Нанотехнологии – производству 2013

НАНОТЕХНОЛОГИИ – ПРОИЗВОДСТВУ 2013

IX-я Международная научно-практическая конференция «Нанотехнологии – производству 2013» состоялась 10-12 апреля 2013 года в культурном центре «Факел» наукограда Фрязино Московской области.

Организаторами мероприятия явились: Торгово-промышленная палата Российской Федерации, Фонд инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО, Администрация г. Фрязино, Национальная ассоциация наноиндустрии и Наноиндустрия». Генеральный партнёр конференции – Фонд инфраструктурных и образовательных программ, а юридическую поддержку конференции осуществляет компания “ALPS & CHASE”. Генеральный информационный спонсор - издание о высоких технологиях CNews компании РосБизнесКонсалтинг. Спонсоры конференции: Фонд инфраструктурных и образовательных программ, «СЕРВИСЛАБ», », «ИРЭ-Полюс».

Цель конференции осталась неизменной – содействие деловому сотрудничеству в сфере создания и развития наноиндустриальных производств, ориентированных на получение принципиально новых видов продукции, снижение энергоёмкости технологических процессов, повышение безопасности, улучшение условий и качества жизни людей путём практического использования нанотехнологий. В мероприятии приняли участие разработчики, представители промышленности, бизнеса, инвесторы и все заинтересованные в использовании достижений нанотехнологий в реальном секторе экономики.

Программный комитет конференции возглавил д. т.н., профессор, член-корреспондент РАН – Президент Российской инженерной академии. В состав комитета вошли такие известные учёные, как (директор Института радиотехники и электроники РАН, академик РАН), (заместитель декана факультета наук о материалах МГУ, д. х.н., профессор, член-корреспондент РАН), (проректор по научной работе Пензенского государственного университета, д. т.н., профессор), (президент Лазерной ассоциации России, д. ф.-м. н., профессор), (президент Национальной ассоциации наноиндустрии, д. т.н., академик РАЕН), (директор », д. ф.-м. н., профессор), (руководитель отдела региональных рынков Департамента программ стимулирования спроса Фонда инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО) и другие крупные специалисты.

На конференции присутствовали представители из 29 городов России и стран СНГ. Среди участников конференции - сотрудники более 20 промышленных и малых предприятий, 16-ти отраслевых научно-исследовательских институтов, 12-ти высших учебных заведений, 7 академических институтов. На конференции сделаны 30 устных и 32 стендовых докладов по различным направлениям прикладных нанотехнологий.

Тематика конференции включала доклады, посвященные использованию нанотехнологий и наноматериалов в машиностроении, медицине, сельском хозяйстве, альтернативной энергетике, электронике, нанотехнологическом приборостроении. В рамках конференции прошли два дискуссионных круглых стола: «Направления внедрения нанопродукции в промышленность и социальную сферу» (ведущий – , д. т.н., генеральный директор «Наноиндустрия») и «Нанотехнологии и наноматериалы в сельскохозяйственном производстве» (ведущая – , д. т.н., профессор, заведующая кафедрой химии Рязанского государственного агротехнологического университета). В центре дискуссий был вопрос о практическом внедрении нанотехнологических разработок на предприятиях реальных секторов экономики.

Открывший конференцию (директор МБУ «Дирекция «Наукограда Фрязино», к. т.н.) представил членов Президиума конференции, которые затем выступили с приветствиями перед участниками мероприятия.

Первым выступил - глава города Фрязино. В своём выступлении он кратко рассказал об истории предприятий и самого города, о развитии города-наукограда и вкладе его научно-производственных организаций в решение нанотехнологических задач, остановился также на текущих проблемах коммерциализации разработок и проводимой работе по инновационному развитию города.

Затем выступил ёв – Первый заместитель генерального директора, директор по научно-технической деятельности, главный конструктор НПО «Исток», д. т.н., профессор. Он отметил тот факт, что на предприятиях наукограда уже давно используются нанотехнологии при разработке и производстве изделий микроэлектроники, вакуумной техники, лазеров и продолжается их развитие и внедрение. Кроме того, было сказано, что в настоящее время на предприятии осваивается современная топология транзисторов на уровне 25 нм с точностью измерений 0.2 нм.

Представитель Торгово-промышленной палаты Российской Федерации, к. т.н. отметил положительную роль настоящих конференций в формировании инновационной политики государства и в ускорении внедрения нанотехнологической продукции во все сферы хозяйственной деятельности и зачитал приветственное письмо президента ТПП РФ в адрес участников конференции.

Утреннюю сессию докладов открыл президент Национальной ассоциации наноиндустрии, д. т.н. . В докладе «Нанотехнологии и национальная безопасность России» он кратко сообщил о результатах работы ассоциации за прошедший период, а затем сформулировал ближайшие задачи и направления внедрения нанопродукции. Одним из приоритетных он назвал экологическое направление, в котором современные нанотехнологии могут и должны сыграть главную роль в повышении эффективности утилизации огромного количества вредных отходов, особенно гальванических производств. Вторым важным направлением следует считать более рациональное использование вторичных отходов за счёт внедрения нанотехнологий в химические и физические процессы. Третьим направлением можно считать нанотехнологическое сопровождение получения сверхчистых металлов и особенно редкоземельных элементов, используемых в современной промышленности в больших количествах не только для легирования сплавов, но и для создания перспективных гетероструктур. Развитие способов получения и производства наноплантов (путём введения соответствующих наночастиц в удобрения) способствует значительному повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Важным направлением нанотехнологий является их внедрение в пищевую промышленность, в частности в повышение эффективности упаковок для защиты от микробов, влаги и газов. Ну и, естественно, медицинское направление, в котором на основе нанотехнологий разрабатываются новые способы получения и доставки в нужные зоны организма требуемых лекарственных препаратов.

Главный научный сотрудник Института проблем химической физики РАН (г. Черноголовка), д. ф.-м. н., профессор остановился в своём докладе на «Проблемах информации в области нанотехнологий и наноматериалов. Месте России в мировом наносообществе». Докладчик подчеркнул, что публикационная активность отражает уровень разработок и степень внедрения их во все сферы человеческой деятельности. Наибольшая активность наблюдается в США, за счёт большого объёма финансирования нанотехнологических исследований и производств, а также развитой инфраструктуры. Всего в мире издаётся около 240 специализированных журналов. Мы отстаём по динамике роста публикационной активности и, особенно, по цитируемости, занимая 37-е место. В целом наша страна находится лишь в 4-й лиге, на 12 месте, хотя по официальным данным в России около 287 производителей нанопродукции. И конечно, очень мало регистрируемых патентов.

Несмотря на многообразие тем докладов и выступлений, следует всё же отметить некоторые из перспективных направлений развития нанотехнологий: наноструктурирование покрытий, изделий и конструкций, развитие элементной базы новых типов солнечных модулей, современные способы анализа размеров и других свойств частиц субмикронного и наноразмерного диапазона, исследования и разработка управляемых технологических процессов получения наноразмерных частиц или структур для эффективного применения в тех или иных областях промышленности, в частности для уменьшения трения и износа в нагруженных механизмах, повышения качества и долговечности нанотехники МЭМС и НЭМС, увеличения добротности термоэлектрических преобразователей и т. п.

Директор НТЦ НТЭТМ СамГТУ, д. т.н., профессор рассказал участникам конференции о «Нанотехнологиях, повышающих работоспособность поверхностей трения», об опыте организации научных разработок и внедрения нанотехнологий в промышленности Самарской области. Примерно 80-90% износа и разрушений деталей начинается от поверхностей. Поэтому проблемы трибологии — уменьшения трения, играют ключевую роль. В частности, докладчик выделил три направления в этих работах: развитие технологии образования наноплёнок в местах трения путём введения соответствующих наноприсадок, залечивание микродефектов путём их пассивации и повышение липкости смазок, уменьшающих их выдавливание. Далее он привёл ряд примеров по внедрению разработок, в частности, способов имплантации частиц в поверхностный слой трущихся деталей и использования их в составе покрытий и присадок для повышения износостойкости и контактной выносливости (ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс»), а также по внедрению нанотехнологий образования антифрикционных защитных плёнок, реализованных с помощью присадок фторированного графита на деталях газотурбинных авиадвигателей ().

Заместитель директора УП «КБТЭМ-ОМО» (Беларусь), к. т.н. рассказал собравшимся о разработках Минского научно-производственного объединения по созданию средств производства изделий микроэлектроники на основе фотолитографии по топологии 200 нм и ниже с использованием лазерных генераторов изображений. При этом точность перемещений рабочих столов установок находится на уровне 0.6 нм. Имеются также установки контроля топологий и фотошаблонов по технологиям 90 нм с получением электронных образов фотошаблонов. Кроме того, реализованы способы устранения прозрачных и непрозрачных дефектов, включая лазерную резку.

Исполнительный директор НПП «Пироуглерод» посвятил своё выступление анализу свойств новых углеродных нанокомпозитов, специально разработанных для применения в отраслях высоких технологий, таких как ГК «Росатом» и ГК «Ростех». Пироуглеродный материал с размерами кристаллитов порядка 10х10 нм имеет в структуре частицы карбидов бора, что обеспечивает высокие физико-механические свойства в области температур до 20000C. Поэтому данный углеродный нанокомпозит нашёл эффективное применение в термоядерных установках, авиакосмической и военной технике, в электротехническом и химическом машиностроении, литейном производстве, электроэрозионной обработке и научном приборостроении.

Руководитель НОЦ «Наноэлектроника» ЮЗГУ, д. т.н., профессор в докладе «Математическое моделирование составляющих рамановских спектрограмм при контроле процесса нанесения наночастиц золота 10 нм» сообщил о возможности повышения точности оценки рамановских спектров и уменьшении влияния побочных люминесцентных спектров при обеспечении контроля малого количества наночастиц золота 10 нм на искусственных волокнах.

Вызвал интерес доклад Главного научного сотрудника Российского университета дружбы народов, д. ф.-м. н., профессора на тему «Графен: уникальный материал или напрасные ожидания?». В нём автор показала, что вынесенный в заглавие вопрос отнюдь не является праздным. Большое число эмпирических свидетельств неустойчивости свойств графена является убедительным основанием для его постановки. Сегодня электронная структура графена-молекулы считается уникальной и многообещающей при её практической реализации, но в то же время выявлена корреляция электронов как «слабого звена» графена-материала вследствие его высокой чувствительности к слабым внешним воздействиям.

В докладе доцента, к. ф.-м. н. (Пензенский государственный университет совместно с International medical center Japan, Tokyo) сообщалось о разработке перспективного метода контролируемого роста квантовых точек из коллоидного золота. Хорошо известна применимость наноразмерных точек из коллоидного золота для целей наномедицины, например при терапии ревматоидного артрита, обезболивания в суставах, разрушения бляшек, в качестве носителя лекарственных препаратов и т. п.

Заместитель генерального директора -Полюс» обрисовал систему «Подготовки научных и инженерных кадров для высокотехнологичных предприятий». В частности, он отметил первичную связь подготовки специалистов с такими известными ВУЗ׳ами как МИФИ, МИРЭА и МГТУ им. . Затем, более узкая образовательная специализация производится в течение года через собственное учреждение при -Полюс».

Определённый интерес вызвал доклад (ФИРЭ им. РАН) об ИК-люминесцентной диагностике новообразований на основе наноразмерных элементов. Ранняя люминесцентная диагностика опасных заболеваний базируется на внедрении наноразмерных нефототоксичных иттербиевых металлокомплексов порфиринов, обладающих универсальными спектрально-люминесцентными характеристиками и, в частности, люминесцентным сигналом повышенной интенсивности в ИК-области спектра нм. В организации разработан и изготовлен опытный образец эндоскопического лазерно-волоконного флуориметра повышенной чувствительности в указанной области ИК-спектра при возбуждении опухоли полупроводниковым лазером на длине 405 нм при оптической мощности лазера до 30 мВт.

Существенные результаты получены с внедрением нанотехнологий в сельскохозяйственное производство. (Татарский НИИ агрохимии и почвоведения РАСХН) рассказал о «Перспективности использования наноразмерных агроминералов в сельском хозяйстве». Так, наноразмерная фосфоритная мука (с величиной частиц 5-95 нм) при внесении в почву и при предпосевной обработке семян способствовала повышению урожайности зелёной массы с улучшением её качества. Полученные наноразмерные вещества и их применение в земледелии, растениеводстве и животноводстве привели к увеличению эффективности в несколько раз по сравнению с применением первичных макроаналогов. В докладах сотрудников других организаций также отмечалось, что использование наноудобрений приводит к заметному улучшению биометрических показателей растений и, прежде всего, к более развитой корневой системе.

Ряд докладов был посвящён измерительному контролю параметров наночастиц в процессах их образования: измерение размеров наночастиц методом динамического рассеяния света (Лаборатория применения Microscope World), измерение показателя преломления наноразмерной плёнки этилового спирта (Тверской государственный университет), рамановский экспресс-анализ состава минеральных включений в обогащаемых концентратах (ЮЗГУ, г. Курск), фотолюминесцентный метод определения слоевой концентрации электронов в транзисторных наногетероструктурах (ФИРЭ им. РАН), оборудование для контроля качества материалов на субмикро - и наноуровнях (), измерение толщины материалов в нанометровом диапазоне ( МНПО «Спектр») и другие.

Не обошли вниманием вопросы безопасности в процессах прои - зводства и использования некоторых видов нанопродукции. Стандартизация в области нанотехнологий набирает обороты на национальном и международном уровнях. Так, в первую очередь, встал вопрос об изучении токсичности при ингаляции частиц в нанодиапазоне и необходимости контроля их концентрации, размеров и распределения в объёме. В результате появился один из стандартов ISO 29701:2010 «Нанотехнологии – Тест на эндотоксин на образцах наноматериалов для in vitro систем – Тест LAL». Стандарт описывает применение теста LAL для токсикологической оценки наноматериалов биологических тест-систем в пробирке и пригоден для исследования на образцах наноматериала, рассеянного в водной среде, воде или сыворотке. Среди новых национальных стандартов следует назвать стандарт Великобритании PD 6699-3:2010 “Нанотехнологии – Часть 3: Руководство по оценке воздушно-дыхательного воздействия в профессиональной деятельности, связанной с наноматериалами“ и стандарт Ирана ISIRI 12035:2010 “Нанотехнологии – Безопасность и здоровье в профессиональной деятельности – Свод практик“. Как видим, соответствующие работы по экологическому контролю нанотехнологий проводятся и развиваются. Следует отметить, что будущие выгоды от реализации нанопродукции и глобализация мировой торговли всё больше подстёгивают усилия по разработке именно международных стандартов, поскольку их применение обеспечивает пользователю неоценимую помощь и неоспоримое конкурентное преимущество.

В заключение можно отметить, что опыт предшествующих восьми конференций подтвердил их эффективность – представленные нанотехнологические разработки показали широкие возможности перевооружения предприятий различных отраслей промышленности на базе нанотехнологий и организации выпуска конкурентной продукции на новой технологической основе. Конференции стали катализатором процесса создания отечественной наноиндустрии в интересах развития реальных секторов российской экономики, обеспечения позиций отечественных товаропроизводителей на внутреннем и внешнем рынках.

На заключительном заседании было принято решение IX-й Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии – производству 2013» (см. сайт www. *****).

, ,

16.04.2013 г.