. И сейчас ведутся широко работы по созданию новых композиционных материалов, композитных материалов. Это те материалы, которые состоят из нескольких элементов, но суммарно их свойства отличаются от тех свойств, которые были у этих элементов по отдельности. В частности, вот сейчас мы реализуем важнейший инновационный проект государственного значения - это создание новых полимерных материалов с нанонаполнителями, которые позволяют получать новые свойства этих материалов и, кроме того, в два раза удлиняют срок службы этих материалов. Это уже реалии сегодняшнего дня, это делается нашими учеными и специалистами. 

- И делается это все для российского рынка, для российских производителей? Потому что, когда вы говорили про выставку и про то, что там представлено, это в основном для зарубежных партнеров? 

МАЗУРЕНКО: Почему? Это в том числе для российских. У нас это же оборудование в первую очередь покупают российские организации. Эти материалы, о которых я говорил, создаются как для российского рынка, так и для внешнего рынка. Это очень хорошо, если мы сможем их продавать на внешнем рынке, это укрепляет нашу экономику, наши позиции. 

- А насколько они доступны нашим потребителям, эти новые материалы? 

МАЗУРЕНКО: Я думаю, что эти материалы по цене вполне сопоставимы с теми материалами, которые сегодня реализуются в промышленности. 

- То есть это доступные технологии. 

МАЗУРЕНКО: Дело в том, что задача нанотехнологии - не только создавать материалы, которые бы обладали новыми свойствами, но и делать так, чтобы эти процессы создания были очень рентабельными. 

- Как используются нанотехнологии в медицине? 

МАЗУРЕНКО: В медицине нанотехнологии могут открыть вообще новые перспективы - начиная от тех роботов, о которых вы говорили в начале, нанороботов, которые могут ползать по сосудам и срезать холестериновые бляшки, кончая тем, что в корне изменится, может быть, терапия лечения. Потому что в настоящее время вы пьете таблетку и она интегрально действует на организм, а с помощью нанолекарств вы можете доставлять необходимое лекарство в те клетки, которые больны и которые вам надо вылечить. В частности, исследования показали, что так можно очень успешно лечить онкологические заболевания, потому что наночастицы соответствующие проникают селективно в раковые клетки и разрушают их. Но это, конечно, еще требует дальнейших исследований и клинических испытаний... 

Могу сказать, что нанотехнологии уже активно используются в стоматологии, в частности, самые современные пломбирующие материалы, которые широко используются за рубежом, они на основе наноматериалов. 

- Будут ли новые телевизоры с объемным изображением? 

МАЗУРЕНКО: Да, одно из перспективнейших направлений нанотехнологий - это создание современных систем изображения, современных дисплеев. Уже есть лабораторные образцы, экспериментальные образцы телевизоров, точнее, не телевизоров, а систем отображения информации. 

- Кто финансирует российские разработки в области нанотехнологий? 

МАЗУРЕНКО: Как правило, это достаточно высокорисковые исследования, и поэтому на первых этапах (так было, когда начинались работы за рубежом, в развитых странах), несмотря на все рыночные отношения, финансирует всегда государство. Сейчас они продвинулись, и много компаний заинтересовано в этих исследованиях и получаемых результатах, поэтому за рубежом сейчас смешанное финансирование. У нас, к сожалению, вот таких компаний, которые бы специализировались в этой области, не так много, и поэтому основную нагрузку сейчас на себя взяло государство.


Источник:



1. Радио "МАЯК": Нанотехнологии спасут российскую науку?


Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок