авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

«Нанотехнологии в России и мире. Сегодняшние черты нового технологического уклада Книга подготовлена в рамках государственного контракта № 16.647.12.2038 от 4 ...»

-- [ Страница 2 ] --

В 1996 г. в Перечень критических технологий федерального уровня впервые были включены «сверхбольшие интегральные схемы и наноэлектроника», «материалы для микро- и наноэлектроники», «керамические материалы и на нокерамика». Позже, в 2002 г, в перечень критических технологий вошли «материалы для микро- и наноэлектроники», «прецизионные и нанометриче ские технологии обработки, сборки, контроля»;

«элементная база микроэлек троники, наноэлектроники и квантовых компьютеров».

В 1999 году когда была инициирована Российско-украинская совместная на учно-техническая программа «Нанофизика и наноэлектроника». На конец 2004 года совместная российско-украинская программа «Нанофизика и нано электроника» включала 32 научно-исследовательских и опытно конструкторских проекта, выполняемых в ведущих научных институтах обе их стран. За период 2000-2003 г.г. успешно завершены 12 совместных проек тов по наиболее перспективным направлениям исследований.

Кроме наноэлектроники, еще 10 лет назад было отмечено, что на основе применения нанотехнологий наиболее активно развиваются: микро- и нано робототехника, позволяющая создать миниатюрные исполнительные меха низмы с быстродействием в миллионы раз выше существующих и более сложные робототехнические системы с распределёнными механическими устройствами: интегральная нанооптоэлектроника, позволяющая создать солнечные элементы с КПД в 2 раза большим существующих (в соответстви ии с одним из разделов программы Национальной нанотехнологической инициативы США), светодиоды и лазеры с перестраиваемым от инфракрас ного до ультрафиолетового спектром излучения, высокоэффективные транс паранты и функциональные оптические приборы.

В декабре 2002 года нобелевский лауреат академик Ж.И. Алферов на научной сессии Общего собрания Российской Академии Наук обосновал не обходимость разработки масштабной отечественной программы развития ис следований по нанотехнологиям. В мае 2006 года развитие индустрии нано систем и наноматериалов вошло в перечень приоритетных направлений нау ки, технологий и техники, и чуть позже, в 2007 г. была подписана Президент ская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии», ставшая основопола гающим документом развития сектора нанотехнологий в Российской Феде рации.

Президентская инициатива включает три раздела:

1. Нанотехнологии для России и для каждого человека 2. Перспективные задачи развития наноиндустрии 3. Нанотехологии: от идеи к практическому применению Каждый из разделов содержит ряд положений (тезисов), во исполнение которых разрабатываются программы и мероприятия, обеспечивающие вы полнение Президентской инициативы. Всего в документе можно выделить положений.

Заголовок первого раздела документа (Нанотехнологии для России и для каждого человека) подчеркивает, что нанотехнологии найдут применение во всех областях научно-технической и экономической деятельности органи заций и предприятий, а также в личных, домашних хозяйствах граждан. В ближайшие несколько лет, указывается в документе, применение нанотехно логий в промышленных масштабах качественно изменит многие сферы чело веческой деятельности, повседневную жизнь людей. Таким образом, наноин дустрия будет являться фактором не только научно-технического, но соци ального и экономического развития страны в целом.

Важно отметить при этом, что в документе не только показываются достижения мировой науки в области нанотехнологий, значение ее для раз вития многих сфер человеческой деятельности, но и обосновывается необхо димость формирования в России революционной по сути парадигмы, разра ботки организационных и экономических механизмов, адекватных постав ленным задачам.

При этом во втором разделе («Перспективные задачи развития наноиндуст рии») поставлены задачи, которые по времени разбиты на три этапа. С уче том того, что Президентская инициатива была выпущена в 2007 году, неко торые задачи уже должны быть близки к выполнению.

На первом этапе реализации Инициативы намечено достижение сле дующих показателей:

кардинальное увеличение объемов уже выпускаемой и востребованной продукции нанотехнологий, насыщения соответствующих рынков в ближайшие три-четыре года;

создание значимого в масштабах экономики страны количества новых высокотехнологических рабочих мест;

увеличение капиталоемкости производства;

повышение качества медицинского обслуживания населения за счет широкого внедрения принципиально новых диагностических средств (биочипы);

улучшение экологической ситуации;

повышение качества и переработка отходов производства и снижение их количества;

повышение качества питьевой воды за счет массового использования новых высокоэффективных мембран и мембранно-каталических сис тем;

достижение значимого в масштабах страны снижения материалоемко сти продукции за счет массового использования новых наноструктури рованных материалов;

достижение значимого в масштабах страны снижения энергоемкости продукции за счет массового использования новых наноструктуриро ванных материалов, светодиодов;

Задача второго этапа – разработка и доведение до промышленного производства новых видов продукции нанотехнологий, которые должны поя виться на рынке через три-пять лет. Результатами реализации данной задачи станут:

увеличение продолжительности и качества жизни за счет внедрения принципиально новых видов медицинского обслуживания;

внедрение системы адресной доставки лекарств;

внедрение медицинских микроробототехнических систем;

внедрение медицинских нано- и микросенсорных систем для телеме дицины;

повышение уровня индивидуальной безопасности за счет широкого ис пользования принципиально новых нано- и микросенсорных систем дистанционного контроля и управления;

повышение уровня безопасности объектов транспорта за счет широко го использования принципиально новых нано- и микросенсорных сис тем дистанционного контроля и управления;

повышение уровня безопасности объектов промышленного назначения за счет широкого использования принципиально новых нано- и микро сенсорных систем дистанционного контроля и управления;

повышение уровня безопасности объектов общественного назначения за счет широкого использования принципиально новых нано- и микро сенсорных систем дистанционного контроля и управления;

повышение уровня безопасности объектов бытового назначения за счет широкого использования принципиально новых нано- и микросенсор ных систем дистанционного контроля и управления.

Задача третьего этапа – опережающее развитие принципиально новых направлений в области нанотехнологий, обеспечивающих создание в стране надотраслевой научно-образовательной и производственной среды в пер спективе на ближайшие 10 – 20 лет. Главным содержанием этого этапа ста нут:

разработка и создание продукции нанобиотехнологий;

разработка и создание наносистем и устройств, включая принципиаль но новые гибридные системы очувствления бионического типа;

разработка и создание биоробототехнических систем.

В третьем разделе («Нанотехологии: от идеи к практическому приме нению») Президентской инициативы указаны основные инструменты госу дарственной политики в сфере нанотехнологий и поставлена проблема фор мирования инфраструктуры национальной нанотехнологической сети, кото рая будет решаться в два этапа. При этом на первом этапе должны быть сформированы конкурентоспособный сектор исследований и разработок в области наноиндустрии и эффективная система коммерциализации объектов интеллектуальной собственности в сфере нанотехнологий. На втором этапе должны быть созданы условия для масштабного наращивания объема произ водства продукции наноиндустрии и выхода профильных российских орга низаций на мировой рынок высоких технологий.

Необходимо отметить, что инициатива является рамочным документом, от дельные положения которого конкретизируются в содержании федеральных целевых программ, отдельных мероприятиях и проектах. Поэтому конечная форма реализации положений инициативы может корректироваться и отли чаться от изначально сформированных.

Основным инструментом государственной политики в Президентской инициативе является Программа развития наноиндустрии в Российской Фе дерации (далее Программы развития) до 2015 года. Координатором програм мы определено Министерство образования и науки Российской Федерации.

Среди основных участников программы: Министерство экономического раз вития, Министерство промышленности и энергетики, Министерство оборо ны, а также ГК «Российская корпорация нанотехнологий»9, Российская ака демия наук, другие министерства и ведомства.

Программа развития в ряду остальных стратегических документов но сит промежуточный характер: определяет цели, этапы и их задачи, основные параметры развития наноиндустрии. При этом детализация по мероприятиям, объемы и порядок их финансирования отнесены к перечисленным в Про грамме развития инструментам данной программы – различным федерально целевым и иным программам.

Программа развития предполагает, что к 2015 году объем продаж рос сийской продукции наноиндустрии составит около 900 млрд. рублей;

доля 11 марта 2011 года перерегистрирована в открытое акционерное общество «РОСНАНО»

в соответствии с Федеральным законом Российской Федерации от 27 июля 2010 г. N 211 ФЗ «О реорганизации Российской корпорации нанотехнологий».

отечественной продукции наноиндустрии в общем объеме продукции нано индустрии, реализованной на мировом рынке высоких технологий – около 3,0 %.

Стратегической целью Программы развития является создание высоко технологичного российского сектора наноиндустрии, способного конкуриро вать с экономически развитыми странами на внутреннем и внешнем рынках нанопродукции в ключевых областях обеспечения обороноспособности, тех нологической безопасности и экономической независимости государства, по вышения качества жизни населения.

В числе основных приоритетов Программы развития выделены следующие:

опережающее развитие фундаментальных исследований в направлениях, обеспечивающих теоретический фундамент для перспективного развития на нотехнологий и наноматериалов;

сохранение и упрочение интеллектуального лидерства в стратегически важных областях;

обеспечение конкурентоспо собности, технологической независимости, обороноспособности и безопас ности государства;

повышение качества жизни населения.

Программа развития детализируется ее основными инструментами: фе деральная целевая программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008 – 2011 гг.», федеральные целевые программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно технологического комплекса России на 2007-2012 годы», «Национальная технологическая база» на 2007-2011 годы, Федеральная космическая про грамма России на 2006-2015 годы, Государственная программа вооружения на 2007-2015 годы, Федеральная государственная программа развития обо ронно-промышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 годы, программа президиума Российской академии наук, программа Российской академии медицинских наук «Нанотехнологии и наноматериалы в медицине»

на период 2008-2015 годы, специализированный конкурс Российского фонда фундаментальных исследований.

В число приоритетов Программы развития также включены проекты, кото рые находятся на стадии подготовки промышленного производства продук ции наноиндустрии, и перспективные проекты с высоким потенциалом ком мерциализации и международной конкурентоспособности, а также совер шенствование механизмов повышения эффективности внедрения нанотехно логий в реальном секторе экономики.

Инструментами, направленными на создание и производство продук ции наноиндустрии и обеспечение конкурентоспособности отечественной наноиндустрии, является создание и функционирование инвестиционных ин ститутов: «Роснано»;

программа поддержки создания новых высокотехноло гичных компаний наноиндустрии (Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере);

мероприятия по государственной поддержке малого предпринимательства (Министерство экономического развития Российской Федерации);

венчурное финансирование компаний на ноиндустрии (ОАО «Российская венчурная компания», другие участники венчурного финансирования компаний наноиндустрии);

прямое инвестиро вание в капитал перспективных компаний наноиндустрии;

программа созда ния и развития особых экономических зон технико-внедренческого типа (Министерство экономического развития Российской Федерации);

программа создания и развития технопарков (Министерство информационных техноло гий и связи Российской Федерации);

поддержка экспорта компаний наноин дустрии (Государственная корпорация «Банк развития и внешнеэкономиче ской деятельности») и другие.

Инструментом обеспечения эффективного воспроизводства кадров отечественной наноиндустрии, их социальной защиты, привлечения молоде жи в сферу науки, образования, высоких технологий и закрепление ее в этой сфере является федеральная целевая программа «Научные и научно педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Базовым инструментом Программы является федеральная целевая про грамма «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008 – 2011 го ды». В рамках данной ФЦП развития создается и развивается инфраструкту ра национальной нанотехнологической сети, обеспечивающая концентрацию ресурсов на приоритетных направлениях исследований и разработок, повы шение эффективности работ и уровня их координации, создание благоприят ных условий для ускоренного введения в хозяйственный оборот новой кон курентоспособной продукции нанотехнологий.

Создание национальной нанотехнологической сети (ННС) определено Программой развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года, а также Положением о национальной нанотехнологической сети.

Работы по созданию ННС были начаты в 2007 г., когда в рамках непро граммной части федеральной адресной инвестиционной программы были об разованы первые научно-образовательные центры (далее – НОЦ) по направ лению «нанотехнологии» в МГУ им. М.В. Ломоносова, МФТИ, МГТУ им.

Н.Э. Баумана, МИСиС, МИЭТ, Санкт-Петербургском ГУ, Нижегородском ГУ, Томском ГУ и Южном федеральном университете. С 2008 г. основным инструментом формирования ННС является федеральная целевая программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 г.» (далее – ФЦП), утвержденная Постановлением Правительства Российской Федерации от 2 августа 2007 г. № 498.

Становление ННС даже на нормативном уровне было сопряжено с рядом системных трудностей по определению подходов, определений, критериев, состава участников, правил функционирования. Так, Положение о нацио нальной нанотехнологической сети утверждено Правительством в апреле 2010 года, т.е. на три года позже принятия Программы развития. Таким обра зом, в течение 2007-2009 гг. развитие нанотехнологического сектора России опиралось на положения об ННС, ее элементах и участниках, сформулиро ванные в тексте федеральной целевой программы ««Развитие инфраструкту ры наноиндустрии в РФ на 2008 – 2011 гг.»

Согласно Положению, ННС представляет собой «совокупность органи заций различных форм собственности, обеспечивающих и осуществляющих скоординированную деятельность по разработке и коммерциализации нано технологий, разработке и выпуску продукции наноиндустрии, ее метрологи ческому обеспечению, стандартизации, оценке и подтверждению соответст вия, обеспечению безопасности создания и применения, подготовке, пере подготовке и повышению квалификации кадров для наноиндустрии, а также по финансированию проектов развития наноиндустрии».

Целью функционирования национальной нанотехнологической сети является формирование в сфере нанотехнологии конкурентоспособного сек тора исследований и разработок и эффективной системы коммерциализации объектов интеллектуальной собственности, а также создание условий для масштабного наращивания объема производства продукции наноиндустрии и выхода российских организаций на мировой рынок высоких технологий.

Положением об ННС устанавливаются основные платформы (направления развития), к которым относятся:

а) информационно-аналитическая система развития наноиндустрии, обеспечивающая проведение работ по мониторингу развития нанотехнологи ческого сектора, анализ и прогнозирование;

б) информационно-коммуникационная система, включающая в себя информационное обеспечение ННС, т.е. функционирование аппаратного комплекса, сети обмена данными, нано-грид, поддержку отраслевых баз дан ных и др. ;

в) система мониторинга рынков продукции наноиндустрии и бизнес планирования, проводящая регулярный мониторинг и маркетинговый анализ;

г) система кадрового обеспечения наноиндустрии, включающая в себя высшие учебные заведения и научно-образовательные центры, создающиеся при ВУЗах;

д) система правового обеспечения деятельности участников нацио нальной нанотехнологической сети;

е) система метрологии, стандартизации и оценки соответствия.

Данные направления реализуются на базе организаций, входящих в ННС, координируются и реализуются в рамках федеральных целевых про грамм «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008 – 2011 гг.», «Национальная технологическая база» на 2007-2011 годы, «Научные и науч но-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы и др.

Изначально в ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на – 2011 гг.» указывались 42 организации-участника ННС. К июлю 2011 в со став ННС входило 50 организаций, в том числе 40 вузов.

Рисунок 1. Карта национальной нанотехнологической сети Российской Фе дерации (по данным НИЦ «Курчатовский институт») Среди наиболее важных результатов по формированию инфраструкту ры ННС можно отметить следующие:

создана инфраструктура и обеспечено функционирование опорной вы сокоскоростной сети (ГРИД-система) для передачи данных между цен трами ННС;

созданы семь региональных и девять отраслевых отделений инфра структуры Центра метрологического обеспечения и оценки соответст вия нанотехнологий и продукции наноиндустрии;

сформирована система консультационной и методической поддержки патентно-лицензионной деятельности региональных организаций ННС (более 80 действующих консультационных пунктов в 52 регионах Рос сии);

разработаны отраслевые и межотраслевая технологические дорожные карты развития отечественной наноиндустрии.

Развитие нанотехнологий в России вполне объективно может считаться основой для формирования новой индустрии (наноиндустрия), что, во первых, позволит модернизировать и внедрить новые решения и тем самым дать импульс развитию традиционных технологий – биотехнологий, инфор мационных технологий и технологий эффективного природопользования и др.

Главным инструментом, обеспечивающим системный характер разви тия нанотехнологий и наноиндустрии в целом, является «дорожная карта»

развития нанотехнологий в Российской Федерации на период до 2015 г. и – впоследствии – на перспективу до 2025 г.

Работы по созданию «дорожной карты» развития наноиндустрии в Рос сийской Федерации проводились в 2008-2009 годах по заказу Федерального агентства по науке в рамках федеральной целевой программы «Развитие ин фраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011 годы».

Для выполнения работ по созданию «дорожной карты» развития нанотехно логий в Российской Федерации до 2015 года и на перспективу до 2025 года исполнитель работ – НИЦ «Курчатовский институт» – образовал консорциум в составе головных организаций отраслей по направлениям развития ННС.

«Дорожная карта» представляет собой модель «гибкого прогнозирова ния», позволяющая в любой момент времени определить, на каком этапе дос тижения цели находится российский сектор наноиндустрии, и в соответствии с полученной информацией скорректировать дальнейшее продвижение к на меченным целям.

«Дорожная карта» предусматривает достижение определенного целе вого состояния экономики, заявленного в стратегических документах Прави тельства Российской Федерации.

При этом дерево целей (обоснованная система долгосрочных инвари антных стратегических приоритетов государственной политики в области наноиндустрии, в том числе композитных наноматериалов, применяемых в различных наукоемких областях, таких как космос, ядерная энергетика, авиация, электроника) формирует дерево продвижения к этим целям (пере чень задач, которые необходимо решить для перехода российской экономики и государственного наноиндустриального сектора в запланированное целевое состояние, и описание важнейших мероприятий государственной политики для решения поставленных задач).

Механизм «дорожной карты» предусматривает выполнение ряда по следовательных действий, а именно:

– выделение на каждом этапе реализации стратегии в области развития нанотехнологий, важнейших целевых ориентиров;

– оценку рисков невыполнения поставленных стратегических целей;

– адаптацию мероприятий стратегии в области развития нанотехноло гий, к меняющимся внешним и внутренним условиям развития Российской и мировой экономики;

– «проверяемость» достижения целей и решения задач, поставленных в «дорожной карте» посредством системного мониторинга хода реализации стратегии в области развития нанотехнологий.

При построении технологических «дорожных карт» была применена ранее не использующаяся комплексная методика, сочетающая различные подходы к различным временным горизонтам «дорожной карты».

Для краткосрочного временного горизонта дорожная карта строится по методике нормативного будущего, определяемого как существующими в на стоящем трендами развития, так и нормативно закрепленными стратегиче скими и программными документами параметров развития в краткосрочной перспективе.

Для дальнего временного горизонта дорожная карта строится по мето дике достижения желаемого (и возможного) будущего, прежде всего на ос нове научно-обоснованного прогноза вариантов будущего (сценарный ме тод), формулирования стратегических целей развития в рамках достижимого будущего.

Частью предложенного метода также является согласование кратко срочного временного горизонта с долгосрочным, для создания условий дос тижения целей долгосрочного периода и мероприятий этого периода.

Принципиальным отличием предложенного метода является его согла сованность со стратегическими документами социально-экономического раз вития в целом и технологического развития в частности, при одновременном прогностическом характере «дорожной карты» и ее системной функции как инструмента достижения стратегических целей в рамках желаемого, но воз можного будущего.

Прогнозный подход к построению долгосрочных «дорожных карт»

имеет более широкое распространение (не зависимо от конкретного более узкого метода построения). Он обеспечивает видение долгосрочных перспек тив, но не согласован с настоящим и краткосрочным временным горизонтом, как непосредственным продолжением настоящего.

Методология формирования «дорожной карты» реализации стратегии в об ласти развития наноиндустрии, в том числе нанотехнологий и наноматериа лов, включает следующие базовые элементы управления:

механизм координации целей;

механизм координации этапов;

механизм маршрутизации;

механизм обратной связи.

Механизм координации целей определяет иерархию целей и задач по степени их значимости и последовательности достижения, а также устанав ливает взаимосвязь между целями. Другими словами, цели задают набор за дач, а задачи – набор соответствующих механизмов для их решения.

Механизм координации этапов обеспечивает согласование целей разных эта пов, чтобы в рамках предыдущего этапа создавались предпосылки, а не пре пятствия для реализации следующего этапа. Дорожная карта должна отра жать динамику развития технологических направлений нанотехнологий в России и его последовательный переход с одного уровня развития на другой.

Механизм маршрутизации. Государственная политика в области разви тия нанотехнологий представляет собой направление движения по «дорож ной карте», где узловыми пунктами служат задачи, выбранные для решения, а маршрутом – выбранные механизмы их реализации.

Механизм обратной связи предусматривает возможность корректиров ки заявленных ранее целей, задач и механизмов их реализации в зависимости от достигнутых промежуточных результатов.

С учетом сказанного, «дорожная карта» есть представление системы мероприятий по достижению стратегических целей. Основным элементом содержания «дорожной карты» является мероприятие дорожной карты, ха рактеризующееся:

содержанием мероприятия (целевой направленностью) сроками реализации наличием (возможно, потенциальным) агента по реализации (актора).

Вместе с тем, мероприятия в рамках дорожной карты системно органи зованы. Основанием такой системной организации являются Цели.

Таким образом, «дорожная карта» – системное сочетание плана и научно обоснованного прогноза. В зависимости от рассматриваемого временного го ризонта (краткосрочный – 3 года;

среднесрочный – 5-7 лет;

долгосрочный – 10-15 и более лет) имеет место разная значимость элементов плана и прогно за. Чем более короткий срок, тем более важным представляется элемент пла нирования.

Необходимо сразу подчеркнуть следующую принципиальную особен ность разработанной «дорожной карты». Она многоуровневая: в нее входит общая надотраслевая дорожная карта, состоящая из институциональной и технологической части, а также карты технологические отраслевые, детали зирующие общую. При этом надотраслевая дорожная карта в своей техноло гической части опирается на согласованные с ней дорожные карты отдель ных направлений.

И по каждому из 9 направлений соответствующей головной организа цией отрасли под методическим руководством НИЦ «Курчатовский инсти тут» были построены технологические «дорожные карты» отдельного на правления.

Поле деятельности – научной, конструкторской, инновационной, – ко торое составляет понятие нанотехнологий, очень обширно, и даже такое де ление на отраслевые карты не сняло ряд трудностей. Как пример – в одной только наноэлектронике, по существу, имеется 14 технологических направ лений, по каждому из которых было бы целесообразно построение отдельной дорожной карты.

Но излишняя детализация не всегда полезна для целей научно обосно ванного планирования научно-технологического развития на уровне государ ства. Напротив, конечным результатом работы является надотраслевая до рожная карта, которая имеет более глобальный смысл, чем прямой агрегат отраслевых карт.

Надотраслевая дорожная карта в ее технологической части позволила скоординировать деятельность различных участников, часто принадлежащих различным ведомствам, действующим согласно собственным планам, пред ставлениям. Такая координация позволила пересмотреть отдельные сроки и приоритеты, показала необходимость исключения имеющего место дублиро вания работ.

Действия основных участников-регуляторов (акторов) по развитию на циональной наноиндустрии и достижению поставленных целей научно технологического развития определяются институциональной частью надот раслевой дорожной карты, в которой применен механизм платформ. Плат формы – это те принципиальные направления, по которым необходимы дей ствия акторов дорожной карты, для обеспечения развития национальной на ноиндустрии.

Центральной платформой «дорожной карты» является платформа «Обеспечение прорыва наноиндустрии». Все другие платформы и их меро приятия направлены на решение задач данной платформы. Данная платформа предполагает развитие научной и производственной компонент российской наноиндустрии и их синтез.

Кроме того, предполагается отказ от отраслевого принципа в пользу проектного. Это очень важный тезис дорожной карты. По существу, речь идет о переходе научно-технического развития от концепции «что умею», к концепции «что нужно сделать, чтобы получить требуемый конечный ре зультат». Предполагается, что компании, корпорации и научные центры бу дут осуществлять свою деятельность «попроектно»: от фундаментальных ис следований к прикладным разработкам, производству и далее – к процедурам коммерциализации и выведения на рынок в значимых сегментах наноиндуст рии.

Научная компонента в рамках этой платформы строится как система взаимодействующих национальных исследовательских центров, исследова тельских университетов, развития внутрифирменной корпоративной науки.

Очевидно, что прорыв в наноиндустрии не может быть осуществлен исключительно за счет науки. И данная платформа предусматривает создание по выбранным ключевым направлениям крупных профильных российских нанотехнологических компаний как «станового хребта» российской наноин дустрии, как компаний способных выйти на международные рынки и успеш но там конкурировать.

В этой связи корпоративные мероприятия данной платформы следующие:

Среди первоочередных – определение перечня направлений деятельно сти профильных российских нанотехнологических компаний. Именно этот перечень – базовая основа проектного построения наноиндустрии в целом и обеспечивающей ее науки.

Дорожной картой предусматривается, что уже в 2012 году должны быть начаты мероприятия (и до окончательного формирования самих пред приятий) по созданию механизма поддержки создания и капитализации рос сийских высокотехнологичных брендов, компенсации расходов на зарубеж ное патентование и защиту прав интеллектуальной собственности за рубе жом.

В среднесрочной перспективе необходима реализация следующих ша гов:

нормативное определение статуса российских профильных нанотехно логических компаний;

создание вертикально-интегрированных структур на базе профильных нанотехнологических компаний;

поддержка предприятий малого и среднего бизнеса, включенных в вер тикально-интегрированные структуры.

Важным мероприятием, отраженным в «дорожной карте» является раз витие внутрифирменной (корпоративной) науки, в том числе путем расшире ния ее доступа к уникальному научному оборудованию в рамках поддержи ваемой государством инновационной инфраструктуры. Синхронное развитие научной и корпоративной компонент в долгосрочной перспективе преду сматривает достижение следующих результатов:

формирование территориальных научно-производственных кластеров на базе исследовательских университетов как основы территориально го развития;

осуществление исчерпывающих мер по интеграции зарубежных цен тров в российские технологические цепочки, по интеграции зарубеж ных научных центров в российскую корпоративную науку.

Все мероприятия центральной платформы сопровождаются сквозным мероприятием «разработка и осуществление комплекса мер по обеспечению жесткого государственного контроля распространения нанотехнологий и на нобиотехнологий». Те риски, которые связывают с развитием нанотехноло гий, должны быть преодолены заблаговременно. Причем это касается не только технологических, экологических, но и социально-экономических рис ков.

На этом этапе меры государственного контроля распространения нано технологий и нанобиотехнологий сочетаются с мерами политической под держки внешнеэкономической деятельности высокотехнологических россий ских компаний. Для формирования и развития деятельности этих специали зированных компаний и предприятий, входящих в систему наноиндустрии (как вертикально интегрированных), необходимо институциональное обеспе чение.

И на это, в частности, направлены мероприятия других платформ «до рожной карты». Среди них: платформа «Коммерциализация», платформа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии и отдельно выделенная платфор ма «Метрология, обеспечение единства измерений», платформа «Подготовка и переподготовка кадров для нужд наноиндустрии», платформа «Развитие фундаментальной науки».

Отдельное место в дорожной карте занимают две связанные платфор мы: «Прогноз и мониторинг развития наноиндустрии» и «Процедуры коррек тировки дорожной карты и уточнения положений стратегических докумен тов», обеспечивающие сопровождение дорожной карты как инструмента планирования развития наноиндустрии.

Мероприятия платформы «Коммерциализация» адресно направлены на соз дание эффективной системы коммерциализации объектов интеллектуальной собственности в области наноиндустрии.

В краткосрочной перспективе, это:

– Формирование нормативного обеспечения эффективной системы коммерциализации объектов интеллектуальной собственности в области на нотехнологий, включая нормативное определение института малых предпри ятий как формы коммерциализации интеллектуальной собственности госу дарственного сектора;

обеспечение доступа к информации об интеллектуаль ной собственности государственного сектора;

определение норм государст венной поддержки патентной защиты и продвижения результатов инициа тивных исследований;

нормативную формализацию частно-государственного партнерства в сфере объектов интеллектуальной собственности;

а также нормативное закрепление прав информационного доступа в Национальной нанотехнологической сети.

– Формирование и нормативное закрепление принципов и механизмов взаимодействия Головной научной организации Программы и Государствен ных корпораций – Формирование продуктовых дорожных карт в контексте технологи ческих карт (продуктовая детализация) Работы в указанных направлениях ведутся уже сегодня и по ряду полу чены значимые результаты.

В среднесрочной перспективе платформа «Коммерциализация» пред полагает:

– Формирование институтов эффективной системы коммерциализации объектов интеллектуальной собственности в области нанотехнологий, вклю чая создание активно функционирующего института малых научных иннова ционных предприятий как форма коммерциализации государственной интел лектуальной собственности;

формирование института продвижения объектов интеллектуальной собственности государственного сектора;

формирование института взаимодействия головной научной организации Программы и Го сударственных корпораций на базе согласованных технологической и про дуктовых дорожных карт и Программ их реализации и по формированию продуктовых цепочек, локализованных в России, развитие национальной на нотехнологической сети как института коммерциализации.

– Формирование институтов эффективной системы коммерциализации объектов интеллектуальной собственности в области нанотехнологий на но вой институциональной основе (национальные исследовательские центры, исследовательские университеты, профильные нанотехнологические компа нии и образованные ими вертикально-интегрированные системы), включая:

нормативное закрепление функций национальных исследовательских цен тров, исследовательских университетов, профильных нанотехнологических компаний как центров коммерциализации;

построение института малых на учных инновационных предприятий как формы коммерциализации интел лектуальной собственности в рамках вертикально интегрированных струк тур;

формирование института взаимодействия (в рамках ННС) головной на учной организации Программы, Национальных исследовательских центров, Исследовательских университетов и профильных нанотехнологических ком паний, в том числе на базе согласованных технологической и продуктовых дорожных карт и Программ их реализации и по формированию продуктовых цепочек, локализованных в России и за рубежом.

Конечной целью данной платформы является создание механизмов на циональной координации научно-исследовательской, опытно конструкторской и коммерческой деятельности в рамках сформированной национальной инновационной системы отдельных участников как выразите лей общенациональных Проектов, Программ и интересов.

Важное место в государственном участии развития национальной наноинду стрии занимает развитие инфраструктуры науки, технологий и высокотехно логических производств, по существу от науки и технологий не отделимых.

На это направлены мероприятия платформы «Развитие инфраструктуры на ноиндустрии».

В краткосрочной перспективе, в рамках сроков действия ФЦП «Разви тие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008– годы» предусматривался ряд мер, среди которых: определение статуса НОЦ и выделенных форм учета и отчетности;

определение процедур и правил уча стия в ННС участников третьего уровня;

определение источников финанси рования деятельности НОЦ. К сожалению, в части НОЦ поставленные задачи к установленному сроку не выполнены, тем самым их реализация переносит ся на более поздние сроки.

В рамках данной платформы, в среднесрочной перспективе также не обходимо обеспечить функционирование и поддержание инфраструктуры ННС в период после реализации ФЦП «Развитие инфраструктуры наноинду стрии в Российской Федерации на 2008–2011 годы». В этом направлении не обходимо принятие соответствующих управленческих решений уже сегодня.

Кроме того, необходим переход организации ННС от отраслевого к проектному принципу, его нормативное закрепление и на этой базе Форми рование ННС как института эффективной системы коммерциализации объек тов интеллектуальной собственности в области нанотехнологий на новой ин ституциональной основе.

Конечной целью в рамках данной платформы является формирование и функционирование международной нанотехнологической сети, основанной на примате национальной нанотехнологической сети.

Важнейшим аспектом инфраструктурного обеспечения деятельности национальной наноиндустрии, выделенным в отдельную платформу, являет ся платформа «Метрология, обеспечение единства измерений». Данная плат форма имеет принципиальное значение не только как обеспечение «техниче ской» возможности тех или иных технологий, но и обеспечение стандартами, техническими условиями и прочим – всем тем, что отличает развитую ры ночную индустрию.

В краткосрочной перспективе, в рамках реализации ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 го ды» и непосредственно за ее пределами, в соответствии с «дорожной кар той», необходимо: создание инфраструктуры Центра метрологического обес печения и оценки соответствия нанотехнологий, включая отраслевые и ре гиональные отделения Центра, во всех федеральных округах Российской Фе дерации;

формирование системы постоянного мониторинга состояния стан дартизации, метрологического обеспечения, оценки соответствия и безопас ности в области наноиндустрии. По состоянию на сегодня данные задачи в основе своей реализованы.

В среднесрочной перспективе платформа предусматривает завершение создания систем аккредитации на компетентность при осуществлении дея тельности по обеспечению единства измерений и оценке соответствия. В це лом, к началу 2015 г. метрологическая составляющая наноиндустрии должна быть полностью сформирована.

На этой основе в средне- и долгосрочной перспективах ставятся задачи создания института стандартизации как инструмента конкурентных преиму ществ на внутренних и региональных рынках и обеспечения принципиально го влияния на международные стандарты.

Важным обеспечивающим элементом развития национальной наноиндустрии является платформа «Подготовка и переподготовка кадров для нужд наноин дустрии».

В рамках этой платформы предусматриваются, в частности, мероприя тия в краткосрочной перспективе: уточнение отраслей и направлений эконо мики знания, ориентирующих на цели интенсификации научно технологического развития и на этой основе – проведение системного анали за состояния, кадрового и образовательного аспектов в обеспечивающих от раслях наук и отдельных научных направлениях;

институциональное реше ние проблемы подготовки «синих воротничков» российской наноиндустрии в рамках среднего специального профессионального образования;

принятие институциональных мер по результатам анализа состояния, кадрового и об разовательного аспектов в обеспечивающих отраслях наук и отдельных на учных направлениях.

На этой основе в среднесрочной перспективе данная платформа до рожной карты предусматривает институциональное решение вопросов закре пления кадров для обеспечения эффективности исследований и разработок в области наноиндустрии. К 2015 году вопросы подготовки кадров и их закре пления в наноиндустрии должны быть решены. Их решение должно быть со пряжено с теми институциональными решениями, которые предложены вы ше рассмотренными платформами.

В долгосрочной перспективе в рамках платформы ставятся и реализу ются следующие задачи: формирование института исследовательских уни верситетов как основы регионального развития;

обеспечение внутрироссий ской мобильности научных и образовательных кадров как основы образова тельной и инновационной национальных систем;

становление российских научно-образовательных центров как международных центров подготовки кадров.

Платформа «Развитие фундаментальной науки» предусматривает по следовательное построение эффективного взаимодействия между акторами ННС и научным сообществом, взаимоувязывание программ фундаменаталь ных исследований государственных академий с программами развития нано индустрии, а также проведением прикладных исследований. Кроме этого на институциональном уровне в среднесрочной перспективе предусматривается создание общенациональной системы научной экспертизы.

Важными элементами дорожной карты, делающими ее инструментом государственного управления, являются ее взаимосвязанные платформы:

«Прогноз и мониторинг развития наноиндустрии» и «Процедуры корректи ровки дорожной карты и уточнения положений стратегических документов», обеспечивающие сопровождение дорожной карты как инструмента планиро вания развития наноиндустрии.

Здесь среди ключевых мероприятий предусмотрено: принятие решения о функционировании системы мониторинга и прогноза за пределами ФЦП;

формирование принципиально важных проектов развития наноиндустрии (как основы перехода на проектный принцип);

уточнение и конкретизация целей и целевых показателей нанотехнологического развития (с отражением их в стратегических документах).

На основе перехода к проектному принципу предусматривается: кор ректировка отраслевых дорожных карт по результатам мониторинга развития наноиндустрии как карт проектов;

корректировка надотраслевой дорожной карты как системных мероприятий по обеспечению реализации проектов;

формирование технологической части дорожных карт развития наноиндуст рии на проектной основе на период до 2025 г.

Одновременно с этим необходимо поддержание и развитие системы мониторинга наноиндустрии как основы научного прогноза и планирования.

Это, в частности, предполагает в краткосрочной и среднепрочной пер спективах: определение статуса головной научной организации ННС в части оценки влияния нанотехнологий на уровень обеспечения обороноспособно сти государства;

формирование компоненты мониторинга и прогноза нано индустрии оценки влияния нанотехнологий на уровень обеспечения оборо носпособности государства;

формирование полномасштабной компоненты мониторинга и прогноза по оценке влияния нанотехнологий на социальные изменения в обществе.

Как отмечено выше, технологическая часть «дорожной карты», опира ется на отраслевые технологические карты, разработанные совместно с го ловными организациями отраслей. В картах отражены фундаментальные и прикладные разработки, реализуемые в рамках отрасли и находящиеся в пла не перспективного развития проектов указанных организаций. Вместе с тем, в «дорожной карте» в платформе «фундаментальные исследования» учтены результаты поисковых и фундаментальных работ, которые были получены институтами государственных академий. Данная работа проводилась по ре зультатам анализа перечня работ, указанных в докладах Российской акаде мии наук об итогах реализации Программы фундаментальных научных ис следований государственных академий наук 2008-2012 гг. и Плана фунда ментальных исследований Российской академии науки на период до 2025 го да.

Проведенная работа по разработке институциональной и технологиче ских дорожных карт показала необходимость их развития и детализации до рожных карт в направлении коммерциализации. В этой связи принципиаль ным является продолжение работ по созданию продуктовых дорожных карт.

При этом продуктовые дорожные карты должны представлять собой не ана лог справочника по имеющимся на рынке продуктам и технологиям, а инст румент реализации государственных целей развития наноиндустрии карты, т.е. карты, созданные на основе анализа дорожных карт более высокого уровня.

Системный характер данной задачи связан со следующим. Российская наука и технологии в целом имеют серьезный потенциал в нанотехнологиях по широкому кругу применения. Т.е., о сформированном предложении мож но говорить и на текущий момент. При этом более глубокий анализ показы вает, что за исключением стратегически важных отраслей, контролируемых и развиваемых в интересах национальной безопасности (примером может слу жить авиация, космонавтика, атомная энергетика, где спрос формируется го сударством), спрос на нанопродукцию и продукицю, созданную на основе нанотехнологий, практически отсутствует. Тем не менее, для успешного раз вития наноотрасли такой спрос необходимо развивать. При этом могут быть применены в том различные институциональные, в том числе императивные меры – государственные заказ, поощрение государственно-частного партнер ства в области нанопроизводства. Важнейшим инструментом этого могли бы стать продуктовые дорожные карты, но опирающиеся на дорожные карты более высокого уровня.

Российская Академия Наук рассматривает исследования в области на нотехнологий как стратегически важные и междисциплинарные. В 2007 г. в РАН при участии ГНЦ, ВУЗов, отраслевых институтов была разработана масштабная программа по развитию фундаментальных исследований в этой области. Предполагалось, что программу поддержит Минобрнауки России и ГК Роснано. Однако, этого не произошло. И, ввиду отсутствия финансирова ния, отраслевые научные организации и ВУЗы принять участие в этих рабо тах не смогли. В этой связи Президиум РАН принял программу «Основы фундаментальных исследований нанотехнологий и наноматериалов» (коор динатор программы – академик Ж.И. Алферов), исполнителями которой яв ляются более ста академических институтов. Программа включает в себя че тыре раздела:

физика наноструктур и наноэлектроника;

наноматериалы;

нанобиотехнология;

диагностика наноструктур.

Программа периодически корректируется. Так, в 2009 году по про грамме выполнялись 364 проекта, в выполнении которых участвовали со трудники более 110 институтов РАН. Общее финансирование программы со ставило 250 млн. руб. Среди полученных в указанном году результатов мож но указать, частности, следующие. Впервые в мире были созданы и исследо ваны фосфорогерманосиликатные волоконные световоды, легированные висмутом, спектр оптического усиления которых охватывает диапазон волн 1280 – 1550 нм, что необходимо для создания волоконных систем связи сле дующего поколения. На основе таких световодов создан усилитель оптиче ских сигналов, работающий в области второго окна прозрачности коммуни кационных световодов для применения в рельных линиях связи. На этих же световодах созданы непрерывные волоконные лазеры, с выходной мощно стью до 10 Вт и КПД до 50%, работающих на длинах волн от 1280 нм до нм. (Научный центр волоконной оптики РАН и Институт химии высокочис тых веществ РАН).

Для изготовления с субнанометровой точностью формы поверхности оптических элементов и оптических систем с деформацией волнового фронта на субнанометровом уровне создан технологически-измерительный ком плекс. Для аттестации разработан интерферометр с дифракционной волной сравнения с рекордными параметрами. Развитые методы коррекции позволи ли довести точность формы до субнанометровой, с сохранением атомарно гладкой поверхности. Комплекс применяется при изготовлении объективов сверхвысокого разрешения для экстремального ультрафиолетового и рентге новского диапазонов волн. В мире существует только один подобный ком плекс в фирме Карл Цейс, Германия. (Институт физики микроструктур РАН).

Разработаны новые органические полупроводниковые материалы, (с элек тронной проводимостью на основе фуллеренов и дырочной проводимостью на основе сопряженных полимеров с малой шириной запрещенной зоны), с использованием которых были получены и испытаны лабораторные образцы органических солнечных батарей, фотодетекторов, органических светоизлу чающих диодов и полевых транзисторов. (Институт проблем химической фи зики РАН).

В целях создания новых вакцин и диагностических средств разработа ны методы сборки наночастиц на основе вирусов растений и животных.

(Центр «Биоинженерия» РАН).

Указанные примеры наглядно иллюстрируют, что фундаментальные научные исследования, выполняемые РАН в области нанотехнологий, явля ются существенным вкладом в развитие наноиндустрии России.

Государственная корпорация «Роснанотех» создана в соответствии с федеральным законом №139-ФЗ от 19 июля 2007 года. При создании ГК «Роснанотех» в её уставной капитал из федерального бюджета было направ лено 130 млрд. рублей.

Согласно отчету, ГК «Роснанотех» в 2010 году принимала к рассмотре нию, и, в случае успешного прохождения экспертизы, финансировала сле дующие виды проектов:

- производственные проекты – инвестиции в создание или расширение производства нанотехнологической продукции;

- инфраструктурные проекты – инвестиции в объекты, от которых не посредственно зависят темпы роста и эффективность процессов коммерциа лизации технологий в наноиндустрии. Среди них создание инновационно технологических центров и технопарков, центров трансфера и коммерциали зации технологий, информационной и нормативно-правовой базы наноинду стрии, участие в инвестиционных фондах и другие проекты, направленные на формирование необходимой инфраструктуры для развития нанотехнологиче ских производств и проведения опытно-конструкторских работ;


- образовательные проекты – инвестиции в организацию и функциони рование обучающих центров и программ, обеспечивающих необходимый кадровый потенциал для развития наноиндустрии, включая проектные ком пании, создаваемые при участии ГК «Роснанотех».

Заявки проходят в предварительную (входную), научно-техническую и инвестиционную экспертизу.

Предварительное рассмотрение проектов и подготовку рекомендаций о целесообразности или нецелесообразности их финансирования за счет средств корпорации, и рассматривающий отчеты о ходе реализации проектов осуществляет консультативный орган – Научно-технический совет, создан ный в феврале 2008 г. (преобразован в марте 2011 года) наблюдательным со ветом Корпорации в составе 19 человек на основе рейтингового голосования по предложениям членов наблюдательного совета. Председателем научно технического избран академик М.В. Алфимов.

В 2008-2010 годах Наблюдательным советом было одобрено 104 про екта с общим бюджетом 347 млрд. рублей, включая софинансирование со стороны «Роснано» в объеме 140,1 млрд. рублей. Среди них 92 инвестицион ных проекта, 8 проектов по формированию российских и международных венчурных фондов, а также 4 проекта создания нанотехнологических цен тров. Из общего количества утвержденных проектов 28 являются проектами с иностранным участием. По состоянию на конец 2010 года начато финанси рование 49 проектов, в которые Корпорация инвестировала 64,2 млрд. руб лей. В 31 регионе страны развернуто строительство новых и модернизация существующих российских предприятий по производству различной нано технологической продукции.

В рамках деятельности по созданию инфраструктуры наноиндустрии проведены два конкурса по отбору проектов создания нанотехнологических центров. По итогам первого конкурса подписаны инвестиционные соглаше ния по созданию 4 Нанотехнологических центров в Томске и Новосибирске, Зеленограде, Казани, Дубне. В рамках второго конкурса в ноябре 2010 года были отобраны еще 3 проекта по созданию Нанотехнологических центров в Ульяновске, Троицке и Екатеринбурге. Общий бюджет 7 проектов составил около 18 млрд. руб.

Вот примеры некоторых производственных и инфраструктурных про ектов, одобренных наблюдательным советом Корпорации в 2010 году. В ап реле 2010 года открылся первый завод по выпуску металлорежущего инст румента с нанопокрытием в городе Рыбинске Ярославской области, в ноябре — первый в России и самый крупный в странах Восточной Европы и СНГ завод по выпуску сверхъярких светодиодов и светодиодных модулей в Санкт-Петербурге в Уфе запущено производство электрохимическихстанков нового поколения для прецизионного изготовления деталей из нанострукту рированных материалов.

В рамках направления «нанотехнологии для медицины» начата под держка проекта «Производство медицинских покрытий для ран и ожогов «ЛОКУС» с наноразмерными частицами», где планируется производство ра невого покрытия из гелеобразного пенополиуретана с добавками нанобемита (жидкий бинт «ЛОКУС»). Как заявляется, продукция проекта превосходит зарубежные аналоги по совокупности важных технических и потребитель ских параметров, а также традиционный аналог (липкий бинт) по стоимости лечения.

Технология проекта «Создание индустрии волоконного лазеростроения в России», реализуемое по направлению «нанофотоника» позволяет произво дить мощные волоконные лазеры и телекоммуникационное оборудование с высокой выходной оптической мощностью. Волоконные лазеры НТО «ИРЭ Полюс» и ее материнской компании IPG Photonics corp., основанные на раз работках российских ученых, стали прорывом в области мирового лазеро строения.

В рамках направления «наноматериалы». Начато финансирование пер вого проекта из Израиля «Создание производства плат с высокой теплопро водностью для монтажа светодиодов высокой яркости на основе технологии получения нанопористого слоя Al2O3 на алюминиевой пластине методом анодирования».

В 2010 году были открыты первые заводы, соинвестором которых вы ступило «Роснано»: по производству монолитного твердосплавного металло режущего инструмента с нанопокрытием в городе Рыбинске Ярославской области, по производству сверхъярких светодиодов и светодиодных модулей в Санкт-Петербурге и производству электрохимических станков нового по коления для прецизионного изготовления деталей из наноструктурированных материалов в Уфе.

В 2010 году первые 17 проектных компаний, созданных при финансо вом участии «Роснано», получили выручку от реализации нанотехнологиче ской продукции в объеме чуть более 1 млрд. рублей, при этом по прогнозам выручка утвержденных в 2008-2010 годах 100 производcтвенных проектов и фондов составит к 2015 году примерно 200 млрд. рублей.

Инфраструктурные проекты «Роснано» направлены на содействие формированию инженерно-технической, организационной, финансово экономической и правовой инфраструктуры наноиндустрии страны. Основ ными целями инфраструктурной деятельности являются создание условий для генерации новых проектов и развития малых инновационных компаний, а также поддержка компаний, работающих в наноиндустрии.

Примерами инфраструктурных проектов, реализуемых при участии «Роснано», можно обозначить создание центров развития нанотехнологий в Казани, Дубне, Зеленограде, Томске, Новосибирске, Ульяновске, Троицке.

Всего же в ходе реализации «Концепции Нанотехнологических центров ГК «Роснанотех» планируется создание от 15 до 20 нанотехнологических техни ко-внедренческих центров.

Среди одобренных Роснано в 2010 году проектов, имеющих инноваци онную составляющую можно отметить Проект по организации массового производства пленок с использованием дифракционных оптических элемен тов и конечных изделий на их основе методом рулонной печати. Целью про екта является создание на территории России массового производства высо коэффективных световодных пластин и коллимирующих линз, используемых в светодиодной подсветке различных дисплеев и других светотехнических изделиях. В рамках проекта планируется организация центра исследований и разработок в России в Санкт-Петербурге. Бюджет проекта составляет 1328, млн. руб. при участии «Роснано» в объеме 229,42 млн. руб.

Среди видов деятельности Роснано, имеющих отношение к созданию инноваций следует указать, поддержку организаций, осуществляющих дея тельность в сфере научно-исследовательских и опытно-конструкторских раз работок, направленную на создание и развитие наноиндустрии. В декабре 2010 г. в форме некоммерческого партнерства был создан Совместный центр трансфера технологий РАН и РОСНАНО (ЦТТ), целью которого является содействие коммерциализации научных разработок РАН. Основной задачей ЦТТ является предварительная экспертиза и оформление проектов научных институтов РАН для последующей передачи указанных проектов на рассмот рение и финансирование в РОСНАНО и сторонним инвесторам.

Согласно распоряжению Правительства Российской Федерации от декабря 2010 года № 2287-p. ГК «Роснанотех» первой из государственных корпораций завершила реорганизацию и в марте 2011 г. была преобразована в ОАО «Роснано». Предполагается, что такое преобразование даст «Роснано»

дополнительные инструменты развития, в частности, создаст условия для приобретения профильных активов компаний, в том числе и с иностранным участием.

В Уставе ОАО «Роснано» определены основные цели деятельности общества: содействие реализации государственной политики в сфере созда ния и развития наноиндустрии и соответствующей инновационной инфра структуры;

финансирование инвестиционных проектов производства нано технологической продукции;

построение технологических цепочек, обеспе чивающих развитие новых производств в сфере наноиндустрии на террито рии Российской Федерации;

извлечение прибыли в ходе реализации указан ных в настоящем пункте целей.

Кроме этого, на ОАО «Роснано» возложены функции координатора инновационной деятельности национальной нанотехнологической сети.

В целом надо отметить, что ГК (ОАО) «Роснано» достигла определен ных результатов в создании условий для выпуска продукции, в основном на основе созданных ранее и отчасти апробированных в России и за рубежом нанотехнологий. Одновременно следует указать, что в портфеле корпорации появляются инновационные производственные проекты, уровень конкурен тоспособности которых превышает мировой уровень. Однако отсутствие собственной инженерной инфраструктуры, обеспечивающей доведение ре зультатов научных исследований до конкретных технологий, слабое взаимо действие с РАН, как одним из основных разработчиков нанотехнологий, су щественно тормозит развитие наноиндустрии и реализацию задач, постав ленных в Президентской инициативе по нанотехнологиям.

К настоящему времени в отношении реализации программы развития нанотехнологий в России сложилась двойственная ситуация. С одной сторо ны, никем не оспаривается необходимость и важность развития фундамен тальной и прикладной науки, внедрения результатов и коммерциализации перспективных разработок. И тут нанотехнологии, являющиеся передовым краем современной науки, относятся к числу приоритетов. К тому же, име ются серьезные наработки, много сделано в рамках ряда цитируемых феде ральных целевых программ.

С другой стороны, с окончанием действия ФЦП «Развитие инфраструк туры наноиндустрии в Российской Федерации в 2008-2011 гг.» возникает во прос продолжения финансирования начатых проектов, прежде всего фунда ментальных (научных) и инфраструктурных. Несколько меньше сложности с практическим применением результатов работы, т.к. данная деятельность поддерживается ОАО «Роснано» и не зависит от финансирования ФЦП.


Фактически, к концу 2011 года инфраструктурная база российской на ноиндустрии (основа национальной нанотехнологической сети) создана, но стоит вопрос ее дальнейшего развития. Как отмечается выше, направляющи ми документами здесь служат принятые в 2007 году «Президентская инициа тива «Стратегия развития наноиндустрии» и «Программа развития наноин дустрии в Российской Федерации до 2015 года». Однако данные документы были разработаны более 5 лет назад, и поэтому часть положений были уже де-факто скорректированы в программных и регулирующих документах, ряд положений утратили актуальность и нуждаются в серьезной корректировке и синхронизации со стратегическими документами.

Все вышесказанное указывает на необходимость разработки концепции Развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2020 года, которая ви дится как программный документ, являющийся логическим продолжением уже имеющегося задела.

При этом текущие реалии в отношении государственной политики в области высоких технологий обозначены следующими моментами.

Во-первых, наложение окончания действия ФЦП и очередных парла ментских и президентских выборов в России приводит к тому, что, исходя из политической ситуации, запуск и финансирование новых проектов и поддер жание старых откладываются на вторую половину 2012 года.

Во-вторых, значительная часть работ, проводимых сейчас в рамках программы развития инфраструктуры наноиндустрии может быть поддержа на в рамках иных программ, например, таких, как перспективная программа развития научных направлений, связанных с функционированием мегауста новок – источников синхротронного излучения (так называемая megascience), и другие.

В-третьих, принято решение о том, что продолжения финансирования ФЦП развития инфраструктуры наноиндустрии на 2012 год и далее возоб новляться не будет. При этом конкретная форма поддержки развития сектора нанонауки и нанотехнологий до сих пор не определена В-четвертых, многочисленные проекты, связанные с коммерциализаци ей ранее полученных результатов, финансируются через ОАО «Роснано» и другие структуры.

Таким образом, в настоящее время стоит задача разработки государст венной политики до 2020 года в сфере нанотехнологий с учетом разработан ных «дорожных карт».

Развитие наноиндустрии должно опираться на имеющийся инфра структурный задел и происходить путем совершенствования инфраструкту ры ННС, выступающей своего рода ядром. Для наиболее оптимального ис пользования ресурсов предлагается применить кластерную модель развития, формируя вертикально-интегрированные структуры на базе уже имеющихся мощностей.

Существующие выделенные направления развития наноиндустрии ну ждаются в корректировке, ввиду развития отрасли в целом, изменение облас тей применения, требований по безопасности, открытия новых эффектов.

Глава 5. Нанотехнологии в товарах широкого потребления В последнее время на рынке появляется все больше товаров, в названия которых входит модная приставка «нано» или нанотехнологии. Свидетельст вует ли это о действительно широком внедрении новейших технологий или мы имеем дело с рекламной стратегией? Если в продуктах действительно ис пользуются новые технологии, то какова их доля в конечном продукте и ка кие конкретно преимущества представляет их применение? В большинстве случаев, если отмечается, что в продукте используются нанотехнологии, это означает, что в нем находят применение некие наномасштабные эффекты, чаще всего поверхностные, реже – квантовые. Следует отметить, что продук ты, содержащие в названии высокий брэнд «нано», составляют лишь незна чительную часть от тех продуктов, которые реально содержат в себе нано технологии, таких как различные изделия микроэлектроники, косметические средства, фармацевтические и пищевые продукты.

Нанотехнологии в целом являются междисциплинарной областью и охватывают широкий спектр продуктов от медицины и фармацевтики до конструкционных материалов и бытовой электроники. Напомним, что и по этим причинам точное определение понятия «нано» до сих пор не выработа но различными экспертами. Наиболее широкое определение «нанотехноло гий» – это способность манипулировать веществом на уровне размеров менее 100 нм. В более жестких определениях содержатся требования очертить спе цифические эффекты или функции, характерные для этого размерного диапа зона. Законы поведения матери на атомном и молекулярном уровне могут в значительной мере отличаться от явлений макромира (возьмем для примера квантовые эффекты). Здесь мы будем нанотехнологиями называть способ ность использовать и контролировать вещество в размерных пределах от 0.1 до 100 нм, при которых оно приобретает новые уникальные свойств. Это позволит нам отделить зерна от плевел.

Действительно, в настоящее время слово «нано» стало очень модным, как некая игрушка, которую престижно иметь у себя. Сегодня «нано» очень часто выступает синонимом слов «новейшее» и «инновационное». Поэтому зачастую происходит переименование традиционных технологий, с целью выставить их современными и инновационными. Сложности состоят и в от сутствии четкой стандартизации, которая могла бы помочь понять разницу между коммерческими стратегиями и реальными технологиями. Таким обра зом, неудивительно, что число нанотехнологических патентов растет в мире по экспоненте.

Переход к квантовым эффектам как источнике уникальны свойств на нопродукта – пусть не далекая, но перспектива.

Основная же масса действительно нанотехнологических продуктов на современном рынке использует граничные (интерфейсные) эффекты. Грани ца раздела – это двумерная поверхность контакта между двумя материалами.

Если поверхности делаются более шероховатыми, площадь контакта увели чивается. Аналогично, когда частицы становятся все мельче по размерам.

Растет и соотношение суммарной площади поверхности к объему. Этот эф фект используется в тех случаях, когда необходимо повысить каталитические способности наночастиц. И наоборот, нанопористые структуры могут быть использованы в качестве мембран в фильтрационных процессах или в каче стве изоляционных материалов (например, цеолиты). Этот эффект может быть использован для придания материалу определенных свойств (например, для модификации сопротивления царапанию, твердости). Во многих случаях сверхтонкое почти невидимое покрытие может, тем не менее, сохранять не обходимые физические свойства материала.

Как уже сказано, квантово-механический эффект гораздо реже исполь зуется в нанотехнологических продуктах. Квантово-механический эффект может обуславливать уникальные оптические, электрические и магнитные свойства материалов. Однако когда мы говорим о перспективе квантово механических эффектов как основы нанотехнологий, мы не имем в виду их сегодняшнее «не использование». Напротив, они используются и сегодня. Но в перспективе – именно они определят картину основанного на нанотехноло гиях нового технологического уклада. В настоящее время квантово механический туннельный эффект например широко используется во флэш памяти современных мр3-плэйеров.

И наконец, хотя это не является чисто физическим эффектом, как в первых трех случаях, существенным фактором является высокая степень ин теграции нанотехнологических продуктов. Преимущества высокой интегра ции можно легко проиллюстрировать на примере новых продуктов рынка микроэлектронных устройств. Миниатюризация и все возрастающая слож ность электронных микросхем открывают кажущуюся бесконечной гонку мощностей процессоров и роста плотности записи информации.

Множество инноваций в современных продуктах основывается либо на использовании наночастиц, либо на использовании наночастиц наноструктур: так называемых нанотрубок, фуллеренов, и других. Третьим направлением инноваций в современных продуктах являются инновации, связанные с модификацией поверхности с целью придать гидрофобные свой ства материалам.

Фуллерены и нанотрубки Фуллерены являются одной из аллотропных форм углерода (другие бо лее известные формы – алмаз и графит), обладающего наноразмерными фор мами сфер или цилиндров. Первый из открытых фуллеренов, так называемый С60, состоит из 60 атомов углерода, образующий каркас из 12 пятиугольни ков и 20 шестиугольников (сфера идентичная раскрою классического фут больного мяча). Эта молекула была названа Букминстер-фуллерен в честь ар хитектора Ричарда Букминстера Фуллера (1895-1983), так как напоминает архитектуру его геодезических домов. Вскоре были обнаружены и другие сходные архитектуры молекул, которые объединили под общим названием фуллеренов.

Похожие по своей «замкнутости» на фуллерены структуры – цилинд рические нанотрубки. Наиболее часто встречающаяся форма – это углерод ные нанотрубки (УНТ), хотя нанотрубки могут быть сформированы и из дру гих химических элементов. Нанотрубки могут быть однослойными (ОНТ) или состоять из концентрически вложенных друг в друга цилиндров, так на зываемые многослойные углеродные нанотрубки (МНТ). Нанотрубки при влекают к себе повышенное внимание благодаря своим уникальным свойст вам. Они способны быть проводниками чрезвычайно мощного электрическо го тока и обладают крайне высокой теплопроводностью. Другим их уникаль ным свойством является крайне высокая прочность на разрыв, которая теоре тически может достигать 300 ГПа (у стали эта величина составляет 1-2 ГПа).

Таким образом, нанотрубки очень привлекательны для армирования и улуч шения свойств других материалов, например полимеров. При модификации прочности материалов критическое значение приобретают следующие пара метры:

– Связи нанотрубок с полимерным матриксом (препрегом). Этот пара метр зависит от химической природы функциональных групп, пришитых к УНТ, которые образуют с препрегом ковалентные связи.

– Длина одиночных нанотрубок (коэффициент пропорциональности).

Чем длиннее нанотрубки, тем более прочным получится материал.

– Расслоение. Нанотрубки имеют тенденцию слипаться в процессе сво его образования. Эти пучки необходимо полностью расплести для получения одиночных нанотрубок.

– Дисперсия. Для получения максимальной прочности материала на нотрубки должны быть гомогенно распределены в препреге.

Тем не менее, широкое применение нанотрубок сегодня ограничено их относительно высокой себестоимостью. Существую также проблемы связан ные с унификацией получаемых нанотрубок по длине, диаметру и электро проводности. И хотя в этом направлении продолжатся многообещающие ра боты, в настоящее время производство значительных объемов нанотрубок с заданными электрическими свойствами и определенных размеров остается весьма дорогостоящим процессом.

С этими проблемами сталкивается и наиболее «продвинутая» в созда нии препегов индустрия – индустрия авиастроения. Не смотря на то, что це новые параметры для авиастроительной индустрии не столь критичны, все остальные «прелести» начального этапа становления индустрии нанотрубок имеют место.

Наночастицы По мере уменьшения размеров частиц любого материала растет соот ношение общей их площади поверхности к суммарному объему. Это может использоваться в тех случаях, когда нам надо получить максимально воз можную поверхность рабочего вещества, например, при использовании пла тиновых частиц в качестве катализаторов. Другое преимущество состоит в том, что достаточно дешевые материалы становятся очень ценными, когда они применяются в форме наночастиц. Это происходит потому, что когда частиц становятся достаточно миниатюрными (менее 100 нм), свойства гра ничных эффектов становятся более важными, чем свойства самого материа ла. Как результат, для придания продукту необходимых свойств достаточно затратить лишь незначительно количество материала. Например, для прида ния материалам свойств повышенной прочности на разрыв и износостойко сти достаточно внедрить в них наночастицы высокотвердой двуокиси угле рода (SiO2). Это работает даже на мягких материалах, таких как текстильные изделия, так как наночастицы в отличие от макроматериала кремния, не при дают изделиям ломкости.

Множество инновационных продуктов основано на инкорпорации на ночастиц в органический матрикс, что получило рабочее название наноком позитов. Сверхмалые углеродные частицы, называемые черным углеродом, широко используются для внедрения в продукты из резины, такие как авто мобильные шины, или в качестве пигмента в тонерах принтеров.

Кроме того, когда материал находится в форме наночастиц, возможно изменение его механических свойств, таких как растворимость, магнитные и электрические свойства. Особый интерес представляет внедрение наночастиц оксида цинка (ZnO) и оксида титана (TiO2) в солнцезащитные косметические средства. Эти оксиды являются эффективными поглотителями ультрафиоле тового излучения и уже давно добавляются в кремы против загара. Однако в форме крупных частиц они придают солнцезащитным кремам неэстетиче ский молочно белый цвет, в то время как в форме наночастиц они абсолютно прозрачны в видимой области спектра, сохраняя при этом способность на дежно поглощать солнечный ультрафиолет.

Получение наночастиц меньшего размера, чем 20-25 нм затруднено следующим эффектом. Отдельные частицы при их дальнейшем измельчении начинают «слипаться», образуя структуры «слипшихся капель», что значи тельно ухудшает свойства материала. Разрабатывают специальные техноло гии для уменьшения эффекта такого слипания (смеси разнородных материа лов и др.).

Но есть и другой путь уменьшения «наночастицы» – строить ее на по верхности другого материала путем нанесения (эпитаксия). И такие «наноча стицы» – это скорее квантовые точки, рассматриваемые как квантовая струк тура, а не материал.

Хотя такие квантовые точки изначально используются в основном для сложной медицинской диагностики и в биотехнологической промышленно сти, уже появляются первые товары широкого пользования на их основе, на пример, лазерные диоды и домашние тесты на беременность.

Смачивание поверхностей Феномен смачивания играет большую роль в различных подходах по обработке поверхностей. Смачивание поверхности зависит от межфазного натяжения жидкости, твердого тела и окружающего зону контакта газа. Кро ме этих трех параметров в смачивании играет роль структура и форма по верхности.

Все поверхности можно условно разделить на гидрофобные (оттор гающие воду) и гидрофильные (хорошо смачивающиеся). Хорошо известны ми гидрофобными поверхностями являются различные виды пластика, осо бенно содержащие высокий процент фторированных углеродов, такие как тефлон. Гидрофильными поверхностями обладают все необработанные ме таллы и стекла. С химической точки зрения поверхности можно разделить на реактивные и инертные, когда гидрофильные поверхности обладают высокой способностью образовывать абсорбаты, а гидрофобные – нет. К сожалению значительная часть применяемых в технике материалов как раз являются ре активными – это металлы и стекла. Такие поверхности легко окрашиваются благодаря высокой поверхностной энергии. Чистые металлы могут иметь по верхностную энергию до 1000 мДж/м2 (у железа приблизительно мДж/м2), в зависимости от их чистоты. В противоположность им тефлон имеет поверхностную энергию всего около 18 мДж/м2. В связи с этим пред принимаются многочисленные попытки снизить поверхностную энергию технических поверхностей.

Способность поверхности к смачиванию определяется углом контакта, который составляет вектор к поверхности капли жидкости на твердом суб страте. Контактный угол 0о соответствует полной смачиваемости. В случае с водой этот феномен носит название сверхгидрофильности или полной сма чиваемости. В противоположность этому контактный угол в 180о говорит о практической несмачиваемости или сверхгидрофобности. Примером такой сверхгидрофобной поверхности может вертикально выращенный тефлон с покрытием из леса нанотрубок.

Описанные выше эффекты нашли целый ряд конкретных применений в продуктах, которые уже появились на потребительском рынке.

Граничные (интерфейсные) эффекты В настоящее время в большинстве продуктов, изготовленных с приме нением нанотехнологий, используется именно этот тип эффектов. Приклад ные подходы в основном состоят во внедрении наночастиц в объем материа ла или обработка ими поверхностей. При внедрении в объем могут значи тельно изменяться электрические, теплопроводные или механические свой ства получаемых композитов. При обработке поверхностей также могут ме няться их свойства, такие как износостойкость, смачиваемость, отражатель ная способность. Такие вновь получаемые материалы в основном получают с использованием наночастиц или нанотрубок.

Лотос-эффект Листья растения лотоса обладают исключительной гидрофобностью, которая обуславливается включением кристаллов воска в сочетании с харак терной микро- и наноструктурной шероховатостью поверхности. Это сочета ние физической структуры и химических соединений и определяет уникаль ные свойства листа лотоса. Если слегка наклонить лист лотоса, с него будут свободно скатываться даже такие липкие и высоковязкие жидкости как мед или клеи. В то же время тонкая структура листа лотоса легко повреждается, что не позволяет напрямую использовать сходные структуры в прикладных технологических разработках. По этой причине так называемый «эффект ло тоса» довольно сложно получить для технологических поверхностей, осо бенно, если они подвергаются механическому воздействию. Кроме того при родный размер микроструктур на поверхности листа лотоса превышает нм. Возникает вопрос, что если природа создала такой уникальный «про дукт», нельзя ли с помощью нанотехнологий попытаться искусственно ско пировать этот технологический эффект.

Вместе с тем для полного достижения «эффекта лотоса» для техноло гической поверхности (в плане гидрофобных свойств), она должна отвечать следующим характеристикам:

– Угол статического контакта для капли воды диаметром 20 мкм дол жен составлять не менее 140° даже после минуты физического контакта кап ли с поверхностью.

– Гистерезис между первичным и остаточным контактными углами не должен превышать 10°.

– Минимальный наклон поверхности, при котором происходит скаты вание капли жидкости объемом 20 мкл, упавшей на поверхность с высоты см, должен составлять 10°.

– На поверхности, наклоненной под углом в 10° к горизонтали, даже после 30-минутного непрерывного орошения жидкостью не должно оста ваться водяной пленки.

Легкость очистки Проблема загрязнения поверхностей имеет довольно широкое распро странение, что особенно касается поверхностей из материалов с высокой по верхностной энергией (металлы, стекла), которые обладают способностью абсорбировать посторонние молекулы. Общая технологическая стратегия в этом направлении состоит в снижении поверхностной энергии материалов без потери их полезных свойств (например, прозрачности). Отталкивающая способность к воде или маслам увеличивается, если контактный угол жидко сти и поверхности начинает превышать 100°. Этот эффект уже используется например для создания водоооталкивающих поверхностей сковородок (теф лоновое покрытие). Новые подходы с использованием органических или не органических нанокомпозитов могут помочь получать сходные с тефлоном водоотталкивающие покрытия.

Анти-граффити Одним из недостатков облицовочных материалов, таких как штукатур ка, кирпич или бетоны, является сильная абсорбционная способность, что де лает их прекрасным субстратом для долго не выводимой граффити. Наиболее часто это преодолевают с помощью полиуретановых покрытий, которые не позволяют красителям глубоко проникать в материалы стен. При этом любая граффити на стенах может быть легко смыта. В то же время в данном типе покрытий компонент собственно «нано» практически не присутствует, хотя терминологически его и употребляют при использовании этих технологий.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.