Nanomeeting

 
 

Вход

Личные сообщения

Вы не авторизованы.

RSS-лента

 Хотите первыми получать новости с сайта NanoPlatfom.by? Это очень просто. Подпишитесь на RSS ленту. 

Подписаться на новости NanoPlatform.By

Литература

Министерство образования Республики Беларусь Nanomeeting - 2011 Микроэлектроника

Ссылки

Министерство образования Республики Беларусь Nanomeeting - internatiol conference Национальная академия наук Беларуси Государственный комитет по науке и технологиям ВАК - Высшая аттестационная комиссия

Национальные программы развития нанотехнологий в развитых странах

 

2.1. Национальные программы развития нанотехнологий в развитых странах

2.1.1. Соединенные Штаты Америки

В начале XXI века в США была принята долгосрочная комплексная программа «Национальная нанотехнологическая инициатива», объединяющая исследования десяти ведомств. По этой программе в 2001 г. объем бюджетного финансирования нанотехнологических исследований составил 420 млн. долл., а после 2004 г. этот уровень составил около 1 млрд. долл. в год, т.е. около 0,3% всех средств, направляемых в США на финансирование государственных и частных исследований. Основными распорядителями государственных средств являются Национальный научный фонд и министерство обороны. Около 75% государственных средств получают университеты, еще 22% – национальные научно-исследовательские лаборатории. На рис. 2.1 показано распределение средств по годам, выделенных на «Национальную нанотехнологическую инициативу» [1] в период с  2001 г. по 2011 г.

Бюджет «Национальной нанотехнологической инициативы» США с 2001 г. по 2011 г.

Рисунок 2.1. Бюджет «Национальной нанотехнологической инициативы» США с 2001 г. по 2011 г.

Каждый год все большее и большее количество средств выделяется государством на развитие новых технологий, что свидетельствует о приоритетности направления для государства, а также о растущем интересе к нанотехнологиям и больших ожиданиях от их коммерческого использования. Растущие затраты говорят и том, что США ведут огромный объем работ по этому направлению и собираются в дальнейшем удерживать лидирующие позиции на мировой арене.
В таблицах 2.1 и 2.2 представлено распределение средств, выделяемых государством по различным направлениям в рамках «Национальной нанотехнологической инициативы» [2].

Таблица 2.1. Средства, выделяемые в рамках «Национальной нанотехнологической инициативы» на исследования и развитие нанотехнологий в различных отраслях.

 


Отделение

2008 год

2009 год

2010 год

Биология

$58,73 млн.

$56,60 млн.

$58,73 млн.

Компьютерные и информационные науки, инженерия

$14,51 млн.

$11 млн.

$11 млн.

Инженерия

$144,45 млн.

$140,02 млн.

$150,40 млн.

Геология

$10,29 млн.

$6,33 млн.

$10,33 млн.

Математика и физика

$173,73 млн.

$178,06 млн.

$187,27 млн.

Головной офис  международной науки и инженерии

$0,50 млн.

-

-

Социология, психология и экономика

$2,25 млн.

$1,67 млн.

$1,67 млн.

Всего на исследования и связанные мероприятия

$404,46 млн.

$393,68 млн.

$419,4 млн.

Обучение и человеческие ресурсы

$4,1млн.

$3,50 млн.

$3,50 млн.

Общие средства ННИ

$408,56 млн.

$397,18 млн.

$422,9 млн.

 

Таблица 2.2.  Средства выделенные отраслевыми ведомствами для «Национальной нанотехнологической инициативы».


Ведомство

2008 год

2009 год

2010 год

Национальный научный фонд

$409 млн.

$397 млн.

$423 млн.

Министерство обороны

$460 млн.

$464 млн.

$379 млн.

Министерство энергетики

$240 млн.

$338 млн.

$347 млн.

Министерство здравоохранения

$305 млн.

$311 млн.

$326 млн.

Министерство торговли

$86 млн.

$88 млн.

$92 млн.

Министерство охраны окружающей среды

$12 млн.

$16 млн.

$18 млн.

NASA

$17 млн.

$17 млн.

$17 млн.

Министерство внутренней безопасности

$3 млн.

$9 млн.

$12 млн.

Министерство сельского хозяйства/ лесной департамент

$5 млн.

$5 млн.

$5 млн.

Министерство сельского хозяйства/

$6 млн.

$3 млн.

$3 млн.

Министерство транспорта

$1 млн.

$3 млн.

$3 млн.

Министерство юстиции

0

0

0

Всего

$1542 млн.

$1647 млн.

$1624 млн.

Как видно из таблиц, в США приоритетными областями являются инженерия и развитие фундаментальных теоретических знаний, что связано с ранней стадией развития нанотехнологий. Также большое количество средств выделяется на развитие биотехнологий, что говорит о больших надеждах, возлагающихся на это направление.
За время существования «Национальной нанотехнологической инициативы» были достигнуты следующие показатели:

  •  общий размер инвестиций порядка $ 14 млрд.;
  •  реализовано более чем 4500 научных проектов в 50 штатах США;
  •  в стране создана инфраструктура для междисциплинарных научных исследований;
  •  создана информационная сеть и образовательные центры, для информирования общественности о нанатехнологиях.

2.1.2. Япония

Озабоченное ростом конкуренции со стороны ряда быстро развивающихся стран Азиатско-Тихоокеанского региона, правительство Японии в 2001 г. сформулировало первостепенные задачи, решение которых позволит стране сохранить лидирующие позиции в науке и технике. В числе первостепенных задач:

  • достижение прорывных результатов в четырех важных для Японии научных направлениях (медицина и здравоохранение, информационные технологии, экология);
  • создание условий для того, чтобы в ближайшие 50 лет число Нобелевских лауреатов от Японии составило 30 – 50 человек;
  • организация и всемерное развитие венчурных предприятий и фирм по важным научным направлениям;
  • финансирование и практическая организация новой системы медицинского обслуживания населения Японии ("лечение по индивидуальному заказу") на основе данных о генетической информации пациента.

Как отмечают эксперты, значительная роль в этой амбициозной программе отводится нанотехнологиям. Приоритетные разработки:

  •  полупроводниковые технологии XXI века;
  •  терабитовые запоминающие устройства;
  •  Технология сетевых устройств;
  •  фундаментальные исследования;
  •  свойства и функции наноструктур;
  •  процессы и методы измерений и исследований;
  •  теоретические, аналитические и вычислительные методы в сфере нанотехнологий.

Перспективные проекты:

  • нанотехнологические материалы;
  • бионаносистемы;
  • наноустройства;
  • наноизмерительная техника;
  • нанообработка материалов;
  • моделирование наносистем.

Серьезное внимание при организации работ в сфере нанотехнологии в Японии уделяется обеспечению эффективного взаимодействия между учеными, промышленниками и чиновниками. Ведущей организацией Японии в области нанотехнологии является Национальный институт материаловедения (Nationalinstituteformaterialsscience) – НИМ, созданный в апреле 2001 года в результате слияния Национального исследовательского института металлов и Национального института исследования неорганических материалов. До конца марта 2006 г. реализовывался первый этап среднесрочной программы развития института как независимого административного новообразования. С апреля 2006 г. реализуется второй этап этой среднесрочной программы. Основное направление деятельности НИМ – проведение фундаментальных исследований в области материаловедения. Стратегической целью НИМ является его превращение в международный открытый исследовательский центр посредством привлечения лучших интеллектуальных ресурсов и создания сети исследовательских учреждений внутри страны и в мире.
В ходе реализации первого этапа среднесрочной программы НИМ достиг значительных успехов: он стал независимым административным учреждением, количество журнальных публикаций по сравнению с числом публикаций предшественников института возросло в 1,9 раз. Индекс цитирования в журнальных статьях в области материаловедения увеличился в 3,4 раза. Мировой рейтинг института в области материаловедения также резко возрос – с 2001 года НИМ переместился с 31 позиции на пятую. В сфере патентования количество прикладных и зарегистрированных работ почти удвоилось. Благодаря этому возрос приток технологий в частный сектор. Уже создано пять компаний, использующих разработки НИМ. В ходе второго этапа НИМ сосредоточился на нанотехнологическом материаловедении. Для этого в институте были разработаны и запущены приоритетные научные проекты, направленные на нанотехнологии создания новых материалов, а также улучшение свойств уже существующих материалов, отвечающих социальным нуждам.
Основные научные направления деятельности института:

  • ключевые нанотехнологии;
  • синтез и контроль новых наноматериалов;
  • наноматериалы для информационных технологий;
  • наноматериалы для биотехнологий;
  • материалы для защиты окружающей среды и энергетики;
  • материалы для обеспечения надежности и безопасности.

Важным элементом политики Японии в области нанотехнологий является ежегодная международная нанотехнологическая выставка NANOTECH, в работе которой в 2007 г. приняли участие 442 организации. Еще 200 организаций участвовали в параллельных выставках. Общее количество посетителей выставки достигло почти 50 тысяч [3].

 

2.1.3. Страны Европейского Союза

Не менее интенсивно в области нанотехнологий развиваются страны Европейского Союза (ЕС). Основой для развития нанотехнологий в Европе стала 6 рамочная программа (2002-2006 гг.), в данный момент 7 рамочная программа (2007-2013 гг.).
Германия является нанотехнологическим лидером среди европейских стран. Ежегодно государство выделяет около 330 млн. евро и 600 млн. евро выделяются от 7 рамочной программы. В целом по ЕС средства, выделяемые на развитие нанотехнологий, превышают размеры вливаний в США и Японии.  На рис. 2.2 представлены общие средства выделяемые в США Японии и странах ЕС на развитие нанотехнологий [4].

Средства, выделяемые в мире на развитие нанотехнологий
Рисунок 2.2. Средства, выделяемые в мире на развитие нанотехнологий

Сейчас на территории Западной Европы из около 300 компаний, работающих с нанотехнологиями, треть находится в Германии, второе место по количеству компаний занимает Великобритания, затем идут Швейцария и Франция. Большинство этих компании частные или имеют в своей основе государственно-частное партнерство. Многие фирмы были созданы на базе научно-исследовательских лабораторий, некоторые при университетах и крупных предприятиях. На рис. 2.3 показано распределение нанотехнологических компаний по странам [5].

Количество компаний, работающих с нанотехнологиями в различных европейских странах.

Рисунок 2.3. Количество компаний, работающих с нанотехнологиями в различных европейских странах.

Основные проекты исследований в области нанотехнологий во Франции курирует и финансирует Национальная ассоциация исследований (АNR). К их числу относятся:

  • создание нанотехнологических платформ (парков), оснащенных новейшим оборудованием и предназначенных для производства, стандартизации, сертификации и компьютерного моделирования наносистем;
  • финансовая поддержка инновационных исследований и стимулирование кооперации различных лабораторий для их выполнения;
  • выявление и поддержка молодых талантов – аспирантов и докторов наук;
  • создание кафедр высшего уровня с приглашением выдающихся специалистов любой национальности и предоставлением им фондов для закупки оборудования и приглашения на работу аспирантов и докторов наук;
  • большой инновационный проект, запущенный президентом Франции, цель которого является создание мощной нанотехнологической инфраструктуры вокруг Парижа, Гренобля и Тулузы.

В настоящее время крупнейшим нанотехнологическим парком Франции является MINATEC в Гренобле с бюджетом 350 млн. евро в год (из них больше 60 %  – контракты с промышленными предприятиями), включающий 20 лабораторий с общей площадью помещений 10 000 м2, в котором работает 4 000 человек. Задачами  центра являются образование в области нанонауки, разработка нанотехнологий, производство нанопродукции.

2.1.4. Россия

Россия сейчас стремится идти на ровне со всем миром. Создана и действует Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» − РОСНАНО. 8 октября 2008 года было создано «Нанотехнологическое общество России», в задачи которого входит «реализация государственной политики в сфере нанотехнологий, развитие инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологий, реализация проектов создания перспективных нанотехнологий и наноиндустрии», а также «просвещение российского общества в области нанотехнологий и формирование благоприятного общественного мнения в пользу нанотехнологического развития страны». Сейчас в России научными исследованиями и разработками в сфере наноиндустрии занимаются более 150 научных организаций, в которых работает около 20 тысяч ученых. Разработок много. А вот дела с коммерциализацией результатов исследований обстоят пока не лучшим образом. Доля России на мировом рынке наноиндустрии составляет менее одного процента.

Стратегия деятельности Корпорации в реализации миссии и поставленных целей включает в себя следующие структурные составляющие.

Научное прогнозирование (форсайт)− формирование стратегических целей, способов их достижения для участников инновационного процесса.

Инфраструктурные программы− создание и развитие инфраструктуры, необходимой для генерации научных знаний, подготовки кадров и коммерциализации технологий, информационное обеспечение инновационных процессов.

Инвестиционная деятельность (инвестиционные проекты) − отбор, экспертиза и финансирование проектов и программ, соответствующих целям дорожных карт, принципы и организация управления проектами.

Популяризация и общественные коммуникации− повышение общественной информированности о процессах, происходящих в наноиндустрии, формирование доверительного отношения к продукции наноиндустрии, повышение привлекательности наноотрасли как сферы инвестирования.

Развитие рыночных условий и отношений (раскрытие рынков) − формирование условий и содействие развитию (расширению) рынков сбыта нанотехнологической продукции и интеллектуальных продуктов наноиндустрии с целью обеспечения притока частных инвестиций. Содействие продвижению российской нанотехнологической продукции на мировые рынки.

Обеспечение безопасности нанотехнологий и продукции наноиндустрии  − активное и опережающее проведение работ, связанных с выявлением и учетом всех факторов безопасности научных исследований, выпуска и использования (применения) продукции наноиндустрии.

Сертификация, стандартизация и метрологическое обеспечение − содействие формированию систем стандартизации, сертификации и метрологического обеспечения наноиндустрии.

Участие в совершенствовании законодательства — выявление направлений совершенствования законодательной базы инновационных процессов в наноиндустрии, проведение мероприятий, направленных на снижение (устранение) имеющихся законодательных барьеров и противоречий.

Международное сотрудничество − развитие международного взаимодействия в научной, коммерческой и инвестиционной сфере, продвижение российской нанопродукции на международные рынки, участие Корпорации в деятельности международных организаций, формирование позитивного образа России как одного из основных участников мирового инновационного процесса;

Создание международной площадки для обсуждения проблем и перспектив развития наноиндустрии − создание и развитие условий в России для обсуждения глобальных научных, технических и экологических проблем наноиндустрии, проведения соответствующих мероприятий на постоянной основе.

Международный форум по нанотехнологиям. Россия обладает уникальным научно-техническим потенциалом для завоевания лидирующих позиций на мировых рынках нанотехнологической продукции. Уже сегодня некоторые российские разработки обратили на себя внимание мирового сообщества, но для мирового признания необходима организация глобальной площадки для обсуждения проблем развития наноиндустрии (научных, технологических, производственных, инвестиционных, проблем безопасности и др.).

Создавая глобальную международную площадку Корпорация предоставляет для всех российских участников нанотехнологического процесса возможности интенсивного международного обмена знаниями, активно и содержательно содействует обмену информацией о передовом научно-техническом и промышленном опыте, мировых образцах технологических и бизнес-решений в области наноиндустрии, содействует созданию условий для привлечения талантливой молодежи в наноиндустрию и внимания российского бизнеса к новейшим отечественным и зарубежным нанотехнологическим разработкам, пропагандирует достижения отечественной наноиндустрии.
Правительство Российской Федерации поставило перед РОСНАНО задачу довести к 2015 г. долю России до 4 %. В стране запущена одна из крупнейших в мире государственных программ по развитию наноиндустрии, в рамках которой на развитие нанотехнологий предусмотрено выделить до 2015 г. 318 млрд. российских руб. К 2015 г должна быть сформирована вся инфраструктура, необходимая для масштабного наращивания выпуска продукции наноиндустрии.
В Программе развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 г. приведены примеры  российских разработок в области наноматериалов и нанотехнологий, имеющих ближайшую перспективу промышленного освоения, в числе которых:
Наноматериалы и нанотехнологии для медицины: комплексные высокочистые вакцины, быстро адаптируемые к мутируемым вирусам; тест-системы на основе биочипов для диагностики туберкулеза, ВИЧ, гепатитов В и С, сердечно-сосудистых и онкозаболеваний (существующий в России объем производства составляет 1 млн. в год, потребность – 30 млн. в год.); нанокристаллическая керамика для костной хирургии; внутрикостные имплантаты с биоактивными нанокерамическими покрытиями, способствующими быстрому вживлению и закреплению костной ткани в поверхности имплантатов (существующий в России объем производства составляет 3 тыс. шт., ежегодная потребность – 100 тыс. шт.); лекарственные препараты (в частности, препарат «Фосфоглив» для лечения вирусных гепатитов В и С включен в список жизненно необходимых лекарственных препаратов).
Наноматериалы и нанотехнологии для машиностроения в настоящее время потребность российского рынка металлорежущего оборудования на 80 % удовлетворяется за счет импорта. Промышленные средства измерений в нанометровом диапазоне для позиционирования инструмента в машиностроении обеспечивают условия для высокоэффективной модернизации действующего парка оборудования. Суммарный объем производства новых российских прецизионных станков и услуг по модернизации действующих станков может возрасти в течение 4-5 лет до 10 млрд. руб. Группой российских предприятий разработана и освоена технология промышленного производства особо высокопрочного крепежа (болтов, винтов и гаек широкой номенклатуры, диаметром от 6 до 14 мм) из новой мартенситной стали с наноразмерной структурой. В 2007 г. закончена паспортизация этой стали для применения в качестве высоконагруженного крепежного материала для авиационной техники и других ответственных применений, что открывает дорогу для промышленного производства таких изделий, имеющих прочность на 30-50 % выше, чем у обычных изделий, изготовленных из высокопрочных легированных сталей.
Инструмент для стройиндустрии. Особое место занимает направление создания инструмента из наноалмазного порошка для стройиндустрии. К концу 2011 г. в России будет освоено промышленное производство алмазного режущего инструмента, обеспечивающее ежегодную потребность строительного комплекса страны не менее чем на 20 %, а также экспорт в страны СНГ и дальнее зарубежье.
Наноматериалы и нанотехнологии для энергетики и энергосбережения. С 2007 г. в России налажено производство сверхпроводящих наноструктурных проводов и кабелей для атомной техники, а также наноструктурных электротехнических проводов, сочетающих высокую прочность и электропроводность. В настоящее время объем производства наноструктурных высокотемпературных сверхпроводящих материалов составляет в России 2,5 тонны в год. При этом ежегодная потребность в таких материалах составляет не менее 60 тонн.
Наноматериалы и нанотехнологии для экологии. Сюда входят: селективные катализаторы; адсорбенты; химически стойкие мембраны для химической, атомной, нефтеперерабатывающей промышленности и выделения ценных (или токсичных) компонентов из жидких технологических сред; многофункциональные фильтрационные установки на основе наноструктурных пористых материалов (для атомной, аэрокосмической, медицинской, биологической, пищевой, химической и электронной промышленности), в том числе, специальные реакторы для переработки легкого углеводородного сырья. В настоящее время с применением мембран и катализаторов производится до 15 % ВВП России. По экспертным оценкам, в ближайшей перспективе рост мирового рынка мембранных технологий может составить до 8 %. в год. По предварительным оценкам, используя специальное оборудование с элементами из нананоматериалов, возможно перерабатывать до 30 % выбрасываемых в российскую атмосферу попутных нефтяных газов (примерно 10 млрд. м3/год). Это увеличит ежегодный объем производимой товарной продукции и услуг, одновременно способствуя выполнению обязательств России по Киотскому протоколу.
Оборудование для научных исследований, образовательных нужд и производства нанотехнологической продукции. В России существует производство необходимого в сфере наноиндустрии уникального оборудования, включая сверхвысоковакуумные комплексы, зондовые нанолаборатории, сканирующие зондовые микроскопы. Российские предприятия уже поставляют его в 40 стран мира. Существует реальная перспектива закрепить за собой в данной области 10-15 % мирового рынка [6].
В настоящее время реализуется Программа развития наноиндустрии в
Российской Федерации до 2015 года, предусматривающая «формирование условий устойчивого функционирования и развития системы подготовки, переподготовки и закрепления кадров для обеспечения эффективности исследований и разработок в области наноиндустрии». Эту же цель преследуют
Федеральные целевые программы (ФЦП), поддерживаемые Минобрнауки России, такие как: ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы», ФЦП «Национальная технологическая база» на 2007-2011 годы, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры  нновационной России» на 2009-2013 годы, а также программы Российской академии наук и Российского фонда фундаментальных исследований.
Научный Совет РОСНАНО в течение 2009-2010 г.г. отобрал для финансирования 69 проектов из разных областей нанотехнологий. Очевидное предпочтение отдано «нанотехнологиям в электронике» и «наноэлектронике».
Ниже приводится перечень проектов, относящихся к этим отраслям. Эти проекты составляют несомненный интерес для развития микро- и наноэлектроники в Беларуси. Очевидно, что при разработке стратегии развития этих отраслей в Беларуси необходимо уделять особое внимание отраслям, которые можно было бы развивать совместно с Россией, объединяя финансовые ресурсы на этапе разработок.
Центр трансфера технологий учреждается в форме некоммерческого партнерства РОСНАНО и РАН. Общий бюджет проекта составит 65,4 млн. рублей, из которых РОСНАНО профинансирует 34,94 млн. рублей.
Пилотный инфраструктурный проект – сервис высокопроизводительных вычислений для наноиндустрии производительностью 20 терафлопс (триллионов операций с плавающей запятой в секунду). Общий бюджет проекта составит до 200 млн. рублей, из них финансирование со стороны РОСНАНО — до 150 млн. рублей.

Производство изделий микросистемотехники. В результате реализации проекта будет создано серийное производство приборов и систем на основе акустоэлектронных и хемосорбционных устройств, в том числе датчиков давления и деформации, устройств радиочастотной идентификации (RFID), высокочастотных полосовых фильтров и газосигнализаторов. Общий бюджет проекта оценивается в 1,24 млрд. рублей, из которых вклад РОСНАНО составит 550 млн. рублей.

Производство детекторов на основе меченых нейтронов для поиска взрывчатки и наркотиков.Общий бюджет проекта составит 462 миллиона рублей, из них доля РОСНАНО в виде вклада в уставный капитал проектной компании — 155 миллионов рублей, остальная часть будет профинансирована за счет со-инвесторов проекта. Заявитель, компания-разработчик ДВиН, внесет в проект интеллектуальную собственность. Научной базой проекта выступает Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ).

Производство мощных диодных лазеров.Общий бюджет реализации проекта составит 2 150 млн. рублей. Доля РОСНАНО в уставном капитале проектной компании составит 765 млн. рублей, остальные средства будут привлечены со стороны соинвесторов.

Расширение производства сканирующих зондовых микроскопов. Совокупный бюджет проекта составляет 387 млн. рублей, из которых 140 млн. рублей будет профинансировано за счет средств РОСНАНО.

Создание базы для цифровизации ТВ на основе отечественных разработок.РОСНАНО и томская компания «Элекард» создадут производство электронных устройств на основе мультимедийных процессоров по технологическим нормам 90-65 нанометров. Проект способствует поставленной Президентом России цели обеспечения по всей стране доступа к цифровому телевидению в течение ближайших 5 лет и нацелен на организацию продаж оборудования для цифрового телевидения (ТВ-приставки, студии цифрового вещания), выпущенных российскими разработчиками.

Модернизация производства высокочистых кварцевых концентратов для наноэлектронной, оптической, светотехнической и химической промышленности.В рамках проекта будет освоен выпуск кварцевых микро- и нанопорошков, а также высокочистых кварцевых концентратов. Кварцевые нанопорошки с размером частиц менее 100 нанометров имеют широкое применение в области микроэлектроники и строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Кварцевый микропорошок, представляющий собой очищенный продукт измельчения природного кварца с размером частиц менее 100 микрон, применяется в качестве наполнителя при производстве интегральных схем. Высокочистые кварцевые концентраты используются в альтернативной энергетике, светотехнической, полупроводниковой, оптической и волоконно-оптической промышленности.

Расширение производства отечественных установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины. Реализация проекта позволит вывести существующее отечественное мелкосерийное высокотехнологическое производство, основанное томскими учеными, на новый уровень по объему производства и расширить его присутствие как на российском, так и на зарубежных рынках.

Производство функциональных наноструктурированных покрытий. Участниками проекта являются РОСНАНО, ООО «Технологические системы защитных покрытий» (ООО «ТСЗП»), ГК «Росатом» и УК «Объединенная двигателестроительная корпорация». Общий бюджет проекта оценивается в 4 млрд. рублей, из них инвестиции РОСНАНО – 1 220 млн. рублей. Доля корпорации в капитале Проектной компании составит 49%.

Производство оборудования для молекулярно-пучковой эпитаксии и планарного процессинга.Это инфраструктурный проект по производству технологического оборудования для молекулярно-пучковой эпитаксии и планарного процессинга одобрен наблюдательным советом РОСНАНО. Общий бюджет проекта оценивается в 630 млн. рублей, из них инвестиции РОСНАНО — до 140 млн. рублей.

Создание технологический центра трехмерной сборки микросхем. Технология трехмерной сборки кристаллов или 3D сборка является одним из наиболее перспективных методов, позволяющих снижать размеры микросхем за счет повышения плотности упаковки, увеличивать пропускную способность соединений внутри кристалла и уменьшать его энергопотребление.

Производство термоэлектрических микроохладителей. Общий бюджет проекта составляет около 827 млн. рублей, из которых доля РОСНАНО в уставном капитале компании составит 150 млн. рублей (32,13%). Вклад компании-заявителя, ЗАО «РМТ», составит около 167 млн. рублей. Дополнительно, 360 млн. рублей будет привлечено в виде кредита от банка и 150 млн. рублей – в виде вклада соинвестора в уставной капитал проектной компании.

Производство подложек и плат для монтажа светодиодов. Общий бюджет проекта равен 1085 млн. рублей, из которых РОСНАНО внесет в уставной капитал проектной компании 120 млн. рублей, а также предоставит поручительство по обязательствам на сумму до 250 млн. рублей, соинвестор внесет 132 млн. рублей, а вклад MCL составит 30 млн. рублей в виде денежных средств и 328 млн. рублей в виде нематериальных активов – лицензии на использование технологии ALOX. Дополнительно, 475 млн. рублей будет привлечено в виде кредита от банка.

Производство термоэлектрических систем для охлаждения и генерации электричества нового поколения на основе прорывной российской технологии CERATOM.Продукцией проекта являются устройства охлаждения, термостатирования и генерации. В частности, речь идет о производстве систем охлаждения для твердотельных лазеров, систем термостатирования «cold plate» для диодных лазеров, термостатированных шкафов для телекоммуникационной аппаратуры, торгового охладительного оборудования, термоэлектрических электрогенераторах для индивидуального жилья.

Производство солнечных модулей на основе монокремния с двусторонней светочувствительностью.Реализация проекта позволит вывести на мировой рынок двусторонние солнечные модули с КПД выше односторонних на 10-70% (10% при варианте инсталляции без использования дополнительных конструкций; 70% при использовании отражательных конструкций и трекерных систем).

Производство высокоэффективных солнечных энергоустановок нового поколения.В концентраторных солнечных энергоустановках будут использованы каскадные солнечные элементы нового поколения на основе наногетероструктур для фотоэлектрического преобразования концентрированного излучения, линзы Френеля, концентрирующие солнечную энергию до 900 крат, а также высокоточные системы слежения за Солнцем.

Модернизации производства германия и продукции высоких степеней его переработки. Продукция проекта является одним из важнейших исходных материалов для наноиндустрии. В результате его реализации российские производители инфракрасных приборов, тепловизоров, солнечных батарей для космических аппаратов будут обеспечены российским сырьем.

Производство малогабаритных датчиков взрывоопасных газов.Уникальность проекта заключается в использовании полупроводниковых поликристаллических наноразмерных слоев при серийном производстве источников излучения и фотогальванических приемников - ключевых элементов датчика.

Производство наночернил (в Новосибирске). Наблюдательный совет РОСНАНО принял решение о софинансировании проекта по производству наночернил и оборудования для высокотехнологичных видов цифровой печати.

Производство коллоидных квантовых точек.Начало коммерческих продаж намечено на 2011 г. К 2014 г. проектная компания планирует выйти на уровень продаж около 250 млн руб. и занять примерно 3,5% мирового рынка коллоидных квантовых точек. Предполагается, что на экспорт будет поставляться до 50% выпускаемой продукции.

Производство интегральных схем по технологии 90 нм. Наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по созданию отечественного производства сверхбольших интегральных схем на основе наноэлектронной технологии с проектными нормами 90 нм. Конечными продуктами проекта станут российские чипы для смарт-карт, используемых в электронных загранпаспортах, водительских удостоверениях и свидетельствах о регистрации транспортных средств, банковских и социальных картах, SIM-картах для мобильных телефонов, и чипы для RFID-меток (радиочастотных идентификационных меток). Также интегральные схемы, выпускаемые в рамках проекта, будут востребованы в приборах спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS и цифровых телевизионных приставках.

Производство радиочастотных идентификационных меток.Наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в совместном с итальянской компанией Galileo проекте по созданию высокотехнологичного предприятия по производству радиочастотных идентификационных меток (RFID-меток), позволяющих заменить традиционные штрих-коды при учете продукции в торговых и складских предприятиях.

Производство солнечных батарей.Наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте компании «Ренова» по производству солнечных модулей на базе технологии тонких пленок.

Производство поликристаллического кремния. Наблюдательный совет Российской корпорации нанотехнологий утвердил участие Корпорации в проекте по созданию первого в России масштабного комплекса по производству поликристаллического кремния и моносилана.
Высокотехнологичный производственный комплекс создается на базе предприятий компании НИТОЛ - ООО «Усолье-Сибирский силикон» и ООО «Усольехимпром», расположенных в г. Усолье-Сибирское Иркутской области. В декабре 2008 года в тестовом режиме запущена первая очередь производства поликремния мощностью 300 тонн в год. Старт основного производства мощностью 3500 тонн в год намечен на конец 2009 года. Запуск производства моносилана будет осуществлен поэтапно, итоговая мощность составит 200 тонн в год.

Производство светотехники нового поколения.Учредительные документы по созданию нового предприятия в 2011 г. подписали президент ООО «Группа ОНЭКСИМ» Михаил Прохоров, генеральный директор Уральского оптико-механического завода им. Э.С. Яламова Сергей Максин и генеральный директор РОСНАНО Анатолий Чубайс.

Подготовка специалистов для наноиндустрии.Первый образовательный проект носит название «Международная магистерская образовательная программа Московского Института стали и сплавов (МИСиС) – Московского физико-технического института (МФТИ) «Нанодиагностика, метрология, стандартизация и сертификация продукции нанотехнологий и наноиндустрии».

2.1.5. Китай

В марте 1986 г. группа ученых - представители Национальной академии наук Китая – Ван Дасин, Ван Цзиньчан, Ян Цзяси и ЧэньФанъюнь, написали в ЦК КПК письмо, в котором изложили предложения о том, как китайской промышленности в короткий срок достигнуть мирового технического уровня. Для рассмотрения письмо было направлено товарищу Дэн Сяопину (1904-1997 годы), занимавшему тогда должность Председателя Центрального военного совета КНР. После ознакомления Дэн Сяопин наложил резолюцию: «Принять решение, как можно скорее, нельзя откладывать». В результате всестороннего и глубокого изучения предложений в ЦК КПК и Госсовете КНР, появился правительственный документ, известный как "Программа 863" (Национальная Программа по исследованиям и разработкам в области высоких технологий). Впоследствии, все технические разработки и проекты в стране стали проводиться в рамках общей «Программы 863» по своим подпрограммам. Так, например, уже в 1999 г. компания "Хэнтун Гуанхуа", во время полета космического аппарата "Шэньчжоу-1", выполняла эксперименты по селекции микроорганизмов в условиях невесомости по данной программе.
 В 1997 г. Госсоветом КНР был принят еще один государственный документ "Программа 973" (Национальная программа по развитию основных фундаментальных исследований). "Программа 973" определяет проведение научных исследований по восьми направлениям: сельское хозяйство, энергетика и транспорт, информатика (IT), ресурсы, здравоохранение, разработка новых материалов, исследования, проводимые на пересечении нескольких наук, фундаментальная наука. Документ включает в себя множество предписывающих положений касающихся, например, стажа, возраста и порядка назначения ответственных лиц; определяет систему премирования с конкретным указанием премиальных средств; формирует основные направления по созданию атмосферы творческого энтузиазма работников и т.д.

Сейчас в наноотрасли Китая работает 101 компания – больше, чем в любой другой стране Азиатско-тихоокеанского региона. Наиболее популярными областями исследований китайского нанотеха являются  химия, автомобилестроение, потребительские товары и экология.
 Китайский рынок нанотехнологий в 2008 г. оценивался примерно в 400 млн. долл., уровень развития достаточно низкий, однако, власти предпринимают большие усилия для стимулирования развития рынка, так в период с 2002 г. по 2010 г. китайское правительство запланировало потратить 2,2 млрд. долл. на развитие нанотехнологий. Рост рынка оценивается в примерно 25 % в год.

Местная (китайская) статистика дает большие показатели. В китайских источниках рынок нанотехнологий достиг 400 млн. долл. еще в 2004 г. На протяжении пяти предшествующих лет рост устойчиво сохранялся на уровне более 15 % и в 2008 году рынок составил, по местным оценкам, около 5,3 млрд. юаней.
О высокой степени влияния государства на развитие нанотехнологий в Поднебесной говорит огромное количество научных организаций, вовлеченных в наноисследования.
Программы "Нанотех" выполняются в большинстве НИИ АН КНР, вузовских НИИ, а также, в лабораториях многих промышленных предприятий. Основную роль в области наноисследований и нанообразования играют АНКНР (СhineseAcademyofSciences), Национальный центр нанонауки и нанотехнологий (NationalCenterforNanoscienceandNanotechnology); НИИ Химии АН КНР (InstituteofChemistryChineseAcademyofScience); НИИ Физики АН КНР (InstituteofPhysicsChineseAcademyofScience); НИИ Технологий АН КНР (InstituteofProcessEngineering, ChineseAcademyofScience). Во многом благодаря деятельности этих организаций Китай имеет мощный научно-промышленный потенциал. Однако пока каких-либо реальных собственных разработок или передовых нанопроектов в Китае нет.
Наиболее крупные программы в Поднебесной посвящены в основном решению проблем материаловедения, в результате которых  разработаны и изучены свойства низкоразмерных наноструктур, квантовой криптографии и квантовой оптики.
Основное же внимание китайских ученых направлено за пределы их страны, туда, где можно посмотреть новые технологии. К примеру, уже более года длится сотрудничество между FinNano (Финская программа Национальная нанотехнологическая инициатива) и CINIC (Международный Нанотехнологический кластер Китая). Оно составляет один из главных элементов более широкой программы NAMI (Nanotechnology Strategic Mutual Cooperation Initiative), связывающей обе страны в их усилиях по развитию НИОКР в области разработки нанотехнологий, с тем, чтобы к 2010 г. выпустить на рынок появившиеся к тому времени продукты (продуктов еще нет, а об их выпуске уже договорились). Другой пример: в Пекине открыт объединенный нанотехнологический центр Кореи и Китая, который используется в качестве платформы для проведения совместных исследований и экспериментов.
В конце октября 2008 г. Россия подписала с Китаем соглашение о сотрудничестве по развитию нанотехнологий. Китайской стороной для совместных российско-китайских научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, производства и коммерциализации нанопродуктов, определен Государственный парк по нанотехнологиям в  городе Сучжоу.
В соответствии с Соглашением стороны будут осуществлять сотрудничество по следующим направлениям:

  • взаимный обмен информацией о научных исследованиях, производстве и потенциальном рынке в сфере нанотехнологий, о создании механизмов оценки перспектив применения и рисков использования нанотехнологий, разработке и внедрении механизмов коммерциализации достижений, создании и деятельности специализированных центров для проведения научно-технических исследований нанотехнологий и наноиндустрии;
  • развитие международного сотрудничества в сфере нанотехнологий, проведение совместных семинаров и конференций ученых и экспертов в области трансфера научных разработок;
  • осуществление прикладных исследований в области нанотехнологий, нацеленных на производство и коммерциализацию продуктов, произведенных с применением нанотехнологий;
  • осуществление сотрудничества в области защиты интеллектуальной собственности, патентования новых разработок;
  • проектирование, строительство и эксплуатация лабораторий и производств, предназначенных для создания наноматериалов;
  • совместное осуществление комплексных мероприятий (проектов), предполагающее всестороннюю экспертную оценку научных идей, проработку технических возможностей и экономической целесообразности их реализации;
  • производство компонентов и материалов с применением нанотехнологий;
  • изучение и разработка комплекса мер по обеспечению безопасности использования нанотехнологий, их воздействия на окружающую среду и организм человека;
  • совместная работа по коммерциализации научных разработок в области нанотехнологий, создание совместных венчурных фондов и деловых структур, нацеленных на привлечение частного капитала к работе в этой области.

Китай добился скачка в развитии нанотехнологий и стал одной из нанотехнологических держав мира. Об этом заявили докладчики на рабочем совещании Государственной комиссии по руководству и координации нанотехнологических исследований.
В период 11-й пятилетки Китай выделил около 800 млн. долл. на нанотехнологические исследования, что более чем в 4 раза превышает аналогичную цифру 10-й пятилетки. В годы 11-й пятилетки в стране были созданы три центра нанотехнологических исследований – Пекинский национальный центр по изучению нанотехнологий, Тяньцзиньский национальный научно-исследовательский институт нанотехнологий и инженерии и Шанхайский национальный инженерный центр нанотехнологий.
В течение прошедших 5 лет в Китае было отмечено заметное увеличение количества заявок на получение патентов на изобретения в сфере нанотехнологий. По данным Государственного управления по делам интеллектуальной собственности КНР, число подобных заявок в стране возросло примерно с 4.600 в 2005 г. более чем до 12 тыс. в 2009 г., по этому показателю Китай занял второе место в мире. В 2009 г. по количеству научных статей о нанотехнологиях Китай впервые опередил США и занял первое место в мире [7].

2.1.6. Южная Корея

Южная Корея в ближайшие 7 лет планирует завоевать 15 % глобального рынка нанотехнологий и стать 3-й мировой державой в этой сфере. За последние 8 лет Южная Корея вложила в развитие нанотехнологий 1,4 млрд. долл., из которых 958 млн. долл. пошли на НИОКР, 325 млн. долл. – на создание объектов инфраструктуры и 74,6 млн. долл. – на образование и профессиональную подготовку специалистов. По итогам 2005 г. Южная Корея занимала четвертое место после США, Японии и Германии по уровню развития в этой области.
К 2015 г. Южная Корея рассчитывает контролировать значительную часть мирового рынка, оцениваемого в 2,95 трл. долл., создать до 500 компаний и иметь в своем распоряжении не менее 30 ключевых мирового класса нанотехнологий. Основные усилия предполагается сосредоточить на развитии наноэлектроники, обработке и производстве наноматериалов, а также энергетики и биомедицины, где такие технологии широко используются [8].
В 2001 г. в Южной Корее стартовала программа Национальной нанотехнологической инициативы, ее бюджет составляет около 2 млрд. долл. на период с 2001 г. по 2010 г. Структура расходования этих средств представлена в таблице 2.3.

Таблица 2.3 Затраты на нанотехнологии в Южной Корее в млн. долл. США [9].

 

1 фаза
(2001-2004)

2 фаза
(2005-2007)

3 фаза
(2007-2010)

Суммарное

Гос.

Частн.

Гос.

Частн.

Гос.

Частн.

Гос.

Частн.

Сумма

Программа развития

203

44

32

137

232

206

667

387

1045

Образование

31

-

18

-

19

-

73

-

73

Инфраструктура

64

28

28

11

23

10

116

49

164

Общее

98

72

84

148

274

216

855

436

1291

2.1.7. Индия

Правительство Индии планирует до 2012 г. вложить в развитие нанотехнологий 200 млн. долл. С 2002 г. объем уже вложенных в развитие этой перспективной отрасли бюджетных средств составил в Индии 144 млн. долл. При этом,  42 % выделенных средств были израсходованы на фундаментальные исследования в области наноматериалов, 50 % на создание нанотехнологий. Всего государство поддержало за последние 7 лет более 500 профильных научно-исследовательских проектов [10]. На рис.2.4 графически показано распределение затрат по направлениям разработки нанотехнологий в Индии.

Распределение затрат по направлениям разработки нанотехнологий в Индии.

Рисунок 2.4. Распределение затрат по направлениям разработки нанотехнологий в Индии.

Правительство реализует шесть проектов частно-государственного партнерства на базе ведущих технических вузов страны, финансирует соответствующие кафедры в 15 институтах.
Нанотехнологии в последние годы в Индии пользуются большой популярностью среди молодых специалистов. Тысячи молодых специалистов готовятся защищать кандидатские диссертации по нанотехнологиям.
Департамент по науке и технологиям (DST), организация являющаяся центром программы развития нанотехнологий (NSTM), которая была утверждена в 2007 г. с бюджетом в 1 млрд. рупий на период в 5 лет.  В прошлую пятилетку основной являлась программа Нанонаука и технологическая инициатива (NSTI), которая работала в период с 2001 г. по 2006 г. 
Также департамент по науке создал 19 «центров роста» в 14 различных учреждениях для нанонаук и технологий, для достижения конкретных целей за определенный период времени. Они были созданы в институтах, которые также принимали участие в программе развития нанотехнологий, и имеют средства и возможности для дальнейшего развития.  Кроме DST, еще несколько организаций с различными мандатами  также активно вовлечены в развитие нанотехнологий  внутри страны. Департамент биотехнологий (DBT) поддерживает разработки в области нанотехнологий в области биологических наук. Совет по научным и промышленным исследованиям (CSIR) - сеть из 38 лабораторий, которые участвуют в программе развития науки и промышленности для получения социально-экономической выгоды также участвует в развитии нанотехнологий [11]. На рис.2.5 приведено количество предприятий, связанных с нанотехнологиями.

Количество предприятий, занимающихся нанотехнологиями в Индии.

Рисунок 2.5. Количество предприятий, занимающихся нанотехнологиями в Индии.

Индийские программы развития нанотехнологий нацелена на решение следующих задач:

  • производство наноматериалов с высоким качеством и низкой ценой;
  • поставка наноматерила определенной формы и размера, для немедленного применения в производстве;
  • инженерия и настрой наносистем для решения местных задач;
  • соблюдение безопасности для здоровья и окружающей среды, при использовании нанотехнологий;
  • междисциплинарное положение нанотехнологий, что приводит к дублированию исследований в различных учреждениях выполняющих план развития нанотехнологий;
  • сокращение разрыва между фундаментальной и прикладной наукой, коммерциализации разработок.
  • большие риски и затраты.

Резюмируя анализ национальных программ развития нанотехнологий в развитых странах, следует отметить значительные инвестиции, и в первую очередь государственного сектора, в развитие фундаментальных основ и прикладных аспектов нанотехнологий. Финансирование этих работ в странах, занимающих лидирующие позиции в сфере нанотехнологий, показано на рис.2.6 [12].

Доля развитых стран в финансировании проектов, связанных с развитием нанотехнологий.
Рисунок 2.6. Доля развитых стран в финансировании проектов, связанных с развитием нанотехнологий.


1. F. John, The National Nanotechnology Initiative: Overview, Reauthorization, and Appropriations Issues (January 19, 2011).

2. M. C. Roco, National Nanotechnology Investment in the FY 2010 Budget Request (ASME, June 2009).

3. D. Kanama, Analysis of Japan’s Nanotechnology Competitiveness – Concern for Declining Competitiveness and Challenges for Nano-systematization (Theory Oriented Research Group, 2010).

4. Towards a European Strategy for Nanotechnology Communication (COM, 2009).

5. T. Heinze, Nanoscience and Nanotechnology in Europe: Analysis of Publications and Patent Applications including Comparisons with the United States, Nanotechnology Law & Business 1(4), 427-445 (2009).

6. Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года (Москва, 2008).

7. The Jamestown Foundation - China Brief 4(16) 05 August 2010.

9. Z. G. Khim, Korean Nanotechnology Networks and Funding (School of Physics, Seoul National University, Seoul Korea, 2010).

10. TERI.  2010 Nanotechnology development in India: building capability and governing the technology (TERI Briefing Paper, 2010).

12. Nanotechnology Market Forecast to 2013, Research and Markets (RNCOS E-Services Private Limited, March 2010).

Сайт сделан в Центре Наноэлектроники и Новых Материалов, НИЧ БГУИР, по заказу Министерства Образования РБ.