Для рядового россиянина нанотехнологии не значат ничего, кроме того, что о них регулярно твердит руководство страны. Нам кажется, что настоящий технологический прорыв где-то в Японии, максимум — в Соединенных Штатах Америки. А между тем, Россия входит в пятерку основных инвесторов высоких технологий, и в них включены 29 субъектов РФ.

Суть нанотехнологий проста — это промышленное (то есть доступное массам квалифицированных рабочих) производство веществ или устройств такими тонкими способами, в которых операции идут в масштабе 0,01-0,10 микрона, то есть на уровне 10-100 нанометров. При этом производство электронных микросхем с размером элементов от 32 до 90 нанометра не принято относить к нанотехнологиям, поскольку используются примитивные способы масштабирования, освоенные на крупных объектах микронных размеров.

Объектами нанотехнологий могут быть как непосредственно малоразмерные объекты с характерными для нанодиапазона размерами как минимум в одном измерении (частицы, волокна, пленки), так и объемные материалы, структура которых контролируемо создается на уровне наноэлементов.

Разумеется, существует множество природных наноматериалов, самые известные из которых — строительный материал асбест (недавно запрещенный из-за канцерогенных свойств — прим. ред.) и техническая сажа, используемая при изготовлении автомобильных покрышек. Однако их до последнего времени не могли "расшифровать" по причине недостаточного количества "мелкоскопов". Теперь же количество электронных микроскопов, способных разглядывать нанообъекты, велико, что и дало толчок развитию нанотехнологий. Как десятиметровая рулетка является необходимым инструментом строителя, как портняжный метр необходим швее, как без штангенциркуля не обойтись машиностроителю, так электронный микроскоп — это непременный атрибут нанотехнолога.

Читайте также: Инновации бегут в Приамурье

Главными направлениями нанотехнологий являются медицинские препараты и устройства для продления жизни, а также бытовые товары широкого спроса с повышенными характеристиками. В данной области во всем мире работает четыреста тысяч человек, а за двадцать лет развития нанотехнологий затраты из всех источников приблизились к 100 миллиардам долларов. По данным фирмы Cientifica Ltd., правительства всех стран мира тратят ежегодно приблизительно десять миллиардов долларов на нанотехнологические исследования. В связи с мировым экономическим кризисом потоки государственных инвестиций в нанотехнологии несколько замедлились, но пока не существенно: многие "денежные мешки" видят в нанотехнологиях шанс преодолеть проблемы мировой экономики.

Но как нанотехнологии могут повлиять на развитие бизнеса в наши дни, и как они могут изменить жизнь общества в самые ближайшие годы?

"Эти два вопроса взаимосвязаны. Нужды общества открывают новые возможности для бизнеса, а результаты (новые продукты) меняют жизнь общества. В этом плане нанотехнологии не только могут повлиять на нашу жизнь, но уже влияют, и это влияние расширяется с каждым днем. Такие технологии сегодня существуют во многих областях промышленности, включая электронику, а она есть основа информационных технологий (компьютеры, телефоны, интернет) и биотехнологии, включая производство лекарств и их доставка внутри организма. Улучшение критически важных характеристик многих материалов, таких, например, как прочность и электропроводность, сегодня тоже достигается с помощью нанотехнологий", — рассказывает Анатолий Коркин, президент консалтинговой фирмы по нанотехнологиям Nano & Giga Solutions.

В пятерку лидеров по финансированию нанотехнологий входят Европейский союз, Китай, Россия, США и Япония. Головной научной организацией и координатором всех программ по нанотехнологиям в России является Курчатовский Институт, а соисполнителями — "Роснано", Российская венчурная компания, Росатом, Минобрнауки, Академия Наук РФ и другие структуры.

Исследования в области наноматериалов и использования их в практических целях впервые были осуществлены в СССР в атомном проекте в 1940-х годах при создании атомной бомбы. Тогда эти материалы получили название "ультрадисперсные". В западных странах в публикациях на английском языке их называли ultrafine, ultradispersed, или nanosize powders.

Орджоникидзе: "Облачные технологии — у нас на носу"

К началу 1980-х годов стало ясно, что необходимо объединение усилий научных коллективов и разных вузов в решении проблемы нанодисперсных материалов. А в 1990-е годы началось интенсивное развитие исследований и производство ультрадисперсных (наноразмерных) материалов и нанотехнологий в США, Японии, ФРГ, затем в Китае и других странах. Тогда же термины "наноматериалы" и "нанотехнологии" стали международными.

Сегодня Россия отстает от продвинутых стран в практическом использовании нанотехнологий. Мы потеряли 10 лет в период экономических преобразований 1990-2000 годов. В настоящее время объем производства продукции отечественной наноиндустрии оценивается в 10 миллиардов рублей в год. Однако по отдельным направлениям мы "обогнали, не догоняя" (любимый лозунг отечественных нанотехнологов). Примером является компания NT-MDT (Molecular Devices and Tools for NanoTechnology) — ведущий в мире производитель оборудования в секторе сканирующей зондовой микроскопии. Продукция этой компании экспортируется в 59 стран мира и занимает сегодня 16 процентов мирового рынка; это второе место после группы компаний из Германии Bruker Nano (31 процент). Трижды приборы, созданные российскими учеными и инженерами, работающими под маркой NT-MDT, входили в число 100 лучших инновационных разработок мира R&D Awards. В последний по времени рейтинг включен их NANOEDUCATOR-2, наномикроскоп, созданный специально для образовательных целей — для студентов и школьников.

В нанотехнологии включены 29 регионов РФ. Известны довольно активные нанотехнологические центры в Дубне, Зеленограде, Новосибирске, Томске, Казани, Ульяновске, Троицке и Екатеринбурге.

Москва и Московская область являются центром нанотехнологий в России. В Москве расположено более 500 организаций нанотехнологической сети страны (около 60 процентов). В Москве действуют ведущие организации — Курчатовский институт и "Роснано". На территории МИФИ находится центральный офис Нанотехнологического общества России, которое объединяет около 2000 ученых и технологов.

"Как таковой "нано" науки нет. Нанотехнологии — это междисциплинарная область, куда входят и физика, и химия и биология на атомном и молекулярном уровне, а поскольку в наномире многое определяется квантовыми эффектами, то сюда же следует добавить и соответствующие разделы вышей математики, без знания которых эти явления невозможно понять, а следовательно и управлять ими. Такого специалиста, как "нанотехнолог", нельзя подготовить — это то же самое, как подготовить ученого для всех наук или инженера на любое производство. Специалистов по электронике готовят факультеты, где главной наукой о материалах является наука о полупроводниках, а главной инженерией — разработка электронных приборов и интегральных схем. В биотехнологиях это соответственно молекулярная химия и биология и генная и белковая инженерия. По этим направлениям и ведется обучение, как в мире, так и в России, в том числе и в Москве", — объясняет наш собеседник.

Ранее мы писали: "Роснано" инвестирует в КамАЗ?

Невозможно даже кратко осветить все существенные направления в нанотехнологиях. Более интересно нашим читателям будет узнать о тех изобретениях, которые внедряются в промышленность, в том числе под эгидой государственной компании по стимулированию нанотехнологий "Роснано". Российский реестр нанотехнологических товаров составляет примерно 100 единиц наименований. Наибольшей значимостью обладают аппарат "Гемофеникс" для очистки крови, глазные капли "Визомитин" для предотвращения развития глаукомы, плазофильтр "Роса" для очистки крови, биополимерные имплантаты хрящевых и мягких тканей с высокой био- и гемосовместимостью, упаковочные пленки для продуктов питания с низкой кислородной проницаемостью, АБС-пластики для широкого применения (автомобили, бытовая и офисная техника, мебель), материал "Унирем" для бетоно-асфальтовых покрытий с повышенной стойкостью, инфракрасные камеры для систем безопасности и бизнес-мониторинга, катализаторы для бензиновых и дизельных двигателей по Евро 4/5 и гибкие информационные экраны шириной 3 метра без лимита длины (рулон).

Лидерство по производственным мощностям в мире держат углеродные нанотрубки и нановолокна, а также порошки никеля, меди, оксида алюминия и диоксида титана. Эксперты Нанотехнологического общества России полагают, что в мире происходит эволюционное развитие нанонауки и нанотехнологий, а также смежных областей науки и техники, без революционных свершений. Заметным событием мировой науки стало вручение Нобелевской премии по физике Андрею Гейму и Константину Новоселову за открытие наноматериала "графен". Многие эксперты полагают, что в 2014–2018 году ведущие страны перейдут к VI технологическому укладу, в основе которого лежат нанотехнологии, биотехнологии, новая медицина, полномасштабные технологии виртуальной реальности, роботика, новая медицина, высокие социо-гуманитарные технологии.

Одними из самых самых интригующих проектов являются комплексы ранней диагностикираковых заболеваний, лекарства от болезни Альцгеймера и "эльфийский плащ" (так называемый плащ невидимка). Таким образом, бизнес на нанотехнологиях состоит в инвестировании средств в исследования и разработки. И пока большой отдачи не требуется, однако в будущем ожидается, что она значительно превысит сумму вложений.

Кандидат химических наук