Перспективное направление нанотехнологий – конструкционные наноматериалы

Нанотехнологические разработки обещают появление в недалеком будущем микророботов, исследующих человеческое тело, сталь, дефекты на которой будут залечиваться сами по себе (самоорганизующие системы) и множество других фантастических вещей. В основе всего этого лежат разработки новых материалов.

Российская школа материаловедения сегодня находится в довольно неплохих условиях, по крайней мере, в сравнении со многими другими отраслями науки. Школа эта была сильна в советские времена, и потом удалось сохранить кадры, создать новые материалы. Как результат - Россия в настоящее время может претендовать на место в числе самых развитых нанотехнологических стран. Правда, для прорывных проектов средств все же не хватает.

- В последние годы поддержка государства стала существеннее, но для прорывного развития науки этого еще недостаточно, - считает глава ЦНИИ КМ "Прометей", института, возглавляющего в России научное направление "конструкционные наноматериалы", Алексей Орыщенко. - Нельзя допустить отставания от ведущих стран мира, где объем финансирования на науку достигает 16% ВВП. Науку также не стоит делить на фундаментальную и прикладную и, развивая первую, не надо забывать о второй, ведь именно внедрение научных достижений в промышленное производство позволяет обеспечить поступательное развитие общества.

Впрочем, судя по наработкам наших ученых, пока что об отставании говорить не приходится. Скажем, в том же "Прометее" разрабатываются специальные стали, в которых углерод заменен азотом. "Такая замена обеспечивает уникальное сочетание свойств - прочности, пластичности, коррозионной стойкости, - объясняет Алексей Орыщенко. - В будущем эти стали найдут применение практически во всех отраслях промышленности. Срок службы изделий из этих сталей не ограничен: не придется менять тепловые сети, системы водоснабжения, без дополнительной очистки будет обеспечено высокое качество воды. В медицине станет возможным изготовление биологически совместимых имплантатов". В том же "Прометее" разработаны и хладостойкие стали для работы в суровых условиях Арктики. Так, уже решаются и будут решены проблемы добычи, разведки и транспортировки нефти и газа, в том числе с доставкой до потребителя в сжиженном состоянии, и проблемы хранения сжиженных газов в хранилищах циклопических размеров.

Новые материалы на основе нанотехнологий разрабатываются и для бытовых нужд. Например, компания "Нанотех-Дубна" создает сейчас производство коллоидных квантовых точек. Это полупроводниковые кристаллы наноразмеров. Они применяются для светодиодов, источников белого света, идентификационных меток и биомедицинских маркеров, а в перспективе - для солнечных батарей с повышенным КПД, оптоэлектронных устройств. А из нанопорошка кубического нитрида бора компания "Микробор Технолоджи" собирается производить режущий инструмент, который будет способен обрабатывать все: сталь, титановые сплавы, углепластики.

Что касается наиболее перспективных направлений среди конструкционных наноматериалов, то здесь, по мнению Алексея Орыщенко, идет развитие "интеллектуальных" материалов с управляемыми свойствами. И, возможно, в обозримом будущем можно будет производить атомно-молекулярную "сборку" устройств, систем, миниатюрных роботов, восстанавливать поврежденные элементы и детали сложных конструкций за счет самозалечивания.

Понятно, что у развития нанотехнологий не всегда все гладко. Как и всякая новая работа, создание материалов на атомарном уровне идет непроторенным путем. Впрочем, помимо чисто научных проблем хватает и других. Например, финансовых. Однако с начала 2000-х годов реализуется комплексная и систематическая государственная политика в области развития инноваций. Государственная поддержка прикладных научных исследований осуществляется посредством федеральных целевых программ, курируемых Роснаукой и Минобрнауки.

А чтобы развитие прикладной науки шло нормально, нужны и дополнительное финансирование. То есть привлечение частного капитала - это один из способов развития науки для производства и внедрения новых разработок. И самое главное сейчас - чтобы никто не мешал процессу. А желающие проинвестировать средства в перспективные технологии обязательно найдутся, ведь это гарантированная востребованность продукции.