CC BY
12Статья поступила в редакцию 30.11.09. Ред. рег. № 648
The article has entered in publishing office 30.11.09. Ed. reg. No. 648
УДК 66.001.12 + 502.131
НАНОТЕХНОЛОГИИ И УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ
Д. И. Мустафин
Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева 125047 Москва, Миусская пл., д. 9 моб. 8-903-167-74-44 e-mail: [email protected]; [email protected]
Заключение совета рецензентов: 05.12.09 Заключение совета экспертов: 10.12.09 Принято к публикации: 05.12.09
На научном семинаре «Устойчивое развитие и образование» Института химии и проблем устойчивого развития Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева прошло обсуждение доклада президента Российского нанотехнологического общества, декана факультета наук о материалах, заведующего кафедрой неорганической химии МГУ им. М.В. Ломоносова, зав. лабораторией химической синергетики ИОНХ РАН, академика Юрия Дмитриевича Третьякова на тему «Нанотехнологии - благо, блеф или грядущая катастрофа?». Эти три взаимоисключающие оценки отражают основные отношения к нанотехнологиям в современном обществе. Рассмотрены и обсуждены различные вопросы, связанные с дальнейшим совершенствованием нанотехнологий и устойчивым развитием человечества.
Ключевые слова: нанотехнологии, наноматериалы, устойчивое развитие, альтернативная энергетика.
NANOTECHNOLOGIES AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT
D.I. Mustafin
D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia 9 Miusskaya sq., Moscow, 125047, Russia mob. 8-903-167-74-44 e-mail: [email protected]; [email protected]
Referred: 05.12.09 Expertise: 10.12.09 Accepted: 05.12.09
In the scientific seminar "Sustainable Development and Education", held at the Institute of Chemistry and Sustainable Development of the D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia the report presented by academician Yuri Dmitrievich Tretyakov, President of the Russian Society of Nanotechnology, Director of the Laboratory of Chemical Synergetics of RAS, Dean of the Faculty of Science about Materials and Director of the Department of Inorganic Chemistry of Moscow State Lomonosov University on the theme "Nanotechnologies - benefit, bluff or pending catastrophe?" was discussed. These three mutually exclusive valuations reflect the foundation and relationship of nanotechnologies to contemporary society. Various questions connected with the perfection and advancement of nanotechnologies and sustainable development were considered and discussed.
Как показал российский опыт, нанотехнологии для своего развития нуждаются в мегаденьгах и в мегаспециалистах. Самые крупные ученые, самые выдающиеся экспериментаторы, самые авторитетные государственные деятели, самые изворотливые финансисты являются героями театра боевых действий в области нанотехнологий.
Современное общество по-разному относится к нанобуму. Кто-то с восхищением, считая нанотехно-логии реализацией вечной мечты алхимиков о богатстве и долголетии, кто-то с возмущением, используя хлесткое словосочетание - нанопомешательство, кто-то с тревогой, предвидя нанокатастрофу в результате вмешательства в тонкие структуры матери-
ального мира, кто-то с убеждением, что это банальная возможность получить дополнительный доступ к бюджетным деньгам, кто-то уверен, что в основе нанотехнологий лежит пустая наукообразная риторика и, вообще, - это наука в минус девятой степени.
Руководители семинара «Устойчивое развитие и образование», который регулярно проходит в Институте химии и проблем устойчивого развития Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, член-корреспондент РАН Г.А. Ягодин и член-корреспондент РАН Н.П. Тарасова решили посвятить очередное заседание семинара актуальным проблемам нанотехнологий и пригласили в качестве основного докладчика президента Российского нано-
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 11 (79) 2009
© Scientific Technical Centre «TATA», 2009
технологического общества, декана факультета наук о материалах, заведующего кафедрой неорганической химии МГУ им. М.В. Ломоносова, зав. лабораторией химической синергетики ИОНХ РАН, академика Юрия Дмитриевича Третьякова.
Академик Ю.Д. Третьяков Аса<етлс1ап У.й. Тге1уакоу
Представляя докладчика, Н.П. Тарасова отметила в качестве особой заслуги Юрия Дмитриевича создание им в 1991 г. нового подразделения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова - факультета наук о материалах. Профессор РХТУ Г.А. Ягодин, бывший тогда министром образования СССР, горячо поддержал создание нового факультета на базе химического, физического и механико-математического факультетов МГУ, уверенный в том, что «на стыке» различных наук должны появиться новые технологии и новые научные разработки.
Опыт академика Ю.Д. Третьякова, возглавившего факультет новых материалов, показал, что использование множества идей и подходов, присущих различным наукам, не приводит к их неупорядоченной смеси, а напротив - рождает качественно новое знание. Им разработаны оригинальные процессы крио-химической технологии, позволяющие получать на-нодисперсные материалы с высокой активностью, химической и гранулометрической однородностью; выполнены фундаментальные исследования по термодинамике и кинетике твердофазных реакций и превращений с целью создания новых функциональных материалов.
Свой доклад академик Третьяков озаглавил следующим образом: «Нанотехнологии - благо, блеф или грядущая катастрофа?». Эти три взаимоисключающие оценки отражают основные отношения к нанотехнологиям в современном обществе. «Слова с частицей «нано» чрезвычайно популярны в наши дни, - сказал академик Третьяков, - их часто используют там, где надо и не надо, далеко не всегда понимая, о чем идет речь». Это часто приводит к многочисленным спекуляциям, когда поверхностные авторы рассказывают о том, каким ужасным или прекрасным станет наше будущее благодаря нано-технологиям.
Что же такое нанотехнологии, о которых так много, так пространно рассуждают и ученые, и политики, и домохозяйки? По словам академика Третьякова, «Нанотехнологии - это совокупность процессов, позволяющих создавать материалы, устройства и технические системы, функционирование которых определяется в первую очередь наноструктурой. А наноматериалы - это продукты нанотехнологий, важнейшие функциональные свойства которых определяются наноуровнем их структуры (1-100 нм)». То есть нанотехнология относится к той части науки и инженерного искусства, которая занимается атомарным и молекулярным строением веществ. Любые материалы или устройства, размеры которых попадают в данный диапазон, получают приставку нано-. Материалы, относящиеся к шкале нано-, вопреки популярному мнению, имеют реальный размер и значение. Это потому, что многие известные материалы, уменьшенные до пропорций нано-, приобретают дополнительные свойства.
Например, пластики могут проводить электричество, а твердые тела могут самопроизвольно становиться жидкостями при комнатной температуре.
Академик подчеркнул, что нанообъекты существовали всегда, человечество уже многие тысячелетия успешно живет среди наночастиц и благополучно пользуется нанодисперсными системами. Действительно, еще в 12 веке венецианские стеклодувы широко применяли незначительные количества желтого золота, чтобы окрасить стекло в ярко-рубиновый цвет. Сегодня мы знаем, что частицы мелкодисперсного золота имеют красную окраску. Другое дело, что у человечества не было возможности контролировать вещество в пределах столь малых величин. Это сегодня в распоряжении ученых появились принципиально новые методы диагностики наноразмерных объектов: современная электронная, туннельная и атомно-силовая микроскопия, оптические эмиссионные спектрометры, анализаторы поверхности, рамановские спектрометры, так называемые «чистые комнаты» и другие инженерные приемы, позволяющие контролировать характеристики нанообъектов. То есть само понятие нанонаука появилось тогда, когда появилось новое, сложное оборудование. И без этого, порой чрезвычайно дорогого оборудования нанонаука не может существовать, как не может существовать человек без воды, пищи и воздуха. Благодаря появлению принципиально новой приборной базы стало возможным создание новых технологий, которые все активнее будут находить применение для устойчивого развития медицины, энергетики, транспорта, решения вопросов безопасности, экологии, информации и других сфер нашей жизни.
Нанотехнологии - это окно в мир, в котором существует совершенно иное качество жизни. Другое дело, что порой это «иное качество жизни» может нести с собой не только положительные результаты, но и результаты разрушительные, губительные и для человека, и для всей биосферы.
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 11 (79) 2009 © Научно-технический центр «TATA», 2009
Нанотехнологии для альтернативной энергетики
Первыми «национальную нанотехнологическую инициативу» объявили Соединенные Штаты Америки: в 2000 г. при президенте США был создан специальный комитет, координирующий работы по нано-технологиям в 12 крупнейших отраслях промышленности и вооруженных силах. Почти сразу же с подобной инициативой выступили Япония, Китай и страны Европы. Везде исследования в области нано-технологий получили государственный приоритет и щедрое финансирование. При этом форма организации научного сообщества для этих целей оказалась приблизительно одинаковой. В Японии на базе министерств образования, культуры, спорта, науки и технологии создана нанотехнологическая исследовательская сеть. В Китае - Китайский нанотехнологи-ческий центр, который объединяет фактически все университеты и лаборатории, занимающиеся исследованиями в области нанотехнологий. В Европе на-нотехнологические исследования и разработки проводятся более чем в 50 лабораториях, финансируемых как по национальным, так и по международным программам.
Российским ответом было учреждение федеральным законом в июле 2007 г. государственной корпорации «Роснанотех». Эта корпорация встала в один ряд с другими госкорпорациями, такими как «Газпром», «Роснефть», «Олимпстрой», на плечи которых предполагалось возложить выполнение стратегических целей страны. В руках Роснано планировалось сосредоточить колоссальные денежные средства, которые в дальнейшем должны были конвертироваться в сами технологии. При таком подходе есть риск, что нанотехнологии окажутся опороченными, еще не успев появиться в нашей жизни в виде товаров и услуг качественно нового уровня. И тогда не исключено, что нанонауку в конце концов переквалифицируют в «продажную девку империализма», как это в свое время случилось в нашей стране с кибернетикой.
Тем не менее, само слово «нано», пропиаренное на международном уровне, уже приносит доход. В Интернете, в магазинах и даже на рынках с легкостью можно встретить разного рода продукцию: краски, цемент, носки, пищевые добавки, косметику, - изготовленную, по заверениям производителя, «с использованием нанотехнологий».
Сегодня многие задаются вопросом: «Есть ли перспективы у необычного симбиоза науки и бюрократии?». Академик Третьяков постарался быть политически корректным и рассказал о возможных успешных последствиях развития нанотехнологий. Действительно, на юные плечи нанотехнологии можно взвалить многие «взрослые» проблемы устойчивого развития: создание новых экологически чистых источников энергии, обеспечение потребностей в чистой воде и воздухе, максимальное увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства, доступность информационных технологий повсюду, продвижение в освоении космического пространства и, возможно, самое главное - улучше-
ние здоровья и увеличение продолжительности жизни человека. Ведь на протяжении всей истории химического искусства ученые мечтали о создании «эликсира долголетия», о решении проблемы вечной молодости и вечного здоровья. «Сегодня, - сказал академик Третьяков, - использование наноструктур в медицине позволяет вплотную приблизиться к решению этой проблемы и предложить совершенно новые подходы к лечению самых сложных, самых безнадежных заболеваний. Уже есть очень интересные предложения по локальному воздействию на пораженные раковые клетки, когда с помощью магнитной наночастицы, используя магнитное поле, можно доставить нужный препарат к заданной точке, не задевая и не повреждая здоровые ткани. Вместе с тем, идея требует самой внимательной проработки, ведь в нанотехнологиях мы имеем дело с высокодисперсным материалом. А даже из опыта повседневной химии хорошо известно, что такой материал может быть опасен».
С негативным воздействием высокодисперсных материалов люди сталкивались задолго до того, как впервые услышали про нанотехнологии. В качестве примера можно привести заболевание, встречающееся среди работников типографий, которое называют «цинковой лихорадкой» и которое обусловлено наличием высокодисперсных материалов. Таким образом, наномедицина может не только лечить, но и калечить. Правда, то же самое можно сказать о любом неквалифицированном вмешательстве и в организм человека, и в «организм биосферы» в целом. Имея дело с наноструктурами, мы вступаем в зону качественно иных рисков, а потому здесь особое значение приобретают вопросы грамотной сертификации и просчета всех возможных последствий.
«Пока мы серьезно отстаем в области нанотехно-логий», - заявил Ю.Д. Третьяков и привел слова руководителя «Роспатента» Б.Симонова, сказанные в марте 2008 г.: «На сегодняшний день у нас нет ни одного нанопатента, хотя в мире их зарегистрировано уже около 10 000 и 2000 имеют правовую охрану на территории Российской Федерации». Грустная информация.
Догоним ли мы лидеров нанотехнологий, зависит не столько от объемов денежных вливаний в созданную госкорпорацию, сколько от умения этими деньгами эффективно распорядиться. Важным вопросом остаются критерии оценки и отбора для финансирования именно тех разработок, которые будут способны приносить прибыль пусть даже и не в ближайшем будущем. Решение этого вопроса в большей степени зависит от чиновников и высших руководителей корпорации, а не от ученых.
В обсуждении доклада академика Ю.Д. Третьякова приняли участие ректор РХТУ профессор В.А. Колесников, академик П. Д. Саркисов, соруководите-ли семинара «Устойчивое развитие и образование» член-корреспондент Г.А. Ягодин и член-корреспондент Н.П. Тарасова.
International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology № 11 (79) 2009
© Scientific Technical Centre «TATA», 2009
Член-корреспондент РАН Н.П. Тарасова, академик А.Ю. Цивадзе, ректор РХТУ им. Д.И. Менделеева профессор В.А. Колесников, академик П.Д. Саркисов во время доклада академика Ю.Д. Третьякова The Corresponding member of RAS N.P. Tarasova, Academician A.Yu. Tsivadze, Rector of Mendeleev University Professor V.A. Kolesnikov, Academician P.D. Sarkisov during the report of Academician Yu.D. Tretyakov
На семинаре, как всегда, присутствовали студенты Института химии и проблем устойчивого развития, а также студенты кафедры нанотехнологии и наноматериалов, которая была организована в РХТУ им. Д.И. Менделеева в 2003 г. Эта первая в России кафедра химико-технологического профиля, занимающаяся подготовкой специалистов в области на-номатериалов и нанотехнологий, была организована
по инициативе члена-корреспондента РАН, профессора РХТУ Е.В. Юртова, который и возглавляет ее в настоящее время.
Обращаясь к студентам, Ю. Д. Третьяков заметил, что именно на плечи молодежи ляжет основная часть проблем, связанных с развитием нанонауки и нано-технологии, которые, по утверждению академика, являются «областью научной деятельности молодых». При этом он привел пример Национального института материаловедения в Японии, где период полуобновления сотрудников составляет 15 лет.
Академик Ю.Д. Третьяков рассказал об опыте проведения двух интернет-олимпиад по нанотехно-логиям. В последней олимпиаде приняло участие 2300 человек из 15 стран и 165 городов. Средний возраст «наноолимпийцев» 19,5 лет, среди них много школьников и студентов, это «новое поколение», которое выбирает не «Пепси», а научный поиск.
Студенты-менделеевцы слушали академика, затаив дыхание, в надежде, что начинания нашего государства в области развития нанотехнологий не исчерпаются созданием госкорпорации и освоением бюджетных средств, что нынешняя научная молодежь увидит «небо в алмазах», созданных по российским нанотехнологиям, а отечественная наука получит от такой инициативы мегатолчок к решению проблем устойчивого развития нашей планеты.
((gunesenerjisí
3-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ ВЫСТАВКА ТЕХНОЛОГИИ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
GUNES ENERJISI (SOLAR ENERGY) 2010
Время проведения: 11.03.2010 - 14.03.2010
Место проведения: Турция, Стамбул
Темы: Высокие технологии, инновации, Электроника и электроэнергетика, Энергетика
Выставка Gunes Enerjisi проводится компанией Ihlas Fuar при поддержке Правительства Турции и, в частности, строительной отраслью страны.
Потенциал солнечной энергетики в Турции весьма высок в силу большого количества солнечных дней в году. До 2007 г. в Турции не было принято никаких законодательных актов по регулированию возобновляемой энергетики и развитие солнечной энергетики пока не получило должного развития. Теперь правительство устранило имеющиеся барьеры, и рынок Турции открыт для специалистов, инвесторов, концессий и технологий в области солнечной энергетики.
Главные информационные спонсоры выставки - журналы Yapi Malzeme и Gunes Enerjisi Magazines. Кроме того, организатор выставки Ihlas Fuar Inc. проводит широкую рекламную кампанию в отраслевых СМИ, ежедневных газетах, на телевидении и радио.
В сопутствующей программе Gunes Enerjisi'10 предусмотрено проведение семинаров и мероприятий, в ходе которых участники и посетители смогут получить информацию о новых технологиях, продукции и разработках, применительно к солнечной энергетике.
Профили выпев Бпег^вМЮ
- Фотоэлектрические устройства для солнечной энергетики
- Интегрированные системы солнечной энергетики в строительстве.
- Материалы для сохранения тепла в солнечной энергетике
- Новые материалы и технологии в солнечной энергетике
- Продукция и материалы для охраны окружающей среды, энергосбережения, возобновляемой энергетики
- Материалы фотовольтаики и оборудование их производства
- Солнечные батареи и ячейки, оборудование для их производства
- Оборудование охлаждения воздуха и подогрева от энергии солнца
- Приборы и устройства контроля
и автоматизации в солнечной энергетике
- Водонагреватели от энергии солнца и оборудование их производства
Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» № 11 (79) 2009 л я |г © Научно-технический центр «TATA», 2009 l*+J
