Микроявления и глобальные перемены

Популярное слово «нано» слышал каждый, но не все знают, чем конкретно занимается наноиндустрия, и определенно не каждый осведомлен о том, в каком состоянии пребывает эта отрасль в Казахстане. Многие полагают, что нанотехнологиями в Казахстане пренебрегают. В то время как мы пребываем в неведении, в 2008 году была создана Национальная лаборатория по нанотехнологиям в Шымкенте. Перед лабораторией ставятся весьма перспективные цели: реализация государственной политики в сфере нанотехнологий, создание и развитие инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологий, реализация проектов (на основе сырьевых ресурсов нашей страны), создание перспективных нанотехнологий и наноиндустрии, формирование сектора казахстанских исследователей наноиндустрии. Но главной задачей, разумеется, является подготовка высококвалифицированных отечественных специалистов.

Сегодня в Казахстане при крупных вузах действует 10 инжиниринговых лабораторий, поэтому одна из задач шымкентской лаборатории — интеграция информационных потоков и достижений этих передовых институтов.

Для многих будет открытием, но результаты казахстанских ученых получили широкое признание, отмечены научными премиями и цитируются в научной литературе, обзорах и монографиях за рубежом. Проблема заключается лишь в том, что до сегодняшнего дня так и не созданы технологии для массового тиражирования результатов. Речь идет об имеющемся разрыве между потенциальными возможностями нанотехнологий и их товарными формами, которые сегодня используются бизнесом. Многие из удивительных продуктов нанотехнологий еще не стали товарами массового производства, и поиск технологий, способных это осуществить, является стратегической задачей во всех ведущих корпорациях и лабораториях мира.

Несомненно, применение нанотехнологий в медицине, электронике и производстве сулит необыкновенные и заманчивые перспективы, особенно при массовом их внедрении. Однако растут опасения, что нанотехнологии могут представлять собой угрозу для окружающей среды. Сами наноматериалы могут быть вполне безопасными, однако при попадании в окружающую среду последствия могут быть самыми неожиданными. Например, наночастицы из диоксида титана, которые находят применение в широком диапазоне устройств (от солнцезащитных экранов до перезаряжаемых батарей), поглощают и концентрируют в себе тяжелые металлы, такие, как кадмий. В настоящее время не ясно, повлияет ли появление таких наночастиц в атмосфере на токсичность и характер движения других вредных компонентов, загрязняющих окружающую среду.

Несмотря на возможность угрозы окружающей среде, наноиндустрия стремительно развивается: за рубежом она уже находится не на лабораторном уровне, а применяется в практических целях. По данным агентства Scientific, зафиксировано 150 случаев применения нанотехнологий в пищевой промышленности по всему миру. Другое аналитическое агентство Helmut-Kaiser предсказывает, что вклад нанотехнологий в производство продуктов питания в 2010 году в США составит порядка $20 млрд. Так, например, Правительство США инвестирует до $1,2 млрд. в программу внедрения нанотехнологий в сельское хозяйство. Российскими учеными уже сделан большой вклад в развитие нанотехнологий. У Казахстана также есть серьезные разработки, но использовать их в масштабных целях пока не удается.

Казахстанскими физиками созданы опытные экземпляры солнечных батарей на основе нанопористого кремния, КПД которых выше обычных на 5% (как правило, КПД солнечных батарей составляет 9–25%). Наши физики научились создавать нанокластеры металлов (микрочастицы упорядоченного строения), которые найдут свое практическое применение. К примеру, нанокластеры серебра можно использовать в высокоскоростных лучах, а также в трансплантатах, использующихся при переломах конечностей.

Вопрос заключается в том, следует ли самим наладить полноценные инновационные производства, что стоит немалых денег, или оставаться производителями полуфабрикатов.