В строительстве на атомном уровне наступает бум

В Москве прошла международная конференция по нанотехнологиям

В мире на развитие нанотехнологий направляется 8,6 млрд долларов. Расходы правительств составят больше половины — 4,6 млрд долларов, что говорит о стратегической важности направления. Венчурные компании уже сегодня от внедрения нанотехнологий получают прибыль до 20 млн долларов в год. Каково место России в мировом нанотехнологическом буме? Развитие нанотехнологий значится на одной из верхних строк в утвержденном президентом РФ перечне приоритетных научных направлений и критических технологий.

V Национальная конференция по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (РСНЭ) прошла в Институте кристаллографии РАН. У истоков конференции стояли выдающиеся ученые — академики Алексей Шубников, Николай Белов, Борис Вайнштейн. Сопредседателями нынешней конференции стали академик Юрий Осипьян и член-корреспондент РАН Михаил Ковальчук. Конференция была посвящена многим аспектам стремительно развивающийся нанонауки. Основная цель — объединить усилия специалистов по материаловедению, которые создают наноматериалы, нанотехнологии и наносистемы, и специалистов, разрабатывающих методы диагностики на основе различных видов излучения — рентгеновских лучей, синхротронного излучения, пучков нейтронов и электронов, а также ядерного излучения. Одним из важнейших вопросов является создание национальных центров для развития нанобиотехнологий на базе источников синхротронного излучения и нейтронов. Таких центров в мире очень немного, одним из них является РНЦ «Курчатовский институт».

Председатель Оргкомитета конференции РСНЭ НАНО-2005 Михаил Ковальчук подчеркнул необходимость международной координации усилий в этой области. На национальной конференции присутствовало около 40 представителей ведущих мировых, прежде всего европейских, исследовательских центров в области нанотехнологий и использования синхротронного и нейтронного излучений. Из 18 млрд евро, которые Европейское сообщество выделяет на науку, на нанотехнологии приходится 12%.

Почему богатая Европа, которая на нанотехнологии отпускает средств больше, чем мы на всю свою науку, с интересом смотрит на Россию? По своей сути нанотехнологии являются междисциплинарной областью, и наша страна, сумевшая в прежние времена поднять науку по всему фронту до горних вершин, находится по части нанотехнологий в выгодном стартовом положении. Многие специалисты считают, что развивать масштабные междисциплинарные исследования сейчас способны только США и Россия.

У России немало конкретных достижений в области нанотехнологий и есть отличные шансы оказаться в лидерах. Из десятка европейских источников синхротронного излучения два работают в России — в Новосибирске и в Курчатовском центре, третий строится в Зеленограде. Еще один синхротронный источник может быть построен в Дубне. Нейтронный источник создается, хотя это затянувшийся долгострой, в Санкт-Петербурге. Лучшие в мире сканирующие зондовые микроскопы, которые работают в 90 институтах РАН, созданы в Зеленограде и уже несколько лет приобретаются Европой. С 1970-х годов на советских орбитальных станциях проводились опыты по биотехнологии, где в условиях невесомости выращивались белки и производились особо чистые материалы, в том числе полупроводники. Сейчас эти эксперименты продолжаются на Международной космической станции.

Человек присваивает себе новые функции

Термин «нанотехнологии» в 1974 году предложил японец Норио Танигути для описания процесса построения новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами. Нанотехнологии имеют дело с объектами в одну миллиардную часть метра, то есть размером с атом. Первые технические средства в этой области были изобретены в швейцарских лабораториях IBM. В 1982 году был создан растровый туннельный микроскоп, отмеченный в 1986 году Нобелевской премией. В 1986 году появился атомный силовой микроскоп. В отличие от прежних электронных приборов, которые позволяли лишь наблюдать микромир, нанотехнологические инструменты, которые правильнее было бы назвать нанозондами, дают возможность изменять этот мир, строить в нем, как из кирпичиков, молекулы с любыми свойствами. По законам квантовой физики, любое наблюдение — это манипуляция с наблюдаемым объектом. Тот, кто измеряет импульс атома, вступает во взаимодействие с ним и изменяет его состояние. В растровых микроскопах наблюдение и манипуляция едины, как пальцы на руке. Благодаря нанотехнологиям ученые от анализа впервые переходят к синтезу. Это качественное изменение мира науки. Впервые человек присваивает себе функции Творца, получает возможность создавать новый мир на основе биоорганики, которая соединила физику и молекулярную биологию