Главная      Пресса      Публикации
События
Публикации
Интервью

Поиск-Наноскоп-20

Период активного оснащения НОЦ и других участников создаваемой Национальной нанотехнологической сети новым уникальным оборудованием для проведения исследований заканчивается. Теперь на повестке дня все чаще стоят вопросы подготовки кадров для наноиндустрии и расширения взаимодействия с промышленностью. Можно ли тут предложить что-то новенькое? Можно, уверены многие участники ННС. Своими рецептами они готовы поделиться с коллегами. А «Наноскоп» — с читателями.

Эволюционный отбор

На успех в нанотехнологиях претендовать смогут междисциплинарные магистры, но как их подготовить? Об этом задумались в НОЦ по направлению «Нанотехнологии» СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

Сотрудники НОЦ по направлению «Нанотехнологии» в своем вузе СПбГЭТУ «ЛЭТИ» чувствуют себя весьма уверенно, потому что за последние два года (2007 и 2008) заработали за свою научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую деятельность более 450 млн рублей. И работают они хоть и в подвальном помещении, но в отличных условиях: мало того, что все красиво, современно, есть еще и своя подготовка воды, очистка воздуха, гермозона…

Ректоры, увидев все это в один из дней, когда в Санкт-Петербурге проходило совещание, посвященное работе НОЦ в рамках ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008—2010 гг.» (Поиск №26, 2009), услышав о таких доходах, вспомнили собственные вузы:

— Мои все «дай» да «дай!», а здесь сами зарабатывают. На чем?

Профессор кафедры микроэлектроники СПбГЭТУ Виктор Лучинин, научный руководитель НОЦ по направлению «Нанотехнологии», отвечал не таясь: разрабатываем и создаем технику, которая была бы абсолютно устойчива к экстремальным воздействиям, в том числе электромагнитным. Преобразователи сигналов на основе микро- и наноразмерных мембран в интеграции с оптическими волноводами можно использовать при повышенных уровнях радиации, электромагнитных воздействиях и высоких температурах.

— Мы умеем создавать автоматически управляемые эндоскопические системы, — продолжал Виктор Викторович, — в которых объединены оптический, виброакустический и радиоканалы. Имея длину несколько метров, они предназначены для обеспечения задач, решаемых людьми в достаточно тяжелых условиях при анализе работоспособности сложных технических систем без возможности их демонтажа. Вся разработка наша, от начала до конца, но делаем мы изделия сейчас только небольшими партиями, а далее предстоит передача документации в промышленность.

Лучинин демонстрировал различные изделия микросистемной техники быстро — все маленькие, неброские, но производящие впечатление на профессионалов. Кто-то поинтересовался: каково напряжение для этих устройств? В ответ услышал — несколько вольт. И далее рассказ перешел на тему возрождения вакуумной электроники, реализуемой в микро- и наноразмерах. В рамках данного направления в «ЛЭТИ» занялись микромощными системами, рассчитанными на сверхвысокие частоты в сотни гигагерц. Характерно, что такая вакуумная техника нового поколения также обладает высокой радиационной стойкостью и температурной стабильностью. Вообще, говорят, в чем этот НОЦ лидер, так это в технологиях для обеспечения безопасности на микро- и наноуровнях. Центр, например, участвует в исследованиях широкой номенклатуры интегральных схем, которые используются в космических объектах.

На вопрос, чем намерены заниматься в ближайшие пять лет, Лучинин уверенно ответил:

— Мы выбрали три основных направления. Прежде всего, мы будем работать с чипами — риктенами, которые смогут собирать энергию из окружающего пространства. Эти разработки диктуются развитием определенной архитектуры наносистем, и, по оценкам иностранных специалистов, КПД таких преобразователей может достигать 80 процентов… Второе направление — микромощная электроника на основе алмазоподобных материалов и автоэмиссионных систем, которые позволяют локализовать достаточно высокие плотности энергии в сверхограниченных объемах. А третье направление — гибридные или конвергентные микро- и наносистемы.

Третья тема — конек Виктора Викторовича. Вместе с коллегой — сотрудником НОЦ биохимиком В.Карасевым — в этом году он издал монографию «Введение в конструирование бионических наносистем», где авторы представили читателям базовые понятия, необходимые для решения инженерных задач в нанобиоэлектронике, обсудили возможность конструирования на основе биосистем сенсоров и информационных сред нового поколения.

В этом году на базе НОЦ стал издаваться журнал «Биотехно­сфера», который ориентирован на проблемы создания интерфейса между живой и неживой природой. По мнению Лучинина, сейчас самая главная задача исследователей — научиться взаимодействовать на наноуровне одновременно с техническими и биологическими объектами, чтобы в дальнейшем уверенно создавать биотехнические и бионические системы.

— На Западе их часто называют гибридными, мол, там объединяется живое с неживым — органика с неорганикой. А у нас приживается другое понятие — конвергентные, как бы взаимопроникающие друг в друга, — объясняет Виктор Викторович. — Но при этом возникает проблема контроля продукта. Сама наночастица настолько энергетически мощная, что, если она сформировалась, «расщепить» ее практически невозможно. За пределами лаборатории или цеха она может сыграть как положительную, так и отрицательную роль, причем далеко не безобидную. За рубежом создаются стандарты по безопасности наноматериалов и процессов нанотехнологий для людей. У нас также имеются определенные сдвиги в данном направлении. Но пока дело в самом начале пути. Правда, как сказал А.Хлунов, вопрос рассматривался на правительственной комиссии, и теперь директивным образом создана рабочая группа, отвечающая за решение этих проблем.

В тематике, которой занимается НОЦ под руководством В.Лучинина, объединены две стороны одной проблемы: нанотехнологии для создания систем безопасности и безопасность нанотехнологий. Прежде всего, с точки зрения влияния на здоровье человека: ведь наночастицы меняют скорость окислительных процессов, действуют на нервную систему, вполне возможно — и на генетику живых объектов. Не стоит нагнетать страх перед нанотехнологиями, но надо понимать, что комфорт, удобства не всегда безопасны. Скажем, можно повышать качество пищевой упаковки или пищевых покрытий с точки зрения длительности хранения, но как в условиях использования наноматериалов это отразится на безопасности продуктов? Исследования на Западе развиваются по мере того, как продвигаются прикладные вопросы в использовании наноматериалов. Бионические системы позволяют обострить чувствительность сенсоров, однако ясно, что они не всегда столь же жизнеспособны, как аналогичные изделия из классической неорганики. Их задача — распознать и дать сигнал, что в объекте или среде появился, скажем, токсин. Наглядной формой распознавания может быть, например, изменение цвета или электропроводности. Поэтому гибридные системы — это просто сложение одного с другим, а конвергентные системы — взаимопроникновение, взаимозависимость… Мы вышли на тот уровень общения с миром, когда границы неорганического и биоорганического фактически сливаются. Потому что нанообъекты неорганической и биоорганической природы уже сопоставимы по размерам, могут эффективно взаимодействовать как два физико-химических объекта с возникновением у конвергентной наносистемы ранее не известных свойств. При искусственном синтезе таких систем обостряется вопрос эволюционного отбора, то есть процесса распознавания и апробации природой.

Вот почему так важно сейчас понять нанотехнологам, создателям наноматериалов, чем в первую очередь заниматься, кого прежде всего вербовать в соратники.

— Недавно, — рассказал В.Лучинин,  — я ознакомился с результатами исследований Института нанотехнологий Великобритании. Они опросили около 200 ведущих специалистов из европейских и американских организаций. Главный вопрос: кого же нужно готовить для нано? Наиболее востребованными, с точки зрения профессиональной аудитории, оказались специалисты, имеющие ученую степень. То есть с самого начала нужен высокий уровень знаний. Следующий уровень — междисциплинарные магистры. У нас их практически нет. И задачу их подготовки надо ставить в первую очередь перед мощными университетами, где объединяются фундаментальные междисциплинарные знания. Дальше идут магистры по конкретным направлениям.

Обращает на себя внимание и тот факт, что, по мнению специалистов, люди, которые заканчивают университеты по естественно-научным специальностям, плохо владеют инженерным делом. А люди, которые получают хорошее инженерно-техническое образование, обычно имеют вполне приличный уровень естественных знаний и способны достаточно легко добрать недостающие знания в отдельных направлениях. То есть имеется потребность в одних и в других, однако уровень подготовки технических специалистов должен быть достаточно высоким — скажем, уровень Массачусетского технологического института. Каких же «наноспециалистов» надо готовить? Их вывод: на первом месте — материаловеды, на втором — специалисты, ориентированные на нанобиологический интерфейс. То есть, по-видимому, специалисты в области конвергентных систем.

И последнее — надо начинать заниматься формированием рынка нанопродукции. Он не только не сформирован, многие даже не представляют, какие возможности есть у этого рынка. Надо повышать общую и технологическую культуру в этой новой области. Помните, как формировали информационную культуру? Но ее сейчас человек может начать впитывать с раннего детства, а нанотехнологическую культуру, основанную на фундаментальных знаниях, объективно можно формировать позже. Сейчас крайне важно удержать и развивать те научно-педагогические школы по нано, что возникли. При этом требуются такие же серьезные меры их поддержки и контроля, которые были применены при реализации атомных, космических, информационных проектов. А для этого нужен соответствующий государственный заказчик. Одного Роснано мало. Важнейший вопрос при формировании рынка нанотехнологий и конкурентоспособной отечественной нанопродукции — интеллектуальная собственность. Нет интеллектуальной собственности в области нано — ты не хозяин рынка. У нас, кстати, есть несколько патентов с понятиями на основе приставки «нано». Наносенсорные системы или, например, микроаналитический чип для генетического анализа. Но в целом в стране образовательная культура в области интеллектуальной собственности достаточно низкая. Мы, например, специально подготовили курс по выбору студентов «Правовые основы наноиндустрии», в котором рассмотрены вопросы как правового обеспечения безопасности, так и интеллектуальной собственности в условиях формирующейся наноиндустрии. Думаю, что он может оказаться полезным не только студентам нашего вуза.

Нанометр



Программа  |  Госзаказчики  |  Формирование тематики  |  Конкурсы  |  Экспертиза  |  Контракты  |  Пресса  |  Мониторинг программы  |  Инфраструктура  |  Карта сайта