Общее собрание академии наук СССР (3-5 февраля 1964 г.) (стр. 26 )

Полимерные материалы должны найти широкое применение в хи­мической промышленности, а также в качестве тары для перевозки агрессивных химических веществ.

Следует также отметить, что такое свойство, как сопротивление исти­ранию у металлов, даже у самых лучших, гораздо ниже, чем у мате­риала типа ситаллов или у пластмасс. Необходимо широчайшим обра­зом использовать изделия из пластмасс во всех областях машинострое­ния для изготовления движущихся деталей не только в связи с их высоким сопротивлением истиранию, но и в связи с их способностью работать без специальных смазок и притом бесшумно.

Органические и даже элементоорганические полимеры, как правило, обладают малой теплостойкостью. Однако благодаря широкому кругу их применения повышение их теплостойкости при длительной эксплуа­тации хотя бы до 300—500° имело бы огромное техническое значение, например для изоляции проводов в электродвигателях. Здесь в обла­сти злементоорганических полимеров, особенно кремнийорганических, мы имеем значительные успехи. Однако задача эта далеко не решена, и ею надо энергично заниматься. Кардинального решения этой проб­лемы можно было бы ожидать на путях создания неорганических поли­мерных материалов.

Усилия химиков-неоргаников должны быть направлены также на получение материалов для электроники, радиотехники и новой энер­гетики.

В настоящее время синтез и очистка такого рода материалов и изготовление из них изделий приобретают не меньшее, а может быть, и большее значение, чем проблема конструкционных материалов. Кро­ме диэлектриков, сегнетоэлектриков, ферромагнетиков,' изоляторов и т. п., сюда относятся важнейшие материалы для полупроводников, квантовых генераторов, сверхпроводников, преобразователей тепловой, химической и' солнечной энергии в эледтрическую (термоэлементов, катодов термоионных преобразователей, корпусов и электродов магни-

96

ОБЩЕЕ  СОБРАНИЕ  АКАДЕМИИ  НАУК  СССР

тогидродинамических генераторов, топливных элементов, солнечных ба­тарей). Особенно важное значение имеют полупроводники.

К научным и техническим задачам в этой области необходимо зна­чительно более широко привлечь крупных химиков и специалистов теоретической химии. Не только синтез, очистка и изготовление изде­лий представляют в большой степени химические задачи, но и само создание конкретной теории этих материалов является в первую оче­редь проблемой теоретической химии. Задача эта заключается в том, чтобы на оснозе теории строения химических соединений предсказы­вать конкретные электрические свойства материалов и таким обра­зом обеспечить возможность их направленного синтеза.

Развитие электроники требует полупроводниковых материалов со свойствами, которым не могут уже удовлетворять классические полу­проводниковые элементы —германий, кремний и селен.

Поэтому большое развитие должны найти исследования по син­тезу новых полупроводниковых соединений, в частности высокотер­мостойких и стабильных при высоких температурах, разработка мето­дов получения их в форме совершенных монокристаллов высокой сте-лени чистоты и изучение их свойств.

Необходимость получения полупроводниковых материалов с задан­ным распределением большого количества примесей (например, силь­нолегированных, так называемых вырожденных полупроводников) требует расширения работ по кристаллохимии, химическим реакциям в твердых полупроводниках, создания теории легирования, а также усо­вершенствования методов производства и введения легирующих приме­сей высокой степени чистоты.

Развитие квантовой электроники и, в частности, повышение к. п. д. лазеров зависит от дальнейших работ по химии и технологии полупро­водниковых соединений (например, по арсениду галлия, карбиду крем­ния и др.).

Для быстрого развития микроминиатюризации электронных прибо­ров необходимо усилить теоретические работы по пленочным много­слойным полупроводниковым материалам (в частности по поликристал­лическим и эпитаксиальным пленкам и материалам для повышения. к. п. д. солнечных батарей), а также по изучению поверхностных явле­ний в полупроводниках с целью очистки и стабилизации поверхности.

Следует форсировать исследования по органическим полупроводни­ковым соединениям для изыскания полупроводниковых материалов с новыми, ценными для практического применения свойствами, в част­ности для создания фоточувствительных устройств преобразователей солнечной энергии и, возможно, квантовых генераторов.

Особенно характерной для новых материалов является необходи­мость глубочайшей их очистки от малейших следов примесей. Многие нужные свойства тел вскрываются лишь при самых глубоких степенях очистки от примесей, количество которых подчас не должно превышать миллионных, а иногда и миллиардных долей процента (например, при устройстве полупроводниковых приборов). Не только электронные, но, и механические свойства материалов в сильной степени меняются при глубокой очистке. Так, хрупкий металлический хром делается пластич­ным, многие свойства полимерных материалов резко улучшаются при очистке мономеров до сотых, а иногда и тысячных долей процента со­держащихся в них примесей.

Жаростойкость материалов при сохранении их прочности в значи­тельной мере зависит от чистоты материалов. Здесь необходима очист-аса до 10~'—10~"3%. Таким образом, одной из основных задач в области

НАУЧНЫЕ  ПРОБЛЕМЫ  РАЗВИТИЯ  ХИМИИ

97

создания новых материалов является нахождение методов получения ультрачистых веществ и методов определения степени их чистоты, а отсюда — выведения закономерностей: чистота — свойства.

Эти  ультрачистые  материалы  необходимы  сейчас  в  сравнительно небольших количествах для целей новой техники, но нужны в массовом количестве при производстве полимеров или огнеупоров для металлур­гической, стекольной, а отчасти и химической промышленности. В бу­дущем же в связи с созданием  новой энергетики понадобится  самая глубокая массовая очистка полупроводников и других специальных ма­териалов. Я имею в виду разработку новых преобразователей тепловой энергии  в  электрическую — таких,  как  термоэлектрические,  магнито-гидродинамические генераторы электрической энергии, а также солнеч­ные батареи для преобразования солнечной энергии в электрическую. Весьма чистые материалы нужны для атомных электростанций, а в дальнейшем они потребуются и для термоядерных. Несомненно, что еще в нашем веке ученые и инженеры разработают пути использования не­исчерпаемых  запасов  термоядерной,  солнечной  энергии  и  подземного тепла. Одной из важнейших предпосылок для этого является создание нужных для этих  целей  массовых' специальных  материалов.  Следует добавить также — дешевых и глубоко очищенных.

Таковы некоторые проблемы, стоящие сейчас перед химией. Я остановлюсь еще только на вопросе об организации плодотворного взаимодействия в области химии ученых, работающих в Академии наук СССР, в республиканских академиях, в институтах государственных комитетов, министерств и в вузах. В части теоретических исследований эта задача поручена Академии наук СССР. Это для нас центральная проблема. Здесь нужен коллективный мозг. Машинный мозг у нас есть, ко надо создавать и коллективный мозг ученых. Как это сделать? Мы хотим решить проблему с помощью довольно старого принципа — соз­дания при Академии наук СССР специализированных научных советов, сеть которых сейчас уже утверждена. Как эти советы должны работать, чтобы реально способствовать развитию коллективной творческой мысли?

В советы должны входить руководящие ученые, независимо от си­стемы, в которой они работают. Мы не хотим этим советам придавать организационных функций. Их работа должна заключаться в прове­дении научных дискуссий по соответствующим разделам науки, в обсуж­дении и объективной оценке достигнутых результатов, что должно при­водить к рекомендациям по плану научных работ, изменениям этого плана в ходе исследований. Это должны быть живые, горячие дискус­сии, из которых рождались бы коллективные творческие выводы. Такие заседания будут не отвлекать ученых от их научной деятельности, а помогать ей, сделают научные советы подлинными органами нашей об­щественности. Думаю, что такая деятельность советов явится здоровой основой координации науки.

7  Вестник АН  СССР, № 4

ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДОКЛАД АКАДЕМИКА А. Н. НЕСМЕЯНОВА

Я должен в какой-то степени раскрыть пер­спективы и проблемы научной работы по тем разделам, которые находятся в сфере Отделения: общей и технической химии. Сюда относятся все области за исключением биохимии, химии при­родных соединений, сельскохозяйственной химии и химии неорганических материалов.

На декабрьском (1963 г.) Пленуме ЦК КПСС впервые прозвучало деление химии на большую: и малую, и признание того, что без развития ма­лой химии большая не может выполнить свою-роль. В чем смысл такого деления для инду­стрии, ясно: нам предстоит к 1970 г. довести продукцию минеральных удобрений до 70— 80 млн т, пластмасс и синтетических смол до 3,5 млн т, химических во­локон до 1,360 млн т и т. д. и затем двигаться дальше. Таким образом, большая химия — это индустрия миллионных тоннажей, малая химия — это химия многочисленных веществ (тысяч наименований), необходи­мых в малых тоннажах.

Интересно и важно проанализировать, как большая химия и малая химия должны пониматься химиком-исследователем.

Большая химия — химия больших тоннажей и, тем самым, неизбеж­но немногих наименований. Поэтому вряд ли имеет смысл сосредоточи­вать здесь крупные силы на поисках, например, все новых пластиков, волокон и т. д. Наоборот, вопрос стоит о том, как делать уже известные материалы наиболее короткими, наиболее технологическими и эконо­мичными путями, получая продукт самого высокого качества. Поэтому в научных исследованиях, связанных с большой химией, внимание долж­но быть сосредоточено на процессе реакции, от элементарного акта до макрокинетики. Для перехода к масштабам большой химии требуется, учесть ряд факторов, которые гораздо меньше сказываются в лабора­торных условиях. Это — выделение тепла, осуществление одинаковой концентрации во всех точках и т. п. Поэтому большое значение при­обретает развитие теории тепло - и массопередачи, моделирование тех­нологических процессов, в особенности применительно к катализу. Ра­боты по созданию общей теории технологических процессов следует широко развернуть во всех направлениях.