http://93.174.130.82/digest/showdnews.aspx?id=368da9ff-2159-4614-b6fc-086562c3c95f&print=1© 2024 Российская академия наук
Однажды, стоя в бесконечной пробке, мы принялись мечтать: вот придумают однажды ученые какое-нибудь удивительное приспособление: застегнул его на поясе, и лети куда хочешь. Ни светофоров тебе, ни встречных машин, ни гаишников! Фантастика? Пожалуй, но - условная. Когда-то люди обходились совсем без телефонов, потом пейджер казался чудом техники, а теперь мобильные телефоны становятся всё компактнее и удобнее. Век высоких технологий сделал доступной и необходимой такую технику, о какой еще пару десятков лет назад и мечтать никто не смел. И нанотехнологии, которые становятся в последние годы всё популярнее, способны привести науку и технику к высотам, которые когда-то казались абсолютной фантастикой.
Впрочем, и нынешние достижения уральских ученых вполне можно назвать фантастическими. Судите сами: на основе нанотехнологий ученые создают средство, которое может избирательно уничтожать раковые клетки, не задевая при этом здоровые; строительные наноматериалы превосходят по качеству всё, что производит строительный комплекс. Новые технологии всё шире применяются в электронике, биотехнологии, электромеханике, энергетике, машиностроении и робототехнике. А уж о компьютерных технологиях, экологии, аэронавтике, системах безопасности и борьбе с терроризмом и говорить не приходится.
Почему же нанотехнологиям пророчат такое большое будущее? Дело в том, что нанообъекты резко меняют свойства продуктов, в которые они входят. В результате появляется возможность получать продукты с новыми, уникальными свойствами, заданными человеком. Новые технологии помогают создавать и контролировать материалы и устройства на недосягаемом ранее молекулярном уровне. В идеале металлы становятся тверже и легче, ткани прочнее, расход топлива уменьшается. Говорят, что японские ученые уже создали белоснежную наноткань. На костюм из такой ткани вылили вишневый сок и оставили на пару часов. Представьте себе: пятно само по себе исчезло без следа!
Именно поэтому специалисты считают, что в ближайшие 8-10 лет общемировой рынок нанотехнологий составит один триллион долларов в год. Предполагается, что к середине XXI века нанотехнологии будут применяться во всех сферах деятельности человека.
Совсем недавно с помощью наноматериалов был отремонтирован турбоагрегат на Красногорской ТЭЦ в Каменске-Уральском. Оборудование на этой станции новым не назовёшь. Провели недавно на этой станции капитальный ремонт турбоагрегата, мощность которого составляет 25 мегаватт. Запустили в работу, и... началась вибрация подшипников. Увы, ремонт не дал ожидаемого эффекта: соединительная муфта турбины оказалась настолько изношенной, что пора было менять её полностью. Но легко сказать - менять. На деле такая замена стоит очень дорого и занимает много времени. А уже к началу сезона все агрегаты станции должны были быть отремонтированы.
Тогда и возникла у начальника производственно-эксплуатационного управления ТГК-9 Марка Мительмана идея использовать новейшую технологию из серии наноразработок.
Всё просто: на поверхности трения наносится специальный состав, мельчайшие частицы которого при взаимодействии с металлом "работают" на молекулярном уровне, проникают в кристаллическую решетку металла. Если изношенность поверхности составляет не более 70 процентов, её дефекты устраняются полностью, а коэффициент трения снижается в разы!
Наносостав смешивается со смазкой, наносится на поверхность трения и принимается "лечить" дефектные поверхности. Конечно, эксперимент - это всегда риск, но обращение к нанотехнологиям себя оправдало. Специалисты провели обработку, запустили турбоагрегат, и сутки наблюдали за его работой в различных режимах. Удивительно, но машина стала работать четко, без сбоев и лишней вибрации, так что нанотехнологии - это уже настоящее, а не далёкое будущее. И это - не единственный пример удачного применения новых технологий в нашей области.
Неудивительно, что Свердловская область оказалась одним из лидеров в разработке и внедрении нанотехнологий. Уникальный комплекс промышленных предприятий и научных институтов, созданный в регионе, позволяет создавать и применять на практике самые смелые проекты.
Например, в корпорации "ВСМПО-АВИСМА" внедрена технология сверхпластичной деформации листов высокопрочных наноструктурных сплавов титана. Эта технология позволяет наполовину сократить цикл производства деталей, повысить стойкость штампа и снизить энергозатраты.
"Уральский центр наноиндустрии", созданный с участием крупнейших промышленных предприятий, институтов Уральского отделения РАН и вузов, активно помогает внедрять разработки ученых на предприятиях области.
Трехлетняя программа развития нанотехнологий, утвержденная правительством нашей области, определяет приоритетные направления развития наноиндустрии. В соответствии с программой на 30 предприятиях области внедряется 42 проекта, которые были разработаны при участии 15 институтов Уральского отделения Российской академии наук, государственных университетов и отраслевых НИИ.
В феврале нынешнего года уральские ученые представили свои разработки в Государственной Думе. В слушаниях участвовали председатель областного правительства Виктор Кокшаров, политики и представители государственной корпорации "Роснанотех". Результатом этих слушаний стало соглашение между правительством области и Роснанотехом, которое будет действовать до 2011 года. Теперь деньги на перспективные разработки выделяются не только из областного, но и из федерального бюджета. Реализацию соглашения контролирует Координационная комиссия, возглавляет которую первый заместитель председателя правительства Свердловской области, - министр промышленности и науки Анатолий Гредин.
На слушаниях были представлены 12 важнейших проектов, внедрение которых стоит 6,4 миллиарда рублей. В ГК "Роснанотех" было решено выделить на их реализацию 4,7 миллиарда. Остальные средства поступят из областного бюджета и от заинтересованных предприятий.
Разработка современных катализаторов, которые позволят снизить количество выхлопных газов в автомобильных двигателях - задача крайне актуальная. Во-первых, количество автомобилей постоянно растёт, и если не принять мер уже сегодня, мы рискуем просто задохнуться в дыму. Во-вторых, в 2010 году Россия перейдет на новый европейский стандарт "ЕВРО-5", причем подумать о выхлопах своих автомобилей должны будут и владельцы авто с дизельным двигателем. Что делать? Ответ на этот вопрос дают катализаторы от Уральского электрохимического комбината.
Другой пример - работа научно-производственного предприятия "Высокодисперсные металлические порошки", которое выпускает на базе нанопорошков антикоррозионные покрытия. Эти покрытия уже применяются на строительстве Московской кольцевой автодороги, мостов через реки Обь, Иртыш, Кама, Волга.
Новые осветительные приборы, которые сейчас разрабатываются в рамках соглашения с ГК "Роснанотех" Уральским государственным техническим университетом (УГТУ-УПИ) на базе производственного объединения "Уральский оптико-механический завод имени Яламова" и лампочками-то назвать нельзя. Новые светотехнические устройства потребляют электроэнергии в 5-7 раз меньше, чем их нынешние собратья. При этом светить они будут ярче, а стоить - меньше.
Надо сказать, что правительство Свердловской области помогает ученым не только организационно. По инициативе губернатора Э. Росселя в ближайшие три года из областного бюджета будет выделено 370 миллионов рублей для проведения опытно-конструкторских работ в сфере нанотехнологий. В рамках открытого конкурса специалисты министерства промышленности и науки Свердловской области выбрали организации, которые работают в сфере нанотехнологий. Среди этих проектов - разработки Института иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской академии наук на базе завода "Медсинтез". Ученые совместно со специалистами предприятия разрабатывают технологию и аппаратуру для получения наночастиц с уникальными магнитными и оптическими свойствами с целью диагностики и лечения различных опухолей.
Ситуация на Урале с развитием наноиндустрии обнадеживает. Институты и предприятия активно работают над разработкой технологий и созданием новых образцов техники и оборудования. Но самое главное заключается в том, что все больше наноразработок, которые еще вчера казались фантастикой, сегодня начинают активно использоваться в экономике Среднего Урала, а реальные достижения уральских специалистов в этой сфере позволят области перейти на инновационный путь развития, ускорить реализацию "Стратегии-2020".