Уважаемые читатели!

Первые дни второго месяца весны радуют нас рядом событий, которые можно смело назвать началом отечественной наноиндустрии! Как говорил Остап, – лед тронулся! ГК «Роснанотех» начал прием на рассмотрение проектов в области нанотехологий. Мы будем с нетерпением ждать первых результатов отбора!

Итак, обо всех событиях недели с 31 марта по 6 апреля 2008 года подробнее!

Ну и для тех, кто еще не догадался – новость 1 апреля о наноантеннах была шуткой!

Материаловедение

Капельная микропечать

С технологиями изготовления органических чипов часто связывают будущее электроники. В частности, струйная печать органических электронных схем и устройств позволит отказаться от «грязных» производств, на которых основана современная полупроводниковая промышленность.

В теории технология печати позволяет существенно снизить стоимость чипов, уменьшить промышленные выбросы, упростить техпроцессы, однако на практике выходит, что разрешения самых передовых принтеров оказывается недостаточно для изготовления конкурентной продукции. К примеру, в то время как кремниевая промышленность довольно успешно переходит на 32-нм техпроцесс, минимальные размеры напечатанных точек составляют десятки микрон. Во многом этот неприятный факт обусловлен поверхностным натяжением чернил – очень трудно сделать объем капли меньше одного пиколитра.

Исследователи из Японии и Германии продемонстрировали, что получение капель чернил объемом менее фемтолитра и производство микронных устройств по технологии печати может стать реальностью .

Сопло принтера представляет собой стеклянный капилляр диаметром менее 1 мкм. Его внутренняя поверхность гидрофильна, а внешняя гидрофобна. В капилляре размещен тонкий провод для зарядки капель. Под действием электрических импульсов напряжением до 200 В происходит выброс капель объемом менее фемтолитра.

Диаметр получаемых точек составляет 2–7 мкм, а высота – 30 нм. Дорожки шириной 2 мкм можно печатать очень качественно и практически любой длины. При ширине 1 мкм дорожка разбивается на отдельные точки, однако между ними все же сохраняются хорошие электрические контакты. Для уменьшения сопротивления печать проводят в несколько проходов, и в итоге высота дорожек достигает 600 нм.

Нанобиотехнологии

В Беларуси необходимо усовершенствовать законодательство в сфере биотехнологий . Такое мнение высказал председатель Президиума Национальной академии наук Беларуси Михаил Мясникович на совещании по биотехнологиям в Минске.

«В республике периодически возникают проблемные вопросы, касающиеся биобезопасности страны, — сказал он. — Для их решения необходимо пересмотреть действующее законодательство в области биотехнологий и внести в него некоторые изменения».

Михаил Мясникович отметил, что во всем мире сегодня основными научными направлениями являются биотехнологии, нанотехнологии, информационные и космические технологии.

«Мы должны интегрироваться в мировую науку. Применение научных достижений ведущих стран мира позволит повысить конкурентоспособность отечественной экономики», — сказал он.

По мнению председателя Президиума НАН Беларуси, совершенствования требует и инновационная инфраструктура республики, система подготовки кадров для основных научных отраслей. Так, например, для подготовки специалистов в сфере биотехнологий в Беларуси планируется открыть новые филиалы Национальной академии наук, а также кафедр биологических факультетов вузов республики.

Наночастицы внутри опухоли

Адресная доставка химиотерапевтических препаратов с помощью перфторуглеродных наночастиц непосредственно в раковую опухоль приводит к значительному замедлению роста опухоли даже при использовании в 1000 раз меньшей дозы лекарства по сравнению с традиционной.

Ученым из Медицинского Института при Университете Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine in St. Louis), работающим под руководством профессоров Грегори Ланца (Gregory M. Lanza) и Сэмюэля Виклина (Samuel A. Wickline), удалось найти способ значительного уменьшения эффективных доз химиотерапевтических препаратов.

С помощью нанотехнологии ученые разработали методику адресной доставки химиотерапевтических препаратов непосредственно в опухоль и показали, что использование в тысячу раз меньшей дозы лекарства значительно замедляет рост злокачественных опухолей у кроликов.

В качестве химиотерапевтического агента ученые выбрали грибковый токсин фумагиллин – вещество, дающее выраженный противораковый эффект при его использовании в комплексе с другими противоопухолевыми препаратами. Клинические испытания фумагиллина выявили серьезные нейротоксические побочные эффекты, которые, скорее всего, были связанны с применением высоких доз препарата, предписываемых стандартными методами химиотерапии для лечения онкологических больных.

В настоящем исследовании наночастицы перфторуглерода, покрытые фумагиллином, в дополнение к этому имели на своей поверхности особые молекулы, способные связываться с белками, экспрессируемыми в основном эндотелиальными клетками растущих кровеносных сосудов. Поэтому наночастицы фиксировались на стенках сосудов и высвобождали фумагиллин непосредственно в эндотелий. Фумагиллин блокировал деление клеток, лишая опухоль дополнительного притока крови, что приводило к замедлению роста злокачественной опухоли.

Кроме адресной доставки лекарств, наночастицы можно изготовить таким образом, чтобы с их помощью можно было бы визуализировать их локализацию с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), компьютерной томографии (с помощью рентгеновского облучения) и ультразвукового исследования (УЗИ).

Наноэлектроника

Газовый наносенсор

Один из принципов работы газовых сенсоров может быть основан на индивидуальных сигналах исследуемых газов при ионизации. Такой тип детекторов широко используется в современных газовых анализаторах, таких, как хроматографы и масс-спектрометры, для высокоточного измерения концентраций газов.

С другой стороны, сенсоры, способные детектировать опасные для организма человека количества вредных газов в воздушной смеси, имеют большой спрос на рынке. Уже сейчас существуют разработки на основе углеродных нанотрубок (УНТ), которые способны работать с различными газами, например, NH₃, CO₂ , N₂, O₂, He и их смесями. Однако УНТ легко окисляются в кислородсодержащей атмосфере при больших значениях тока ионизации, и устройства на их основе приходят в негодность. Напротив, оксид цинка благодаря своей химической стабильности может использоваться в качестве стабильных полевых эмиссионных источников и газовых сенсоров вместо углеродных нанотрубок.

Китайскими учеными предложен новый вид газовых сенсоров на основе нитей ZnO, сочетающих в себе простоту, компактность и надежность. Полученные устройства, обладающие высокой чувствительностью и селективностью, способны работать в широком диапазоне концентраций и при различных значениях температуры и влажности. В частности, они способны детектировать присутствие инертных газов в воздухе. Такие газовые сенсоры смогут найти широкое практическое применение в экологическом мониторинге, мониторинге химических предприятий и определении повышенных концентраций вредных газов в быту и на производстве.

Сенсоры пригодны также для обнаружения малых концентраций примесных газов в воздухе при комнатной температуре. Проведенные измерения с различными газами (He, CO и NO₂) дают похожие результаты. Предел обнаружения составляет порядка 5%. Стабильность газовых сенсоров тестировалась путем многократного повышения прикладываемого напряжения выше предельного значения при пробое.

Описанные в работе простые и дешевые анодные элементы на основе ориентированных нитей оксида цинка могут найти широкое практическое применение и успешно конкурировать с материалами на основе УНТ.

Бизнес

Солнечные панели

Согласно компании Solarbuzz, аналитику рынка солнечной энергетики, в 2007 г. объем этого рынка составил 17,2 млрд. долларов (общая произведенная емкость ячеек — 3436 МВт), причем 47% составил вклад германских производителей (1328 МВт), затем Китай (35% рынка). Набирают емкость испанские и американскме производители, выработавшие 640 МВт и 230 МВт соответственно. Почти 90% ячеек производится с использованием технологии на основе массивного моно- и поликристаллического кремния («кремний навсегда!»). Растет и производство тонкопленочных солнечных элементов, увеличившись с 181 МВт (2006 г.) до 400 МВт (2007 г.).

Производители солнечных панелей инвестируют в производства Чешской республики. Немецкая компания Schott Solar, которая установила солнечные модули в Валашском Мезириче (Valašské Mezirící), планирует открыть здесь три производственные линии в течение текущего года, увеличив емкость производимых солнечных модулей до 200 МВт. Японская Kyocera устанавливает солнечные модули в г. Кадань (Kadan), инвестируя 38 млн. долл. в расширение производства от сегодняшних 25 МВт к 150 МВт. Другая японская компания, Kaneka Corp, открыла в 2007 г. завод для сборки модулей в г. Оломоуц (Olomouc), планируя инвестировать 19.5 млн. долл. в расширение производства от 20 МВт (2007 г.) до 30 МВт (2008 г.).

Цель Европейского Союза – перевести на возобновляемые источники энергии до 20% общих электрических мощностей к 2020 г. Размещенные в Чехии «солнечные» производства будут иметь расположенные близко рынки сбыта, в частности, Германию, заявляющую до 40% общеевропейских «солнечных» требований. Другими активными потребителями могут стать богатые солнечным светом Португалия и Испания. Прага планирует выделить на эти цели до 1,5 млрд. долларов Чешские компании Korowatt и HiTechSolar планируют создать самые крупные солнечные электростанции в Восточной Европе.

Согласно заявлению Уильяма Ли (William Lee), вице-президента по продажам и маркетингу ведущей китайской полупроводниковой компании Semiconductor Manufacturing International Corp., Шанхай, ), Китай стремится обеспечивать собственными силами всю цепочку микроэлектронных разработок и производства (от материалов до оборудования). Цель – ликвидировать брешь между потребностью страны в полупроводниковых чипах и реальным объемом их собственно китайского производства. В 2007 г. Китай импортировал интегральных схем (ИС) на сумму 71,3 млрд. долларов, что сопоставимо с импортом нефти в эти же сроки.

В 2008 г., по оценкам компании IC Insights, Китай закупит ИС на сумму 90,2 млрд. долларов, в то время как объем потребления чипов собственного производства составит 6,5 млрд. долларов. Оценки показывают также, что это расхождение не будет уменьшаться, так к 2010 г. соответствующие суммы составят 124 млрд. долларов и 12 млрд. долларов соответственно.

Собственное производство удовлетворяет лишь 10% потребности страны. При этом Китай продает значительное количество ИС на мировом рынке. Известный изготовитель ноутбуков, настольных ПК и рабочих станций, американская компания Dell Inc для снижения стоимости своей продукции (которую реализует большей частью в США) планирует закупить в Китае электронных компонентов и оборудования на сумму 23 млрд. долларов в текущем году и на 29 млрд. долларов в 2009 г. Другая американская компания Cisco Systems Inc, самый крупный в мире производитель маршрутизаторов, переключателей и другой аппаратуры для Интернет-сетей, в течение ближайших 5 лет закупит у китайских поставщиков электронных компонентов на 16 млрд. долларов.

Госкорпорация «Роснанотехнологии» выбрала «Тройку Диалог» финансовым консультантом по размещению временно свободных средств , сказал журналистам глава корпорации Леонид Меламед. Имущественный вклад РФ в «Роснанотех» составляет 130 млрд руб.

Как сообщил журналистам Л.Меламед, размещение средств будет происходить в ограниченный консервативный набор инструментов. В первую очередь, на депозиты надежных российских банков, в т ч дочерних иностранных банков. Также средства будут инвестироваться в облигации, выпущенные государством или крупными корпорациями. В основном это будут рублевые инструменты на срок 12—18 месяцев.

По словам главы управляющей компании «Тройка-Диалог» Павла Теплухина, в течение двух недель финансовый консультант подготовит предложения, а в течение месяца деньги будут размещены. Планируется, что их доходность составит около 7—8 процентов.

События

Основное событие недели связано, конечно же, с «официальным» стартом отечественной наноиндустрии. Так, 1 апреля (это не шутка!) ГК «Роснанотех» начинает прием проектов в соответствии с требованиями корпорации:

"С 1 апреля 2008 года ГК «Роснанотех» начинает прием и рассмотрение проектов в области нанотехнологий, предлагаемых к финансированию из средств корпорации. Проекты принимаются в форме, соответствующей требованиям корпорации.

До этого, с сентября 2007 по март 2008 года было получено около 330 обращений в корпорацию, поданных в инициативном порядке. Из них – более 75% предложений о финансировании НИР и НИОКР, около 10% – предложения о создании или развитии производства нанопродукции.

В результате анализа поступивших обращений, изучения лучшей отечественной и зарубежной практики экспертизы инновационных проектов, корпорацией подготовлен необходимый пакет документов, регламентирующий прием, отбор и экспертизу проектов, порядок и условия их финансирования.

А 4 апреля, генеральный директор ГК «Роснанотех» Леонид Меламед и руководитель Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Григорий Элькин подписали Соглашение о сотрудничестве .

Александр Лосюков

Соглашение определяет порядок взаимодействия сторон при организации и проведении работ по обеспечению единства измерений, стандартизации, оценке соответствия и безопасности использования нанотехнологий, наноматериалов и продукции наноиндустрии, а также сертификации систем менеджмента качества организаций и предприятий, работающих в наноиндустрии.

В рамках подписанного Соглашения специалистами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и ГК «Роснанотех» будет сформирован системный подход к созданию нормативной базы наноиндустрии и осуществлена разработка комплекса стандартов на приоритетные нанотехнологии и нанопродукцию. Кроме того, стороны обеспечат проведение разработки и производства нанопродукции в условиях, соответствующих требованиям международных стандартов ISO 9000, ISO 14000.

Для подтверждения соответствия продукции установленным требованиям корпорация будет привлекать к работам действующие испытательные и метрологические центры как в рамках создаваемого сертификационного центра ГК «Роснанотех», так и непосредственно при проведении работ по инвестиционным проектам.

В качестве заместителя генерального директора ГК «Роснанотех» Александр Лосюков будет курировать международную деятельность корпорации .

Международная деятельность ГК «Роснанотех» направлена на создание благоприятных внешних условий для развития российской инновационной инфраструктуры нанотехнологий, реализации перспективных проектов в области нанотехнологий и наноиндустрии. Полноценное вхождение корпорации на паритетных началах в основные международные структуры и механизмы международного сотрудничества в сфере нанотехнологий позволит решить задачу выхода российских организаций на мировой рынок высоких технологий.

Основными задачами международного сотрудничества корпорации на ближайшую перспективу являются:

Изучение круга организаций иностранных государств и международных организаций. Установление контактов с организациями в иностранных государствах и международными организациями; Определение приоритетных направлений международного взаимодействия в сфере нанотехнологий; Организация российского международного форума в области нанотехнологии и наноиндустрии. Александр Лосюков родился 15 мая 1943 года. Окончил Московский государственный институт международных отношений в 1968 году.

И в заключение – третий выпуск газеты «Наноскоп»!

Итак, наш двенадцатый выпуск подошел к концу!

Напоминаем, что если у вас есть какие-либо замечания или пожелания насчет состава рубрик или того, что бы вы хотели видеть в следующих выпусках – пишите !

До встречи через неделю!

Составитель – Свидиненко Юрий