Нанотехнологии в России
В конце мая Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне презентовал будущее российской науки. Это суперэффективный фотоэлемент с почти 50-процентным КПД, который может вырабатывать электричество даже в темное время суток. А в солнечный день даже в наших широтах крыша, покрытая новым материалом, обеспечит электричеством целый коттедж. Ученые назвали свое изобретение «звездной батареей». Они признают, что сделали это ради пиара—чтобы привлечь внимание. Название, впрочем, уместное: для подобных разработок и тех, кто их пиарит, в России наступил звездный час. Так, по крайней мере, восприняли ученые майское послание Владимира Путина Федеральному собранию. Президент неожиданно вспомнил о науке, причем только об одной ее области—нанотехнологиях.
«Россия может стать и одним из лидеров в нанотехнологиях. Это—одно из самых перспективных направлений и путь развития энергосбережения, элементной базы, медицины, робототехники. Считаю необходимым в ближайшее время разработать и принять действенную программу в этой области. […] Нам в целом нужна сегодня такая инновационная среда, которая поставит производство новых знаний на поток»,—сказал Путин и перешел к проблемам международной торговли.
Одной брошенной фразы хватило, чтобы запустить государственную машину: чиновники кинулись обеспечивать финансирование нанотехнологий, чтобы там ни имел в виду президент. А ученые из разных институтов стали прикидывать, можно ли приделать приставку «нано-» к их проектам. Некоторые уже строят планы, как с помощью нанотехнологий спасти Россию. «Биологию и электронику мы уже проиграли, последний шанс для России не остаться навсегда сырьевым придатком—развивать нанотехнологии»,—говорит директор Центра фотохимии РАН академик Михаил Алфимов.
Ажиотаж понятен: нанотехнологии открывают путь к воплощению мечты человечества. В сущности это алхимия на новом историческом этапе. Ученые научились «разбирать» материю до молекул и атомов и по заказу создавать материалы с новыми свойствами. Глаза разбегаются—кто-то делает сверхпрочные сплавы, кто-то нанороботов—«сборки» из молекул, способные доставлять лекарство в нужную часть организма.
Та же дубнинская «звездная батарея»—пример того, как при помощи нанотехнологии можно улучшить качество давно известных процессов. Фотоэффект был открыт более века тому назад: если на пути света поставить какой-нибудь материал, то фотоны света превращаются в электроны внутри этого материала. Теперь директор Научного центра прикладных исследований ОИЯИ Валентин Самойлов и его коллега Олег Займидорога обнаружили, что эффективность этого преобразования можно увеличить в разы. Они создали удивительный материал, из которого собираются делать еще более удивительные устройства.
Ученые научились внедрять в кремниевую пленку толщиной всего в 0,5 мм наночастицы золота. Пленка чувствительна в широком диапазоне—от 300 нм (ультрафиолет) до 1200 нм (инфракрасный диапазон). «Свойства материала изменились настолько сильно, что если в обычных фотоэлементах для получения одного электрона требуется 5–6 фотонов, то нам нужно всего два, а в перспективе—близко к одному»,—рассказывает Займидорога. На практике это означает, что с 1 кв. м мы можем уже сегодня получить около 600 Вт, а в перспективе и 1 кВт энергии»,—рассказывает Самойлов. Получается КПД, близкий к самым лучшим газотурбинным генераторам. Из того же вещества ученые сделали суперконденсатор. Цилиндрик диаметром 3 см может хранить в 200 раз больше энергии, чем автомобильный аккумулятор. Получится набор—«мечта энергетика».
На то, чтобы довести разработку до серийного образца, ученые из Дубны просят $30 млн и полтора года. Иностранцам пока отказывают—надеются, что будут востребованы на родине. «Идеальный вариант—совмещение государственных, частных и общественных интересов»,—говорит Самойлов. Государство ученым потребовалось не из патриотизма, а для защиты, «чтобы не украли». Российскими патентами их изобретение защищено в 24 областях его возможного применения, а вот международными—нет: слишком дорого. Поэтому и на предложения иностранцев они смотрят с подозрением, хотя к ним уже приезжали из GeneralElectric.
Может быть, государство и не заметило бы дубнинских ученых, сославшись на нехватку денег, но тут Путин как раз распорядился «поставить нанотехнологии на поток». Глава Минэкономразвития Герман Греф сообщил, что на развитие этих самых технологий в 2007-м предусмотрено аж 12 млрд. руб.—гигантские по меркам российской науки деньги. У экспертов Минобрнауки другая цифра—на два миллиарда меньше, явно поскромничали или чего-то недоучли (возможно, срочно создаваемую федеральную целевую программу по закупке оборудования для нанотехнологий). Но в любом случае это в разы превышает сумму в 2,5 млрд руб., выделенную в прошлом году. На главный проект послания—поддержку материнства—будет потрачено всего в три-четыре раза больше.
Как в послание попали нанотехнологии—доподлинно неизвестно. Чиновник, знакомый с ходом подготовки послания, утверждает, что их там и не было вплоть до самых последних редакций. «Странно. Насколько я знаю, Россия далеко не лидер в этой области»,—удивляется он.Советник президента США по науке Джон Марбургер тоже считает, что пока наши нанотехнологические старания выглядят довольно бледно—«на международных конференциях Россия пока не играет заметной роли», дипломатично говорит он.
Пока настоящих кандидатов на получение бюджетных денег действительно немного. «Конечно, если увеличить [финансирование] в десять раз, уже будет непонятно, кого финансировать»,—пояснил Newsweekминистр образования и науки Андрей Фурсенко. Академик Алфимов соглашается, что проблему отбора проектов будет решить непросто. «Много пены, много разговоров, много обиженных. Но уже есть области, где начали прорастать рациональные зерна»,—говорит он и уточняет, что имеет в виду мембранные системы и углеродные материалы. В области наноуглеродных разработок сегодня в России насчитали около 50 коллективов. «Государство поддержит 5–10 тем, а на 3–5 сделает крупный заказ»,—прогнозирует Алфимов.
По его мнению, нужно создать орган, состоящий из ученых и чиновников, который будет отвечать за распределение средств. Его координацией, по словам министра Фурсенко, может заняться Курчатовский институт: для начала он будет следить, чтобы не делали одно и тоже сразу в 10 разных институтах. А вкладывать деньги будут не просто в опытно-конструкторские работы, а в фирмы, которые смогут создать производство, говорит директор департамента Минобрнауки Александр Хлунов.
Некоторые ученые, похоже, восприняли этот призыв слишком буквально—на прошлой неделе сотрудники Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета сообщили, что завершили разработку мобильной установки для производства «наностроительных материалов» прямо на строительной площадке. Они собираются «механически измельчать вещество до элементарных частиц», после чего вновь собирать, но уже в ту комбинацию, которая образует нужный материал—до сих пор это была почти недоступная задача даже для лучших ученых мира. Но пресс-релиз из Новосибирска утверждает, что «первый опытный образец “нано-передвижки” сейчас монтируется где-то на заднем дворе университета».
Но если чиновники и ученые будут правильно отбирать проекты, не обращая внимания на «пену», Россия еще может нагнать традиционных лидеров из Америки, Европы и Азии. «Ведь это не наука, это просто иная культура, новая философия по работе с веществом, в которой мы пока неконкурентоспособны. Программа нацелена на создание этой культуры»,—объясняет исполнительный директор центра «Открытая экономика» Александр Гордеев. Государство говорит учеными и инвесторам—мы вот сюда будем направлять свои ресурсы, и инвесторы прекрасно в этом ориентируются, говорит Гордеев.
Инвесторы уже обратили внимание на «молодую нанотехнологическую державу». Андреас Майнике, глава крупного немецкого инвестиционного агентства East Stock, сказал Newsweek, что советует клиентам, желающим инвестировать в российскую экономику, обращать внимание не на ресурсы, а на те же нанотехнологии—«направление, которое Россия развивает семимильными шагами». Нефть ведь когда-нибудь закончится, а пока она под ногами и дорого продается, надо инвестировать в науку, поддержал Путина Майнике.
Форум 
