Химическая термодинамика

     С 2006 года в рамках проекта RoboCup (по футболу среди роботов) появилась номинация “Nanogram Competition”, в которой игровое поле представляет из себя квадрат со стороной 2.5 мм. Максимальный размер игрока ограничен 300 мкм.

   Открытия в области нанотехнологий в России в 2010 году

          15 февраля 2010 года подписано соглашение между госкорпорацией Роснано и Федеральным медико-биологическим агентством (ФМБА), позволившее совершить прорыв в инновационной медицине.

     Одно из направлений сотрудничества - внедрение нанотехнологий в медицине и фармакологии. Как отметили участники соглашения, в России есть немало новых технологий, в том числе апробированных, прошедших клинические испытания. Сейчас речь идет об их тиражировании.

     Роснано уже реализует восемь медицинских проектов с использованием нанотехнологий, в их числе брахеотерапия - борьба с онкологическими заболеваниями не с помощью операций, а путем внесения в опухоль наночастиц, которые уничтожают ее своим излучением. Как пояснил Владимир Уйба, в России большинство онкологических больных излечиваются только операционным путем, приводящим нередко к тяжелым осложнениям. А в развитых странах при аналогичных заболеваниях примерно в 90 процентах случаев используется метод безоперационного лечения. И люди не умирают и не страдают от последствий. Он также напомнил, что сейчас готовится постановление правительства о создании центров ядерной медицины, первый из которых будет запущен в Димитровграде Ульяновской области. Цена проекта - 14 миллиардов рублей, но, по подсчетам правительства, он позволит государству сэкономить не менее 250 миллиардов, ведь лечение ядерными технологиями будет стоить дешевле, чем хирургическое вмешательство и долгое долечивание после него. Каждый центр ядерной медицины рассчитан на 30 тысяч человек в год, уточнил Владимир Уйба.

     Также Роснано совместно с ФМБА уже занимается внедрением таких направлений в медицине, как плазмоферез, производство нановакцины против гриппа, изготовление сердечных наноклапанов. Параллельно с внедрением нанотехнологий будут изучаться и возможные побочные эффекты от применения новых препаратов, формируется новая дисциплина - нанотоксикология. "Наночастицы очень эффективны при лечении многих болезней, но они накапливаются в организме, их надо тщательно дозировать, а какие объемы введения являются предельно допустимыми, надо еще изучать опытным путем, ведь главная заповедь врачей - не навреди. Прежде чем переходить на внедрение нанопрепаратов в практическую медицину, все они будут проходить испытания на биологических моделях и животных", - подчеркнул глава ФМБА. Анатолий Чубайс добавил, что ведомства будут вырабатывать собственную методическую базу для оценки безопасности в наномедицине.

      6 апреля 2010 года. По мнению руководителей госкорпорации "Роснано", только 15-20 регионов страны через некоторое время смогут стать по-настоящему инновационными. И тем, кто претендует на попадание в это число, надо вдвое интенсифицировать работу. Процесс поиска и отбора инновационных проектов в регионе должен работать как конвейер. Но для этого придется поправлять законодательство, стимулировать бизнес и науку льготами

Владимир

     Все нулевые годы во Владимирском госуниверситете прошли под знаком исследований свойств наноматериалов и их применения в различных отраслях промышленности. Когда это направление стало приоритетным и вошло в госпрограмму, инновационная работа получила новый мощный импульс. За короткий срок ВлГУ стал ведущим исследовательским центром региона в сфере нанотехнологий.

     Помогла господдержка - 500 миллионов рублей, позволившая приобрести уникальное оборудование. Здесь появились установки, с помощью которых можно проводить лазерную обработку материалов наночастицами, создавать поверхности с определенными свойствами и управлять их рельефом (например, нанося нановещество на более износоустойчивые части деталей в машиностроении), а также увидеть и даже измерить невидимые глазу результаты своей работы.

     Год назад в университете открылась лаборатория по производству углеродных трубок. Ее гордость - реактор по производству наноуглерода производительностью две тонны материала в год. Правда, на такую мощность здесь не вышли. Машину запускают раз в неделю по мере возникновения задач исследования - на 2-3 синтеза. Каждый дает 700 граммов наноматериала.

     В вузе убедились, что добавление десятой доли углерода в резину улучшает ее свойства на 30-40 процентов. Намного прочнее с такими добавками становится, в частности, бетон. Теперь в этом остается убедить промышленников.

     Другое направление работы вуза - очистка воды. В конце 2008 года в университете была создана учебно-производственная научно-исследовательская лаборатория. Шесть ее модулей позволяют отрабатывать все технологии - от водоподготовки до выделения ценных компонентов с помощью современных мембран.

     А на электромеханическом заводе в одном из райцентров Владимирской области к вопросам теории пришли через практику. Четыре десятилетия предприятие выпускает замки. До сих пор их слабым местом было качество покрытия фурнитуры - очень сложно было добиться его "нестираемости". Когда заводчане заменили гальваническое производство, требующее больших затрат на экологические мероприятия, на технологию нанесения нанокомпозитных покрытий в вакууме, - получили и прочность, и устойчивость к ржавчине, и экономию дорогостоящего материала.

     А когда появилась возможность воспользоваться помощью государства, решили внедрить новую технологию и в производство гидравлики, номенклатура которой здесь огромна. Новый метод позволит сократить финишную операцию по доводке, поскольку нанопокрытие очень тонкое - десятые доли микронов.

     Всего за год в области подготовлено 16 проектов для сферы наноиндустрии. Одно из владимирских предприятий совместно с ГК "Роснано" уже реализует проект "Русские мембраны". А к 2012 году планируется открытие завода по выпуску самых современных полимерных мембран с наноразмерными отверстиями. С их помощью можно будет очищать любые жидкости.

Тамбов

     Ученые Тамбовского государственного технического университета уже несколько лет занимаются разработкой технологий для получения наноматериалов, а на одном из местных заводов освоили их промышленное производство. В марте 2008 года на Московском международном салоне инноваций и инвестиций разработки тамбовских ученых и реактор для синтеза углеродных наноструктурных материалов были удостоены самых высоких наград. А наноматериал, названный "Таунитом", уже успешно используется в реальном производстве.

     Завод, который выпускал нестандартное оборудование для химического машиностроения и оборонной промышленности, стал базой для производства в реакторах, сконструированных нашими учеными, многослойных углеродных нанотрубок. Множество наночастиц внешне напоминает сажу, а их промышленное производство - лабораторию. Если нанотрубку увеличить в миллион раз, то взору откроется полый цилиндр, образованный свернутым листом углерода. Толщина листа равна атому углерода, а сама трубка - это, по сути, одна молекула. Понятно, что материал из таких нанотрубок должен быть фантастически прочным. Ведь чтобы разрушить его структуру, придется рвать не только межмолекулярные, но и межатомные связи.

     Область использования механических свойств углеродных нанотрубок зависит от объемов инвестиций заказчика. Можно получить сверхпрочную рыболовную леску, а можно - обшивку самолета. А поскольку углеродные трубки проводят электрический ток, то им прямой путь в микроэлектронику, компьютерные технологии. Но для этого необходимо произвести наноматериал с заданными свойствами и высоким уровнем чистоты. Тамбовские ученые пока нацелены на использование многослойных углеродных нанотрубок в качестве модификаторов для бетона и других строительных материалов.

Брянск

     Власти Брянской области решили создать в администрации "наноотдел", который будет активно работать с госкорпорацией. Он позволит удовлетворить композитами все автосборочные предприятия страны. Должно быть построено предприятие, которое будет выпускать уникальную для российской промышленности продукцию из наноглины. Прежде всего его продукция потребуется для производства автомобильных бамперов. Кроме того, здесь будет выпускаться упаковочная продукция с необычными свойствами, а также стекло и другие изделия. Стоимость всего проекта - 2,6 миллиарда рублей, половину из этой суммы предоставит "Роснано".

Воронеж

     Первой одобренной наблюдательным советом ГК "Роснано" воронежской заявкой на софинансирование стал проект создания технологического центра 3D-сборки кристаллов для микроэлектроники с производством электронных наноматериалов и 3D-изделий на базе местного завода полупроводниковых приборов. Технология трехмерной сборки позволяет снижать размеры микросхем. Всего потребуется порядка 1,6 миллиарда рублей, и госкорпорация готова выделить примерно пятую часть суммы.

     10 сентября 2010 года Премьер Владимир Путин, посещая "Роснано", разбирался, что такое нанотехнологии и какой от них толк стране.

     Анатолий Чубайс перед совещанием по нанотехнологиям решил показать главе правительства, какие наработки на сегодня имеются и что с ними можно делать. К примеру, углеродная ткань, "непревзойденная по своей прочности", будет использоваться в авиации, судостроении, автомобилестроении и даже в строительстве.

     Среди медицинских ноу-хау Чубайс привлек внимание премьера к устройству, которое значительно облегчает проведение операций. "При любой серьезной операции возникает угроза свертываемости или несвертываемости крови", - рассказывал глава "Роснано", имея в виду, конечно, не это открытие. По его словам, раньше анализы проводились в течение 72 часов, однако сейчас, благодаря госкорпорации, все необходимые для операции исследования можно провести за два часа.

     Впрочем, на этом "Роснано" не ограничилась – госкорпорация показала главе правительства любопытный антитеррористический прибор. Он позволяет распознавать взрывчатые и наркотические вещества, например в ручной клади, багаже, автомобиле, даже при экранировании до одного-полутора метров. За три-пять минут аппарат "вынюхивает" до 30 взрывчатых и наркотических веществ с точностью до 98 процентов и даже восстанавливает трехмерное положение объекта.

     У другого же стенда объектом нанотехнологий оказалось  изобретение многофункциональной приставки, которая подключается к любому домашнему телевизору. Через нее можно будет обратиться к госуслугам, зайти в Интернет и даже оплатить необходимые клиенту услуги с помощью универсальной электронной карты, которая может быть подключена к этой приставке.

     24 ноября 2010 года Российские ученые создали прибор, предупреждающий об опасности появления тромбов. У данного аппарата нет аналогов в мире. Он испытан не только в отечественных лабораториях, но и в ведущих научных центрах США и Франции.

     Тромб - коварнейший враг человека. Он подкрадывается тихой сапой, часто вообще не подавая организму никаких тревожных сигналов. Зато бьет мгновенно. Перекрывает сосуд, вызывая неожиданную смерть миллионов людей на планете. До сих пор наука была бессильна перед этим "тихоней". По заключению европейских экспертов, все попытки создать метод ранней диагностики заканчивались неудачей. Так что работу российских ученых из Гематологического научного центра РАМН и Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН можно назвать прорывом. Они первыми в мире сумели создать прибор, который успешно испытан не только в отечественных лабораториях, но и в американском Институте им. Дж. Холланда, и в Университете города Лион.

     - Тромб - это "изделие" целой фабрики, где примерно в 300 реакциях "варится" до полусотни разных белков, - рассказывает ведущий научный сотрудник Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН Михаил Пантелеев. - Система сложнейшая. Представьте, что вам надо из деталей собрать самолет неизвестной конструкции. Как к этому подступиться? Поэтому мы создали математическую модель тромбообразования и, играя на ней, пытались понять, а как же работает вся эта система. Потом проверяли эти догадки в экспериментах.

     Так постепенно прояснялся лик коварного тромба и причины, почему так трудно уловить момент его появления. Все это были очень серьезные фундаментальные исследования, длившиеся несколько лет. Их итоги опубликованы в престижных международных журналах. Статьи сразу стали научной сенсацией, а россияне - лидерами в этой научной области.

     А затем от теории они перешли к практике. Цель - создать прибор, который на ранней стадии предупредит об опасности возникновения тромба. Для этого требовалось в "железе" воссоздать естественные процессы свертывания крови. И тут на помощь пришли нанотехнологии. Было разработано нанопокрытие, ставшее аналогом того самого белка, который провоцирует тромб. Диагностика выглядит предельно просто. Каплю крови человека наносят на пластину с нанопокрытием, где и должен расти тромб. По скорости этого роста, размеру, плотности и другим параметрам ученые ставят диагноз. Весь тест длится 30 минут.

     Этот проект стал одним из первых, который поддержал "Роснано", выделив 500 миллионов рублей, а общий бюджет составил один миллиард рублей. Серийный выпуск должен начаться уже в 2012 году. По оценке специалистов, рынок такой техники только в Европе составляет около 500 миллионов евро в год.

     8 декабря 2010 года у нас в Казани в рамках XI международной конференции "Нанотехнологии в промышленности” открылась II международная специализированная выставка "Нанотехнологии. Казань-2010".

     По сравнению в спрошлым годом количество ее участников увеличилось почти вдвое. В этом году свою экспозицию представили более ста компаний из различных регионов России, в том числе Московской, Пензенской, Самарской и других областей, готовые к внедрению научных разработок в области нанотехнологий и наноматериалов, а также  научно-исследовательские и проектные институты, высшие учебные заведения, научные лаборатории и другие.

     Сегодня многие утверждают, что России закрыт путь в сообщество стран с инновационной экономикой, но они ошибаются, - заявил на форуме заместитель генерального директора госкорпорации "Роснанотех" Яков Уринсон. - С 2001 по 2009 год рынок нанотехнологий вырос с 54 до 250 миллиардов долларов, а к 2015 году он увеличится до трех триллионов долларов.