четверг, 31 октября 2013 г.

Слишком велик разрыв между совершенством «умной пыли» и нашей отсталостью. Вот бы нам в своём личном развитии тоже подтянуться до диковинных нано-открытий. А то шумим, братцы, шумим...

«Умная пыль»,  или "NANO" из Молдовы 
(Фотографии Татьяны Добрыниной)
     Известно, что не последнюю роль в практическом применении нановеществ играет разработка нашими учёными-физиками сверхчув­ствительных детекторов-болометров, способных уловить малейшие признаки нали­чия оружия, взрывчатки, наркотиков, опасных химикатов. В Кишиневе не так давно состоялся международный симпозиум на тему «Нанофеномены: фундаментальные и прикладные аспекты», в котором участвовали ведущие ученые из 13 государств. Из бесед с некоторыми из них, т.е. из первых уст,  я попыталась уяснить, что же это такое такое - «NANO» и как ЭТО может в скором будущем поучаствовать в нашей жизни. Если, конечно, все эти ученые за эти годы не уехали из России и из Молдовы в другие точки Земного шарика, более благоприятные для занятия истинной наукой...


Итак, если популярно, то НАНО - это искусственно изготавливаемые материалы, в основе которых лежат не классические атомы, а совершенно новые вещества. Но самая главная их особенность заключается в том, что размер наноструктур составляют межатомные расстояния. Например, если микроэлектроника -  это одна тысячная миллиметра, то «нано» – в тысячу раз меньше. Микросхемы последнего поколения, у которых размеры отдельных элементов составляют доли микрона, это уже и есть нанотехнология.

В фундаментальные аспекты научных исследований из области нанотехнологий нам вряд ли стоит вникать на газетных полосах: уж слишком хитроумны теоретические выкладки данной тематики. О том же, какие на данный момент уже существуют реальные прикладные разработки ученых и инженеров в этом направлении, читателям «НВ» рассказали специалисты, принимавшие активное участие в трехдневной работе конференции.

- В моей работе «Магнитные и акустические фотонные метаматериалы», - объясняет член-корреспондент РАН, зав. кафедрой прикладных информационных технологий Московского физико-технического института, вице-президент ассоциации «Гумбольдт-клуб в России» Сергей Никитов, - речь идет об электромагнитных акустических спиновых волнах, т.е. медленных электромагнитных волнах в магнитных материалах, которые распространяют свет. У этих волн есть еще свои дополнительные свойства, которые мы и «эксплуатируем». Их применение касается так называемого СВЧ (сверхвысокочастотный диапазон). Такие приборы используются в технике связи, когда нужно с помощью методов локации установить место нахождения предмета или наоборот его отразить. Не последнюю роль в практическом применении нановеществ играет разработка сверхчув­ствительных детекторов-болометров, способных уловить малейшие признаки нали­чия оружия, взрывчатки, наркотиков, опасных химикатов. Самые лучшие болометры сейчас делаются на сверхпроводниковых материалах на новом качественном уровне в кооперации ученых России, Германии, Молдовы. У одного из организаторов этой конференции, профессора А. Сидоренко, есть немало достижений в этой области, чему я искренне рад. Поскольку мы являемся одной гумбольдтовской командой, то, когда меня пригласили в Кишинев, я не мог отказать. К счастью, здесь собралось много выдающихся ученых, с которыми можно обсудить животрепещущие проблемы. А эта тематика важна, как никогда

ИНФОРМАЦИЯ: Фонд им. Александра фон Гумбольдта в Германии по оказанию  содействия ученым,  ра­ботающим за границей, основан в 1860 г. Его 2-е рождение произошло в 1953 г. После II Мировой войны Германия  утратила  научный и технический потенциал. Трудно переоценить роль Фонда в восстановлении страны. Ныне Германия - одно из самых сильных государств мира. Решающее значение для такого взлета имело и то, что ученые  разных специальностей более чем из 100 стран  трудились для ее  блага. В том числе и из Молдовы. Независимый немецкий Фонд, на  70% финансируемый  правительством Германии, а на 30% - частными структурами, поддержал молдавских ученых. Предоставил  возможность  работать в центрах Европы. Ученые могут предлагать свои  проекты, а  тот, кто по конкурсу выиграет, сможет там работать. В 1996 г., по окончании работ по проекту Фонда, проф. А. Сидоренко вместе с 20  коллегами решил создать ассоциацию, т.к. понимал, что без помощи извне наши талантливые исследователи профессионально, да и по-человечески, выжить не смогут. Так родилась Ассоциация «Гумбольдт-клуб в Молдове». Подобные организации  есть  в России, Украине и еще в 60 странах.

В свою очередь зав. лабораторией Института электроники и промышленных технологий АН РМ, профессор А. Сидоренко в своем выступлении рассказал о новейших результатах, полученных в его криогенной лаборатории при исследовании наноструктур, приготовленных из чередующихся слоев сверхпроводника и ферромагнетика. Обнаруженное при этом новое физическое явление – возвратная сверхпроводимость, послужит основой для создания проборов сверхпроводниковой электроники  - «спинтроники». Технология получения таких сверхпроводящих  наноструктур, разработанная в лаборатории, запатентована и является базой для продуктивного сотрудничества с  немецкими коллегами из Института Нанотехнологий в г. Карлсруэ и из университета в г. Аугсбург.

Где же еще используются нано-открытия? Теперь мы знаем, что монитор компьютера толщиной с бумагу и гибкий, как резина, сверхпрочный металл – все эти фантастические вещи могут стать реальностью уже недалекого будущего именно благодаря нанотехнологиям. Многотомный пресс, словно пластилин, прогоняет алюминиевую заготовку сквозь узкое отверстие и через минуту мягкий металл становится прочнее титана. Такого не может быть, подумает кто-то. А самым продвинутым светилам сверхточной науки - физикам, химикам, инженерам - все ни по чем: они придают наноструктурные свойства  различным материалам... с помощью деформации. И такие эксперименты не редкость.

Но это еще не все. Так, полимерные модели будущих авиационных двигателей, оказывается, высчитывают на микромолекулярном уровне. В результате, то, на что раньше ушли бы годы, теперь возможно сделать за считанные дни. Инженеры научились создавать и специальные наноструктурные покрытия турбины, с помощью которого мощность авиадвигателя увеличивается в несколько раз. Если в будущем и произойдет нанотехнический бум, то начнется он с появления новейших металлов. Если прорыв с компьютерами был связан с тем, что были открыты новые полупроводники, то сейчас ученые говорят о наноматериалах как о новом классе материалов, использование которых стремительно входит в нашу жизнь. В медицине многие идеи совершили уже своеобразный переворот. Например, из нанотитановых сплавов в России делают сверхпрочные имплантанты.

Чудеса продолжаются. Даже появились такие новые понятия, как сенсорные сети и... «умная пыль».  Это такие малюсенькие сенсоры, которые разбрасываются по территории, и  каждый друг с другом соединяется с помощью беспроводной связи. Т.е. они настолько высокочувствительны, что если, к примеру, такие сенсоры- датчики поместить на человеческое тело, то они будут измерять температуру, давление, психическое состояние и т.п. С помощью чипа все эти данные о вас будут собираться в компьютер или в специальное устройство в мобильном телефоне. Показал врачу, и полная картина вашего здоровья налицо. В общем, каковы приборы, таковыми будут информация и наша с вами цивилизация, не так ли?.

Отрадно,  что слава о Молдове и научных достижениях ее ученых выходит за пределы Европы, а это значит, что создается положительный имидж республики. Что и требовалось доказать. Безусловно, в будущем необходимо «коммерциализировать» научные результаты, что накладывает на молдавских ученых и инженеров ответственность за процветание страны. Вот бы нам всем, как политикам, так и рядовым гражданам страны, тоже немного подтянуться в своем развитии до этих диковинных открытий. Как-то неудобно получается: слишком велик разрыв между совершенством «умной пыли» и нашей, извините, общей отсталостью. «Шумим, братцы, шумим», как сказал классик. Ученых сие, естественно, не касается...

Татьяна ДОБРЫНИНА, журналист.


Фото автора.