Ректор Белгородского госуниверситета Леонид Дятченко характеризует "нанобудущее" региона кратко и ёмко: "Когда мы приобрели уникальный микроскоп и заглянули в него, то увидели не атомы и молекулы. Мы увидели технологии XXI века!" Ещё несколько лет назад исследования, которыми сегодня занимаются белгородские специалисты в сфере материаловедения, "тянули" на Нобелевскую премию. Сегодня нанотехнологии кажутся чем-то почти обыденным, хотя и не до конца понятным. А как изменят они нашу жизнь завтра?
Оно нам нано!
Всего пару лет назад, когда белгородские власти всерьёз озаботились развитием нанотехнологий, проекты Белгородского госуниверситета в этой сфере казались скептикам откровенно прожектёрскими. В самом деле, наукоёмкие технологии - бизнес, требующий значительных капиталовложений на начальном этапе, в то время как финансовая отдача от него далеко не всегда очевидна. "Оно нам надо?" - восклицали отдельные граждане.
Оказалось - надо. Потому как сегодня у Белгородчины есть два пути. Первый вариант - сидеть сложа руки, благо горнодобывающий комплекс обеспечивает сырьевую ренту. Второй путь - не довольствоваться ролью "сырьевого придатка", а выходить на мировой рынок инновационных технологий, шаг за шагом отстраивая экономику XXI века. Первый путь ведет в никуда: природные ресурсы имеют обыкновение истощаться, а вопрос о том, чем мы будем зарабатывать себе на хлеб завтра, волнует каждого. В том числе и белгородских металлургов.
В Белгороде "нанобудущее" пришлось строить практически "с нуля": ни научных лабораторий, ни учёных соответствующего уровня у нас не было. В итоге на сайте БелГУ появилось объявление, обескураживающее российское научное сообщество. Как же так: вчерашний пединститут - и вдруг приглашает на работу научные коллективы, работающие в области естественных, физико-математических и технических наук! Мало того, научной группе сулят новое жильё, лабораторию со всей необходимой техникой и достойную оплату труда.
Белгородские учёные и региональные власти досконально всё рассчитали, взвесили все "за" и "против" - и пришли к выводу, что дело того стоит. В результате на Белгородчину приехала целая научная школа из Томска, возглавляемая профессором Юрием Колобовым.
"Мозги" возвращаются
- В то время такого оборудования в Томске не было, - вспоминает Юрий Романович. - Мог ли томский физик ожидать, что кто-то купит ему прибор стоимостью в 40 миллионов рублей?! Лично для меня это стало решающим аргументом в пользу переезда - в материальном отношении мне и в Томске было вполне комфортно...
Ректор БелГУ Леонид Дятченко и возглавляющий Попечительский совет университета губернатор Евгений Савченко своё обещание выполнили в точности. В кратчайшие сроки в Белгороде был отстроен Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий БелГУ. Уже через пару месяцев после переезда томичи работали на ультрасовременном растровом ионно-электронном микроскопе Quanta 200 3D. При этом, что немаловажно, переехавшие учёные сохранили тесные связи с томскими научными школами, и сегодня БелГУ разрабатывает ряд проектов в тесном сотрудничестве с сибиряками. Мало того, вслед за ними в Белгород потянулись учёные, которые в 90-е годы подались за рубеж - за достойной зарплатой и перспективой работы на современном оборудовании. Украина, Польша, Япония - география впечатляет.
Дополнительное финансирование белгородской наноиндустрии стало возможным после того, как в начале нынешнего года БелГУ выиграл грант Министерства образования и науки. 423 миллиона рублей, из которых более половины направляется на развитие нанотехнологий - не просто инвестиции в завтрашний день. Это ещё и признание инновационного статуса белгородского вуза.
Кластер решает всё
В массовом сознании нанотехнологии кажутся чем-то очень важным, но абсолютно непонятным. Так чем же занимаются специалисты в этой сфере?
Представьте себе одну миллиардную часть метра. Не получается? Сложно? Тем не менее, именно с такими величинами работают нанотехнологи. По сути, они манипулируют с отдельными атомами и молекулами. В результате металл приобретает невиданную прочность, резина становится более упругой, а стоматологические материалы не поддаются разрушению.
Ректор БелГУ Леонид Дятченко отмечает:
- Наша цель - наноиндустрия в Белгородской области. Поэтому мы объединили образовательную, исследовательскую, экспериментальную и внедренческую работу с производством.
Наука в тесной связке с производством - такова формула успеха любых разработок в рыночных условиях. Учёные отмечают: предлагаемые меры являются экономическими по сути, поэтому делают инновационную деятельность организаций экономически выгодной. Передовые научные идеи соединяются с высокотехнологичным производством и профессиональным изучением рынка и, соответственно, - с перспективами коммерциализации.
Сказано - сделано. По соседству с белгородским наноцентром завершается формирование опытно-производственного участка, где новые материалы производят в опытных масштабах.
С этого года БелГУ начал подготовку собственных кадров по специальностям "Наноматериалы" и "Медицинская физика". Студенты не просто грызут гранит науки - они участвуют в развитии белгородской наноиндустрии. Кластерный подход - основа организации учебного процесса.
Для тех, кто не в курсе, поясним: кластерный подход предполагает объединение для достижения общей цели самых разных структур - от вуза и органов власти до академического и бизнес-сообщества. Кластер позволяет сконцентрировать на определенном научном направлении организационные, финансовые, научные, образовательные и другие ресурсы. В рамках кластера "Нанотехнологии" студенты-журналисты должны рекламировать проект, юристы - обеспечивать правовое сопровождение, менеджеры - продвигать новые технологии на рынок и так далее.
"Алмазное" сердце - это реально!
Белгородские металлурги живут не только сегодняшним днём. Они сотрудничают с Центром наноструктурных материалов и нанотехнологий БелГУ. Металлы и сплавы, разработанные материаловедами БелГУ, отличаются уникальной прочностью, при этом сохраняя или даже улучшая пластичность.
Заводу металлургического машиностроения ученые помогают оптимизировать технологические процессы обработки сталей и сплавов. Максимально прочная сталь при минимуме затрат на её производство - реализация поставленной задачи позволит металлургам сохранить свою конкурентоспособность на мировом рынке.
Хотите ещё пример? Пожалуйста! Титановые сплавы, используемые в современной травматологии, считаются хорошо совместимыми с организмом. Но и они через несколько лет начинают доставлять человеку беспокойство: как-никак инородное тело в организме. Сплав, полученный белгородскими нанотехнологами, не содержит вредных для организма элементов, а значит, уже завтра всевозможные имплантаты будут и надёжней, и функциональней. Более того, биоактивные материалы стимулируют восстановление тканей. Сегодня имплантанты уже испытывают на лабораторных мышах. Приживаемость имплантатов демонстрирует высокую биосовместимость.
А как вам искусственный клапан сердца с алмазоподобным покрытием? Такой клапан не отторгается организмом и предотвращает образование тромбов. Кстати, алмазоподобное покрытие используется и при производстве инструментов для стоматологии, что увеличивает срок их службы как минимум в десять раз.
Забудьте про кариес
Со стоматологами нанотехнологи БелГУ поддерживают тесный контакт. Ноу-хау белгородских учёных - препарат нанофлюор. Учёные, правда, склонны называть его не революцией, а эволюцией в стоматологии. Минувшим летом новый препарат для лечения зубной эмали уже поступил на отечественный рынок. Выглядит не слишком презентабельно: небольшой пузырёк с зелёной этикеткой - только и всего.
Внешность, как всегда, обманчива. В качестве основного компонента использован синтезированный в БелГУ наногидроксиапатит. Поскольку по химическому составу нанофлюор - "родственник" костной ткани, он проникает в микротрещины эмали и как бы "запаивает" её. А значит, о кариесе можно будет забыть раз и навсегда. Белгородский опытно-экспериментальный завод "ВладМиВа", выпускающий стоматологические материалы, обеспечивает внедрение препарата в производство.
Глубокое фторирование зуба без бормашины - такая перспектива ожидает нас в будущем. В каналец зуба, страдающего от кариеса, впрыснут вещество, которое станет стимулировать восстановление ткани в организме. При этом белгородские учёные намерены распространять композиционные материалы не только в родном регионе и России, но и во всём мире. Иностранные аналоги значительно дороже отечественного продукта, а значит, успех на рынке вполне возможен.
Нанотехнологии - в числе планов Путина
В сентябре нынешнего года с инновационными разработками белгородских учёных ознакомился сам Президент России. Владимир Путин посетил тематическую выставку в Белгородском университете и высоко оценил результаты, достигнутые белгородскими учёными. Глава государства неоднократно подчёркивал, что на развитие нанотехнологий государство не будет жалеть никаких средств. Потому что нефтедоллары - они не вечны. Потому что главное богатство России - не недра, а мозги. Потому что за инновационной экономикой - будущее страны.
Губернатор однажды обронил фразу, что сегодня "экономика может быть или инновационной, или никакой". Белгородцы выбирают первый вариант.
Из истории вопроса
В 1959 году нобелевский лауреат Ричард Фейнман прочитал знаменитую лекцию "Внизу полным-полно места". В ней он рассказал аудитории о фантастических перспективах, которые сулит изготовление материалов и устройств на атомном или молекулярном уровне.
Нанотехнологии базируются на том факте, что частицы размером менее 100 нанометров (нанометр - это одна миллиардная доля метра) придают сделанным из них материалам новые свойства и поведение. Это происходит вследствие того, что объекты с размерами менее характерной длины (которая обусловлена природой конкретного явления) часто демонстрируют другую физику и химию, что приводит к так называемым размерным эффектам - новому поведению, зависящему от размера частиц.
Другой путь - под внешними воздействиями структура материала дробится до такой степени, что её размеры находятся в нанодиапазоне.
В последние годы нанотехнологии стали рассматриваться не только как одна из наиболее многообещающих ветвей высокой технологии, но и как системообразующий фактор экономики XXI века - экономики, основанной на знаниях, а не использовании природных ресурсов или их переработки.
