Мировой экономический кризис только подстегнет широкое использование нанотехнологий. Но, похоже, не в Украине
Сегодня практически у каждой страны, причисляющей себя к лидерам научно-технического прогресса, есть своя нанотехнологическая программа. Первыми серьезные инвестиции в использование новых возможностей атомов и молекул сделали США, приняв в 2000 году Национальную нанотехнологическую инициативу. Далее эстафету подхватили другие развитые страны. Лидерами отрасли, кроме США, являются Великобритания, Германия, Япония, Южная Корея. В 2008 году заметно активизировались Франция и Россия. Именно здесь существует принцип «открытие — научная разработка — промышленное внедрение». А в Украине все как всегда — идеи есть, но нет денег для их воплощения.
Это таинственное «нано»
В последние годы, и даже месяцы, ситуация с таинственными для многих украинцев нанотехнологиями развивается стремительно, невзирая на политические и экономические потрясения. Все ведущие державы мира вкладывают огромные государственные средства в развитие этой сферы. Появились десятки нанотехнологических журналов, регулярно проводятся многочисленные конференции и семинары, посвященные нанотехнологиям.
В стороне не остаются и развивающиеся экономики. Китай, только начинающий разворачивать свою нанотехнологическую программу, уже объявил ее приоритет над остальными научными направлениями. Амбициозные планы есть и у России, хотя, по мнению экспертов, она пока что занимает место где-то рядом с Бразилией и Индией.
Что такое эти загадочные нанотехнологии и чем вызвано столь активное желание их использовать?
Говоря простыми словами, нанотехнологии представляют собой сложное манипулирование микрообъектами (молекулами, атомами). С одной стороны — можно добиться получения частицы вещества (меди, золота) размером менее 100 нанометров. С другой — интегрировать полученную наночастицу в структуру другого вещества. К примеру, объединяя наночастицу серебра в нановодной оболочке, можно получить коллоидный раствор с бактерицидным эффектом.
И поэтому когда ученые, благодаря исследованиям американца Ричарда Фейнмана, наконец-то получили возможность тасовать атомы и молекулы в нужном человеку порядке, то увидели: искусственно синтезированные вещества обладают уникальными свойствами, которые можно будет применять во всех отраслях и видах деятельности. Диапазон использования наноструктур постепенно увеличился и теперь лежит в рамках от металлургии до микрохирургии и генетики, включая медицину, освоение космоса и даже искусство.
Так, достижения нанотехнологий применяются уже в Украине. Как заявил недавно председатель «Укравтодора» Вадим Гуржос, в строительстве и ремонте дорог используются модификаторы битума на основе микрочастиц резины. К сожалению, технология импортная.
Понятно, что программы, развивающие собственные нанотехнологии на Западе, требуют огромных капиталовложений, но в недалекой перспективе они дадут не менее значительную отдачу и прибыль.
Украина: сквозь тернии в завтра?
А у нас — как всегда. Есть научные центры и разработки. Но нет промышленного производства, только экспериментальное. Главная причина — отсутствие денег.
Остались считанные недели для подготовки бюджета-2009. И, несмотря на то, что 1 декабря на праздновании 90-летия НАНУ премьер-министр Юлия Тимошенко обещала всячески поддержать науку, существуют большие сомнения в реальности выполнения обещаний. Ведь так уж повелось, что денег в казне на научные программы нет. Вот и получается, что вся экономика страны держится и в видимой перспективе продолжит базироваться на экспорте металла, химии и зерна. Но стоило спросу на нашу сырьевую продукцию упасть — и все посыпалось, как карточный домик.
Сказать, что власть игнорирует будущее страны, будет неправдой. В 2003 году президиумом НАН Украины была создана комплексная программа фундаментальных исследований «Наноструктурные системы, наноматериалы, нанотехнологии», в выполнении которой принимают участие более 30 институтов.
Действует программа «Сенсорные системы для медико-экологических и промышленно-технологических потребностей». А сейчас в НАНУ создается проект «Державна цільова науково-технічна програма розвитку нанотехнологій на 2009—2013 рр.», которая, в случае ее принятия, наконец даст старт настоящему развитию нанотехнологий в стране.
Как всегда, наши ученые не просят много денег. Называются примерно такие цифры: 25 млн долларов в год на одну разработку. И это только кажется большой суммой. Ведь в США на один проект тратится около 15 млн долларов. При уже существующей самой современной научно-технической базе (здания, сооружения, оборудование, персонал и т. д.).
— Во всех развитых странах существуют национальные фонды, из которых финансируется развитие науки, — рассказывает «УТГ» Александр Беляев, первый заместитель директора Института физики полупроводников им. В. Лашкарева, член-корреспондент НАН Украины. — В США размер такого фонда — 3% от валового продукта. В Украине — менее 0,3%. Так что заложить в бюджет и полтора процента для нас было бы большим достижением. И это при том, что бюджет всей нашей страны сравним с бюджетом города Нью-Йорка.
Есть и еще одна серьезная трудность, тормозящая развитие в Украине нанотехнологий — сокращение притока новых талантов. По мнению Беляева, качество специалистов, выпускаемых сегодня техническими вузами, ниже, чем в предыдущие годы. И на будущее прогноз также неутешительный.
Однако, несмотря на трудности, украинская наука добивается вполне достойных результатов в исследованиях. Например, ученые харьковского НТК «Институт монокристаллов» НАНУ получили монокристаллы ортофосфатов и полифосфатов размером 2 нанометра, в каждом из которых всего по 100 молекул. А вот ученым США до сих пор не удалось получить монокристаллы меньше 4 нанометров.
О возможностях украинских ученых говорит тот факт, что многие из них работают в зарубежных научных центрах и добиваются значительных результатов, реализуя там свои идеи. Как, например, это произошло с созданием акустического лазера — эта работа проводилась совместно с учеными Ноттингемского университета. Наши ученые работали в рамках украинской академической программы, под которую получали финансирование — 100 тыс. грн в год. В это же время британское правительство выделило своим исследователям на эту работу около миллиона фунтов стерлингов.
В условиях нынешнего экономического кризиса, требующего коренной модернизации всей экономики, большинство развитых стран сделают упор на нанотехнологии. Оно и понятно: следует всячески минимизировать использование дорогого сырья в производстве. Конечно, перед этим потратившись на модернизацию. Яркий пример — соседняя Россия, которая только в 2008 году выделила на развитие нанотехнологического сектора 7, 8 млрд долларов.
А что мы? Остались считанные недели для подготовки бюджета-2009. И несмотря на то, что 1 декабря на праздновании 90-летия НАНУ премьер-министр Юлия Тимошенко обещала всячески поддержать науку, существуют большие сомнения в реальности выполнения обещаний. Ведь так уж повелось, что денег в казне на научные программы нет (особенно сейчас — с приходом кризиса и уменьшением поступлений в бюджет), а кредиты у Всемирного банка или ЕБРР брать для некой перспективы, хоть и крайне необходимой, как-то не принято. Вот и получается, что вся экономика страны держится и в видимой перспективе продолжит базироваться на экспорте металла, химии и зерна. Но стоило спросу на нашу сырьевую продукцию упасть — и все посыпалось, как карточный домик. И предложить альтернативы с использованием тех же нанотехнологий, уменьшить свои собственные затраты мы не можем…
Что дает наномир на практике
Строительство
Во многих странах в последнее время активно распространяется принципиально новая технология обогрева жилых помещений — пленочное инфракрасное покрытие пола.
Его основа — термопленка с запаянными внутрь нагревательными полосами, созданная на основе нанотехнологий. При использовании пленки, дающей инфракрасное излучение, нагреваются предметы, находящиеся в помещении, и непосредственно тело человека.
Пленочный пол в качестве системы обогрева имеет много преимуществ по сравнению с традиционным кабельным полом. И главное — это совместимость с любым типом покрытия, в том числе паркетом, ламинатом, ковролином, паркетной доской и всеми видами керамической плитки. При этом толщина пленки лишь 0,3 мм.
Легкая промышленность
Известная французская фирма Lacoste выпускает коллекцию рубашек, в которых будет использоваться ткань, быстро удаляющая запах пота, поскольку влага моментально выветривается с ее поверхности благодаря наночастицам серебра.
Агропромышленный комплекс
В Российском государственном аграрном университете имени Тимирязева применили биологически активные нанопорошки железа для активизации ферментативных систем растений. Такой порошок достаточно легко адсорбируется на семенах, подготовленных к посеву, и активно влияет на всхожесть. Этот препарат увеличивает устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды и повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Эффективность работы подтверждена масштабными испытаниями, которые установили, что урожайность зерновых культур повышается в среднем на 15%, зеленой массы растений — на 25%, клубнеплодов — на 30%. Кроме того, нанотехнологии применяются в послеуборочной обработке подсолнечника, табака и картофеля, при хранении яблок.
Зарубежный опыт
Во Франции для развития нанотехнологий создано несколько национальных агентств, координирующих сотрудничество государственных организаций и частных компаний, а также привлекающих инвестиции в отрасль. Одним из них является агентство «Invest in France» (IFA), которое занимается продвижением и упрощением международных инвестиций во Франции.
В стране определились четыре «полюса конкурентности»: Париж, Гренобль, Тулуза, Лилль. В каждом из них созданы так называемые технопарки, или кластеры, притягивающие не только капиталы, но и специалистов. В одном только Гренобле, по данным 2006 года, работой в сфере нанотехнологий были заняты 16600 человек, в сфере информационных технологий и программирования (на предприятиях и в лабораториях разных форм собственности, как французских, так и иностранных) — 14400. В высших учебных заведениях только этого региона обучаются более 60 тысяч студентов, из которых половина — на специальностях, связанных с высокими технологиями.
В России упор на нанотехнологии начали делать с 2006 года. Причем все финансирование, в отличие от Франции, проходит только за счет государственного бюджета.
В сентябре 2006 года правительство одобрило федеральную целевую программу развития нанотехнологий на 2007—2010 гг. Далее был создан концерн «Наноиндустрия» и 16 региональных центров нанотехнологий в Нижнем Новгороде, Саратове, Иванове, Астрахани, Калужской области, Петрозаводске, Краснодарском крае и др.
В 2007 году появилась мощная корпорация «Роснанотех», которую возглавил экс-глава РАО «ЕЭС России» Анатолий Чубайс. Финансирование корпорации уже в 2008 году составило 7,69 млрд долларов. Но и задачи поставлены амбициозные: к 2015 году выйти на объем выпуска продукции нанотехнологий в размере примерно 1 трлн руб. в год (около 39 млрд долларов) .
