Научные проблемы в области нанотехнологий и наноматериалов сегодня в числе самых актуальных. Они лежат на стыке современного материаловедения, физики, химии, биологии и медицины - так определяют значение исследований, признанных приоритетными во всем мире, авторы только что вышедшей в белорусской столице книги "Основы нанотехнологий и наноматериалов" Петр Витязь и Николай Свидунович. К этому также можно добавить, что научный поиск в этой сфере сообща ведут специалисты двух союзных государств - Беларуси и России.
- Приоритет при этом отдается новым наукоемким технологиям, - поясняет первый заместитель председателя президиума Национальной академии наук Беларуси Петр Витязь. Он в стране - один из самых авторитетных специалистов в области наноматериалов и нанотехнологий, научный руководитель соответствующей республиканской научно-технической программы. - Суперкомпьютеры, космос, лазерная техника - сегодня этот перечень союзных программ расширяется за счет наноматериалов и технологий для авиации и космической техники.
Это, если так можно выразиться, не первый заход. Родственные программы выполнялись еще в советские времена - белорусский НИИ порошковой металлургии разрабатывал в сотрудничестве с россиянами микрокристаллические и аморфные материалы и был одним из ответственных за это. По многим направлениям велись совместные исследования в области коллоидной химии. То же можно сказать об электронике, где толщина наносимых покрытий измеряется атомами. Однако сегодня технологии, оперирующие веществами на атомарном уровне, стали обычным делом. Поэтому слово "нано", изначально означавшее размер частиц, обыгрывается и с точки зрения экономики, и политики.
Практическое значение программы создания наноматериалов и технологий для авиакосмической отрасли очень велико. Ведь каждый килограмм веса, поднятый в воздух и тем более в космос, обходится дорого. Здесь как нигде нужны легкие, высокопрочные, надежные и функциональные материалы. Такие уже есть. Это графито-графитовые композиции, но с добавками углеродных нанотрубок и фуллеренов, придающих материалу вполне определенные свойства. В других наноматериалах возрастают прочность и твердость, но при этом и пластичность. Моделирование на уровне атомов позволяет сегодня такие композиты проектировать, создавать и использовать на алюминиевой, титановой, полимерной основе.
- При этом важно создать не только материал, но и технологию его производства и применения, - продолжает Петр Витязь. - Это открывает перспективу применения суперматериалов в обычной технике. Например, в наземном транспорте. Все упирается в цену. А она зависит от массовости производства. Поэтому у нас сейчас выполняется достаточно много работ. В первую очередь по модифицированию поверхности. Можно наносить такие покрытия, которые повышают свойства всей детали. А при литье объемных деталей нанодобавки меняют свойства всего материала. Сегодня надо уметь виртуально проектировать материалы с новой структурой. Это направление пока не включено в союзную программу, но мы его развиваем.
Головной организацией по выполнению "нанокосмической" программы с белорусской стороны является Институт тепло- и массообмена, но участвует и ряд других организаций НАНБ и вузов. Уровень сотрудничества с российскими коллегами, в частности, из космического научно-практического центра им. Хруничева, таков, что формируется новая союзная программа, направленная на стандартизацию новых материалов. Совет министров Союзного государства уже одобрил ее концепцию. Сейчас проект рассматривают отраслевые министерства двух стран.
- Подобный подход, преемственность исследований становятся системой работы ученых Союзного государства, - продолжает Петр Витязь.- Мы выполняем уже вторую программу по выращиванию трансгенных животных, чтобы получить уникальные лекарства. Будет реализована программа использования стволовых клеток в медицине. Сейчас обсуждаются вопросы сенсоров, электроники, думаю, это будет связано с лазерной техникой и воздействием высоких энергий на вещество. Мы практикуем в сотрудничестве с российскими коллегами широкий подход. Сегодня в любой отрасли, перейдя на наноуровень понимания и управления процессами, можно управлять свойствами и качествами материалов и изделий. От продуктов питания и лекарств до атомной энергетики и космических исследований.
Заинтересованность в таком подходе обоюдная. Россиян привлекает то, что в Беларуси сохранился и развивается научный потенциал в нанообласти, и есть, самое главное, носители этого потенциала. Они не ушли из науки, не уехали. Идет и подготовка молодых кадров, смены, которая приумножила бы имеющиеся достижения, в белорусских вузах. Беларусь же заинтересована в российском рынке высоких технологий. А затем и выходе с совместной продукцией и ноу-хау в третьи страны. В НАНБ с заинтересованностью восприняли создание госкорпорации "Роснано". В Минске уже побывали ее специалисты, было рассмотрено несколько проектов. Идет поиск взаимоприемлемых условий сотрудничества.
А есть ли в Беларуси потенциал для "космического" нанопроизводства? Конечно, ведь углерод - это древесина, а ее в стране в избытке. Действует Светлогорский комбинат искусственного волокна, который получает углеродное волокно. При СССР оно предназначалось для того, чтобы изготавливать углеродные композиты для обшивки "Бурана". В союзе с современной наукой - чем не стартовая площадка для нового рывка в космос?