Page 1

В МИРЕ

№ 6 2010

Есть такая кафедра… Читайте на стр. 8


СОДЕРЖАНИЕ Дайджест . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Приложение к журналу «РОССИЙСКИЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ»

№ 6 2010

В МИРЕ

Абитуриенты выбирают нано . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Есть такая кафедра… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Сибирская наука под брендом США. . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Разрозненные нанотехнологии будут объединять . . 12 Наука и коррупция: взгляд из Америки . . . . . . . . . . . . . 13 Сырьевая модернизация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Нобель и Шнобель в одной корзине . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Графен оценили авансом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Вытащить науку из застывшего болота . . . . . . . . . . . . . . 22

Учредители: Федеральное агентство по науке и инновациям, ООО «Парк-медиа» Издатель: А.И. Гордеев Редакционная коллегия: К.В. Киселев, к. ф.-м. н. С.А. Озерин Руководитель проекта Т.Б. Пичугина Выпускающий редактор: М.Н. Морозова Редакция: С.В. Новиков, Т. Х. Валавина

Крупного ученого невозможно купить . . . . . . . . . . . . . . 24

Адрес редакции: Москва, Ленинские горы, Научный парк МГУ, влад. 1, стр. 75Г, корп. 6, офис 628

Углерод — страна чудес . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Телефон/факс: (495) 930-88-08

Альтернативная батарейка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Подписка: (495) 930-88-06 E-mail: podpiska@nanorf.ru, www.nanoru.ru, www.nanorf.ru Для писем: 119311, Москва-311, я/я 136

Доставка лекарств в мозг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Что есть «нано» и насколько? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Чистая вода из Владимира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Ландау ошибался . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

В оформлении обложки использована фотография, предоставленная Аргоннской национальной лабораторией, США

При перепечатке материалов ссылка на приложение к журналу «Российские нанотехнологии» обязательна. Любое воспроизведение опубликованных материалов без письменного согласия редакции не допускается. Редакция не несет ответственность за достоверность информации, опубликованной в рекламных материалах.

© РОССИЙСКИЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ, 2010 Тираж 1000 экз.

Иммунан . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2

Отпечатано в типографии «МЕДИА-ГРАНД»

В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ДАЙДЖЕСТ

W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Perfect Diamond of The World

В Саратовском университете синтезированы наноразмерные час тицы сульфида кадмия с необычными оптическими свойствами. В последние годы большое внимание уделяют изучению полупроводниковых наночастиц. Их оптические, электрические и каталитические свойства отличаются от свойств того же самого вещества в виде крупного кристалла и изменяются по мере уменьшения час тицы. Одна из перспективных областей применения полупроводниковых наночастиц – использование их в качестве люминесцентных меток для важных документов, в том числе денежных банкнот. Люминесцентные свойства таких меток изменяются в зависимости от размера использованных частиц, что дополнительно затрудняет подделку документов. Если частица обладает анизотропной структурой, она может служить меткой и для более распространенных сегодня инфракрасных визуализаторов. Профессор кафедры оптики и биофотоники Саратовского университета Вячеслав Кочубей и ег о с тудентка Е лена Волкова разработали методику синтеза изолированных частиц сульфида кадмия, обладающих люминесцент ными свойствами. Интересно, что полученные частицы отличались друг от друга по спектру поглощения света в зависимости от времени, проведенного в реакционной среде: при заборе пробы менее чем через 90 мину т от начала реакции преобладало коротковолновое поглощение, а при увеличении времени синтеза оно смещалось в область длинных волн. Авторы объясняют это явление двумя факторами: изменением концентрации серы в растворе и большим размером час тиц в случае долгого синтеза. В работе была продемонстрирована способность полученных наночастиц к люминесценции – свечению пос ле поглощения энергии: при возбуждении светом с длиной волны 528 нм частицы отвечают люминесценцией с максимумом на 550 нм.

Тайваньские ученые разработали флуоресцентные наноалмазы для использования в диагностике и лечении широкого ряда заболеваний. Наноалмазы предс тавляют с обой флуоресцентные наночастицы, составленные из атомов углерода, связанных между собой тетраэдрическими связями. Впервые они были получены д ля использования в  приборах сверхтонкой шлифовки. Однако вскоре ученые обнаружили, что наноалмазы обладают рядом уникальных свойств (фотостабильность, отсутствие флуоресцентного мерцания), позволяющих, например, осуществлять долгосрочный трекинг в живых тканях. Как и в обычных алмазах, в наноалмазах существуют вакансии, в которых атомы углерода замещены азотом. При высоком содержании азота природные алмазы приобретают характерный желтоватый оттенок, а наноалмазы приобретают способность поглощать желтый свет, излучая фиолетовый.

Тайваньские ученые по д р уководством И-Чун Ву и Хуан-Ченг Чанг а покрыли наноа лмазы тем или иным протеином или сахаридом (например, декстрином или BSA ), а затем вводили как чистые, так и покрытые наноалмазы в кишечный тракт прозрачных круглых червей Caenorhabditis elegans. Было обнаружено, что чистые наноалмазы остаются на внутренних стенках кишечника червей, в то время как обработанные наноалмазы способны проникать через стенки кишечника, скапливаясь в определенных местах тела червя. Наночастицы легко обнаруживают себя при облучении червей ж елтым светом. При введении наноа лмазов в гонады животных наночастицы передавались в эмбрионы и личинки червя. Исследователи показали, что наноалмазы безопасны, нетоксичны и стабильны на уровне клеток и органов животного. Специальным образом обработанные наноалмазы способны мигрировать к тем или иным к леткам определенного типа (патогены, раковые опухоли, клетки им-

мунной системы), позволяя, например, осуществлять визуализацию условий заболевания, а также доставку лекарственных препаратов к очагам поражения.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ Исследователи Массачусетского технологического института нашли способ концентрации с олнечной энерг ии. По их мнению, новая антенна из углеродных нанотрубок позволит увеличить эффективность фотоэлектрических элементов. Нанотрубки образуют своеобразную антенну, которая улавливает и фокусирует световую энергию, позволяя создавать меньшие по размеру, но более мощные системы солнечных элементов. Созданная учеными ант енна может быть полезна и в других областях, где потребуется концентрация солнечного света, например в системах ночного зрения и телескопах. Солнечные панели выраба тывают электричество пу тем преобразования фотонов света в электрический ток. Созданная учеными антенна увеличивает количество пойманных фотонов и преобразует их в энергию, направляемую в солнечную батарею. Впервые учеными с оздано оптоволокно, состоящее из двух с лоев с различными электрическими свойствами, в  частности с  разной шириной запрещенной энергетической зоны. В любом материале электроны могут находиться на разных энергетических уровнях. При с оударении фотона с поверхностью материала электрон переходит в возбужденное состояние, занимая более высокий энергетический уровень, особый для каждого материала. Взаимодействие возбужденного электрона и покинутой им дырки называется экситоном, а разница энергий электрона и дырки составляет ширину запрещенной зоны. Ширина запрещенной зоны нанотрубок внутреннего слоя меньше запрещенной зоны нанотрубок внешнего слоя. Это важный момент, поскольку предполагается, что экситоны перемещаются из об-

shoothead

НАНОАЛМАЗЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ

Tom Clapping

НАНОМЕТКИ ДЛЯ ДЕНЕГ

3


ДАЙДЖЕСТ

NASA's Marshall Space Flight Center

КРОХИ-ГЕНЕРАТОРЫ СОБЕРУТ ИЗБЫТОЧНОЕ ТЕПЛО

Второй закон термодинамики чаще всего обсуждают в формулировке «Энтропия изолированной системы не может уменьшаться». Вся энергия системы, в соответствии с этим принципом, рано или поздно перейдет в тепловую, и больше не б удет ничего. А поскольку в повседневных обсуждениях люди чаще всего игнорируют тот факт, что система должна быть замкнутой, и ж дут повышения энт ропии от всех систем, любые сообщения о новых методах использования тепловой энергии пользуются неизменной популярностью. Группа ученых из У краины и США (Институт физики полупрово дников, Институт проблем материаловедения и Oak Ridge National Laboratory), разработавшая ферроэлек трические провода, представляет свое исследование как раз в контексте применения второго закона термодинамики на благо человечеству. Авторы исследования разработали «пироэлектрический» метод для приведения в действие крошечных устройств с помощью тепловых отходов. Мизерные структуры, называемые ферроэлектрическими нанопроводами, способны быстро генерировать электрический ток в ответ на изменение температуры окружающей среды, собирая таким образом избыточное тепло температурных флуктуаций. 4

Пироэлектричество мо жет сыг рать ключевую роль в развитии бытовой электроники. Восстановление тепловой энергии в форме пироэлек трической энергии может повлечь за собой начало новой эры «крошечных электрических устройств». Пироэлектрические наногенераторы могут быть крайне полезны д ля решения определенных задач биологии, медицины, нанотехнологий и особенно в космических исследованиях, поскольку они отлично работают при низких температурах. При исследовании пироэлектрических свойств ферроэлектрических нанопроводов ученые выявили зависимос ть пироэлектрического коэффициента от радиуса провода. Они обнаружили, что колебания значений пироэлектрического коэффициента возрас тают с уменьшением радиуса проводника вплоть до достижения им критического значения, при котором реакция прово да меняется на параэлектрическую. Такой «эффект размера» можно использовать для настройки температуры фазового перехода в ферроэлек трических наноструктурах, тем самым получая систему с настраиваемыми, изменяющимися в широких пределах характеристиками. Ученые отмечают, что эти генераторы способны эффективно усваивать тепловую энергию при относительно низкой температуре окружающей среды.

ряженных антителами к специфическим биомаркерам, характерным только для злокачественных клеток. Наночастицы сосредоточиваются в поврежденной раком ткани. После этого наночастицы нагревают внешним магнитным полем, убивая таким образом и клетки злокачественной опухоли. Использование магнитного поля позволяет легко регулировать как температуру нагрева наночастиц, так и границы области, в которой наночастицы активны. Разработанная техника лечения оказалась весьма эффек тивной при борьбе с раком эпителия. Процессы использования положительной обратной связи, также получившие развитие в лаборатории профессора Ганнота, позволяют оптимизировать лечение и настраивать его на индивидуальные особенности того или иного пациента. Коктейль наночастиц и антител доставляется в тело человека легко и безопасно методом локальной инъекции либо инъекцией в поток крови. Кроме того, после терапии он сравнительно быстро покидает тело пациента без побо чных эффектов. В дополнение ко всему лечение достаточно скоротечно, его вполне можно использовать при лечении амбулаторных больных – весь процесс занимает порядка шести часов. В настоящее время разработанная техника проходит клинические испытания.

МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ

УПРОЩЕНО ПРОИЗВОДСТВО НАНОПРОВОДОВ

Радиационная терапия – мощное оружие в борьбе с раковыми опухолями. Однако она обладает рядом серьезных недостатков, главный из которых – неизбирательность: наряду с клетками злокачественного образования гибнут и здоровые ткани. Группа ученых под руководством Исраэля Ганнота, профессора факультета биомедицины Тель-Авивского университета, разработала новый метод борьбы с раковыми опухолями, обладающий гораздо меньшими побочными эффектами и наносящий минимальный ущерб окружающей здоровой ткани. В основе нового метода лежит изготовление специальных наночастиц, сна-

FEI Company

ластей с высокой энерг ией в  области с более низкой энергией. В таком случае экситоны с внешнего слоя перемещаются во внутренний, где они находятся в низшем энергетическом состоянии. Следовательно, при у даре свет овой волны вс е экситоны перемещаются в центр волокна, где происходит их накопление. Ученые пок а не построили фотоэлектрическое устройство, которое использует эту антенну, но планируют этим заняться. В таком устройстве антенна должна будет концентрировать фотоны, перед тем как фотоэлектрический элемент преобраз ует  их в  электрический ток. Этого можно достичь, если антенна будет располагаться вокруг ядра из полупроводникового материала.

Размер нанопровода сопоставим с размером человеческого волоса. Диаметр некоторых из них составляет 150 нм. Изза столь небольшого размера силы поверхностного натяжения, возникающие в процессе производства нанопроводов, притягивают их друг к другу, тем самым ограничивая их пригодность. Это существенная проблема, т.к. нанопровода рассматриваются сейчас как ключевой элемент новых, более мощных микроэлектронных сис тем, медицинских инс трументов и систем солнечной энергетики. Однако исследователь Флоридского университета Кирк Зайглер нашел решение этой проблемы. Он объяснил, что процесс получения нанопроводов включает погружение их в жидкость. При завершении процесса каждый проводок должен всплывать рядом с предыдущим на плоской поверхности, подобно щетине крошечной зубной щетки. Однако провода настолько маленькие, что силы поверхностного натяжения сцепляют их вместе при высушивании. Производители применяют очень высокое давление, чтобы ослабить эти силы, однако, по словам Зайглера, этот процесс очень непрост и не подходит для массового производства. В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


Зайглер ос ознал, чт о необ ходимо ввести силу, которая будет противодействовать силе повер хностного натяжения. Он предложил достаточно простой способ, для осуществления которого достаточно наличия девятивольтовой батарейки. Ученый зарядил нанос труктуры в процессе производства одноименными зарядами, тем самым заставив нанопровода отталкиваться друг от друга. Поскольку два нанопровода притягиваются силами поверхностного натяжения, электрический заряд должен их отталкивать. В итоге две силы компенсируют друг друга и провода остаются неподвижными. Эксперименты, проведенные на микроскопических поверхностях, доказали эффективность этого метода.

ГРАФЕН – КЛЮЧ К РАСШИФРОВКЕ ДНК

irene.suarez

Один из наиболее интересных объектов для современного материаловедения – графен. Этот материал, представляющий собой одиночные с лои графита толщиной в один атом, обладает целым набором уникальных свойств, определяющих широкий спектр его возможных применений: чрезвычайной прочностью, высокой электропроводностью вдоль листа, прозрачностью, интересными квантовыми эффектами. В Гарвардском университете показали, что графен можно использовать и в качестве тончайших управляемых мембран. Проделав небольшое о тверстие диаметром в несколько нанометров в слое графена, ученые измеряли ионный обмен иона двумя резервуарами, разделенными

W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

листом материала. Оказалось, что длинную молекулу ДНК можно «продернуть» через нанопору, как нитку через игольное ушко. Исследователи использова ли разработанный ими спос об выращивания больших однородных листов графена. Их растягивали на кремниевой основе и вставляли между двумя резервуарами, заполненными жидкостью. Элек трическое напряжение, приложенное к резервуарам, обеспечивало движение ионов в установке при наличии нанопоры в графене. Если добавить в один из сосудов молекулы ДНК, они растягиваются в жидкости вдоль направления электрического тока и проходят одна за одной через пору. В процессе перехода ДНК из одного резервуара в другой движение ионов через пору блокируется, что приводит к формированию характерного электрического сигнала, по форме и продолжительности которого можно судить о размере и конформации молекулы ДНК. Ведущий автор исследования – Славен Гарай, научный сотрудник департамента физики в Гарварде. Еще один соавтор работы, Даниэл Брентон, профессор биологии в Гарвардском университете, предположил, что полученные мембраны можно использовать для быстрого чтения генетического кода. Уникальность графена, используемого для этой цели, заключается в том, что его малая толщина позволяет различать сигналы от двух последовательных нуклеотидов, проходящих через мембрану. Основна я с ложность применения метода заключается на сегодня в контроле скорости, с которой молекула ДНК проходит через нанопору. Доработка предложенного подхода может привести к созданию нового, точного, быстрого и весьма недорогого метода чтения генетического кода, что, в свою очередь, станет еще одним шагом к «персонализованной» медицине будущего.

ДОСТАВКА ЛЕКАРСТВ В МОЗГ Большинство лекарств не проникает из крови в мозг из-за с уществования между ними преграды – гематоэнцефалического барьера. Это создает массу трудностей при лечении опухолей мозга. Российские ученые разрабо тали сис тему доставки лекарств в мозг с использованием наночастиц и продемонстрировали ее эффективность на экспериментальных животных. Глиобластома – это наиболее распространенная и наиболее опасна я разновидность злокачественной опухоли мозга. В нас тоящий момент химио терапия таких опухолей малоэффективна из-за существования гематоэнцефалического барьера – филь тра, препятствующего прохождению инородных агентов (в

том числе и лекарств) в мозг. Ученые всего мира работают над созданием лекарственных систем, которые могли бы использоваться при терапии глиобластом. Существенных успехов в разработке нового лечения добилась группа исследователей из Московской государственной академии тонкой химической технологии, НИИ морфологии человека РАМН и ООО «НПК «Наносистема». Светлана Гельперина и ее коллеги использовали противоопухолевый антибиотик доксорубицин. Это вещество неред-

Mykl Roventine

Engineering at Cambridge

ДАЙДЖЕСТ

ко используется в химиотерапии злокачественных опухолей, но не применяется при лечении опухолей мозга, так как плохо проникает через гематоэнцефалический барьер. Ученые соединили доксорубицин с полибутилцианоакрилатными наночастицами, покрытыми полисорбатом 80. Такие наночастицы активно изучаются сегодня во многих лабораториях из-за их потенциальной способности проникать в мозг. Исследователи экспериментально продемонстрировали, что созданный ими комплекс из антибиотика и наночастиц позволяет дос тигать эффективной концентрации лекарства в мозге крыс с глиобластомой. Больные животные, получавшее экспериментальное лечение, в среднем жили на 85 % дольше, чем не получавшая лечения контрольная группа. Более чем у 20 % крыс наблю далась длительная ремиссия – через шес ть месяцев после лечения у этих животных не было выявлено дальнейшего роста опухоли. Исследователям удалось продемонстрировать еще одно важное преимущество разработанной ими лекарственной формы. Выяснилось, что комплекс доксорубицина с наночастицами хуже проникает в сердце и тестикулы животных, чем доксорубицин отдельно, а значит, снижается токсическое действие на эти органы во время лечения. По материалам ИнформНауки, http://strf.ru, раздел Информнаука 5


ОБРАЗОВАНИЕ

Абитуриенты выбирают нано

Argonne National Laboratory

выступаем перед учениками, у страиваем экскурсии в университет, наши лаборатории. Поэтому интерес к этим направлениям очень большой. Конкурс один из самых высоких в университете – 10 человек на место. Обучение в нашем вузе строится по такому принципу: сначала преподаются общие дисциплины, а дальше упор делается на конкретную область нанотехнологий. Для УГ АТУ приоритетна тема деформационных технологий получения объемных наноматериалов. Это достаточно развитая научная область, которая уже привлекла внимание ученых всего мира, и для наших студентов старших курсов она основная.

Специалистов в области нанотехнологий начали готовить пять лет назад. Чему их учат и какое профессиональное будущее ожидает выпускников столь популярных сегодня у абитуриентов направлений, рассуждают профессора Уфимского авиационного технического университета (УГАТУ) Руслан Валиев и Игорь Александров. Как в У фимском авиацио нном техническом униве рситете организована подготовка специалистов в области нанотехнологий? Руслан Валиев (Р.В.): Образование в области нанотехнологий – дело новое, каждый вуз сам решает, что нужно преподавать, на что делать упор. До сих пор нет согласованности даже в терминологии. В некоторых вузах зачастую используют термины, которые отличаются от употребляемых в международном сообществе. Сейчас много направлений в развитии наноматериалов, и они чрезвычайно разнообразны, что не может не отразиться на системе образования. Разным технологиям надо учить по-разному. Поскольку нанотехнологии 6

многообразны, то без определенной специализации не обойтись. В нашем вузе только идет становление этого направления. По специализации «Физика наноматериалов и нанотехнологии» начали прием пять лет назад. Это небольшие группы – всего обучается 20 человек. По специальности «Нанотехнологии», которую открыли четыре года назад, в 2010-м прием составил 25 студентов. По данной тематике в У фе часто проводятся мероприятия, например, состоялся Конгресс нанотехнологий с участием экспертов из 24 стран. Кроме того, мы начинаем работу с будущими абитуриентами еще со школы:

Какие кафедры и институты УГ АТУ задействованы в процессе обуче ния студентов по нанотехнологическим специализациям? Игорь Александров (И.А.): Это кафедры физики металлов и материаловедения, физики, нанотехнологий и другие подразделения. При этом используется уникальное нанотехнологическое оборудование Центра коллективного пользования (ЦКП). Там проводится также работа по созданию изделий из объемных наноструктурных материалов методами электрохимии, руководит которой профессор Зайцев. Недавно он получил от «Роснано» поддержку проекта по серийному производству станков, которые позволяют проводить электрофизическую обработку материалов. В рамках проекта будет готовиться документация учебно-методических комплексов и проводиться переподготовка инженерных кадров для производства таких станков. Но для того чтобы производить и обрабатывать объемные наноструктурные материалы, надо, в том числе, знать, что это за материалы, каковы их свойства, какова структура. Этому студентов необходимо обучать. В этой работе задействован НИИ физики перспективных материалов и технологий (НИИ ПМТ), который полностью специализируется на объемных наноматериалах. Более 50 сотрудников, включая аспирантов, ведут научную работу. Преподаватели разрабатывают оригинальные курсы лекций совместно со студентами и научными работниками. Кроме того, в УГАТУ создан нанотехнологический центр. Сегодня наша основная задача – объединить усилия всех трех структур (ЦКП, НИИ ПМТ и нанотехнологического центра) для того, чтобы получить В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ИНТЕРВЬЮ

Валиев Руслан Зуфарович, директор Института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета, завкафедрой нанотехнологий, доктор физико-математических наук, профессор, лауреат премии имени А. Гумбольдта

Руслан Валиев: «Образование в области нанотехнологий – дело новое, каждый вуз сам решает, какие дисциплины нужно преподавать, на что делать упор. До сих пор нет согласованности даже в терминологии»

некий синергетический эффект, поднять исследования на новый уровень и подготовить специалистов, которые будут осваивать новые технологии. Насколько активно вовлекаются в научную работу студенты? И.А.: В обязательном порядке привлекаем их к на учной работе, предоставляем доступ к уникальному оборудованию. Они знают, как получать объемные наноматериалы, как исследовать и применять их в разных областях. Мы хотим, чтобы студенты в процессе обучения опирались на достижения на учной школы УГАТУ, чтобы вовлекались в работу по различным проектам – как российским, так и международным. Некоторые учащиеся уже с первых курсов участвуют в этих проектах. Представляют результаты своих работ на различных конкурсах, получают медали, дипломы. Еще одно направление связано с проведением симпозиумов, посвященных объемным наноструктурным материалам. Мы организуем специW W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

альные секции для молодых исследователей. Там они учатся доносить до общественности свои резуль таты и могут наладить связи с учеными ведущих центров России и мира. Иностранцы проявляют интерес к кооперации с нами, приглашают наших молодых ученых, аспирантов на стажировку. Накоплен большой опыт по обмену студентами и аспирантами с Австрией, Венгрией, Китаем, Польшей. Наверное, этому способствовала работа международного научно-образовательного центра «Технологии получения и обработки объемных наноструктурных материалов», который работает в УГАТУ? И.А.: Конечно. Этот центр был создан около четырех лет назад по проекту Минобрнауки. Со стороны Австрии в нем участвовал Венский университет, с российской – УГАТУ и Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН. В рамках совместного проекта занимались разработкой объемных наноструктурных материалов. Особое внимание уделялось фундаментальным вопросам, связанным с интенсивной пластической деформацией, рентгеноструктурными исследованиями. Наиболее активно работали первые полтора года, пока действовала программа Минобрнауки. Шаг за шагом налаживали контакты с иностранными коллегами. Сотрудничество продолжается и сейчас. Но развитие по научной программе закончилось, международный центр не стал развиваться, потому что закончилась программа Минобрнауки. Это немного грустно, ведь был хороший задел. Образование в области нанотехнологий должно более четко координироваться профильным министерством. К сожалению, правила у Минобрнауки быстро и часто меняются, без достаточных обоснований. Я уже привел пример проекта по созданию международных центров. Буксует и целый ряд других мероприятий, например организация научнообразовательных центров. Проблема развития данного направления комплексная. Где м огут найти работу выпу скники, получившие образование в области нанотехнологий? Р.В.: Они идут на кафедры и в исследовательские подразделения нашего вуза, Белгородского госуниверситета, Института проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфимского моторостро-

Александров Игорь Васильевич, заведующий кафедрой физики, руководитель научно-образовательного центра УГАТУ «Высокие технологии и наноматериалы», доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки Республики Башкортостан

Игорь Александров: «Мы хотим, чтобы студенты в процессе обучения опирались на достижения научной школы УГАТУ, чтобы вовлекались в работу по различным проектам – как российским, так и международным»

ительного производственного объединения и другие учреждения. Многие предприятия еще только начинают работать в сфере нанотехнологий, поэтому пока не нуждаются в большом количестве этих специалистов. По специальности «Нанотехнологии» выпуска еще не было – студенты учатся на четвертом курсе. Мы готовим их для технических центров ведущих предприятий города, республики, региона. Думаем, что они станут инноваторами – будут отвечать за инновационное использование объемных наноматериалов и нанотехнологий. Каковы перспективы развития направления подготовки по нанотехнологиям – новые специализации, программы? И.А.: Мы готовимся к открытию магистерской программы в области деформационных нанотехнологий. Пытаемся кооперироваться с МИСиС. А также создаем программы по переподготовке кадров в области нанотехнологий в УГАТУ. Марина Муравьева 7


ОБРАЗОВАНИЕ

Есть такая кафедра… Среди студентов Южного федерального университета есть те, кто избрал своей будущей профессией работу в области новейших технологий – они учатся на кафедре «Нанотехнологии» физического факультета. Полученные в вузе знания найдут применение в науке, образовании и высокотехнологическом производстве. О самой кафедре и учебном процессе рассказывает заведующий кафедрой «Нанотехнологии» ЮФУ Юрий Иванович Юзюк.

Первый выпуск магистров-нанотехнологов ЮФУ состоялся 10 июля 2010 года

Когда было введено направление «Нанотехнологии» и создана кафедра «Нанотехнологии» в университете? Кафедра «Нанотехнологии» создана на физическом факультете тогда еще Ростовского государственного университета (РГУ) в 2004 году по инициативе декана физического факультета Л.М. Рабкина и академика В.И. Минкина. В 2006 году вузу присвоили название Южный федеральный университет. В сентябре 2005 года из числа студентов 2-го курса была сформирована первая группа из 12 человек. В эту группу вошли ребята, которые рискнули сменить направление подготовки и изучать нанотехнологии. К нам на кафедру пришли ребята, которые поступали на специальности «Физика», «Радиофизика», «Телекоммуникации», «Микроэлектроника и твердотельная электроника», возникли нестыковки в учебных планах, но ребята с блеском их преодолели, сдав дополнительные экзамены. Очень быстро эта группа стала лучшей на физическом факультете, устанавливая рекорды по успеваемости. В нашей стране термин «нанотехнология» еще не был столь популярен. 8

В средствах массовой информации о нанотехнологиях заговорили только в 2006 году, поэтому для ребят это был в какой-то степени риск, но мне кажется, они не пожалели. Какие задачи ставили перед собой создатели кафедры? Была ли необходимость выделения отдельной кафедры «Нанотехнологии» и разве недостаточно было изучать нанотехнологии на других кафедрах? Очень часто одной из кафедр, а то и целому факультету вуза присваивается статус «Нано», но от этого суть учебного процесса принципиально не меняется, а лишь слегка подгоняется под модные названия и рамки. В Ростове поступили иначе. Под новое направление подготовки была создана новая кафедра, в состав которой вошли выпу скники разных кафедр физфака РГУ, которые в 2005 году работали в разных подразделениях: на кафедрах общей физики и физики твердого тела, в НИИ физики РГУ, НИИ механики и прикладной математики РГУ и Южном на учном центре РАН (ЮНЦ РАН).

Базовый коллектив формировался почти год, и главными критериями были научно-исследовательская работа в области создания и исследования наноматериалов и желание создавать принципиально новые курсы и практикумы. Постепенно штатный состав расширялся за счет перевода преподавателей с других кафедр факультета, и в настоящее время на кафедре работают пять докторов и семь кандидатов наук. Совместителями на кафедре работают представители академической науки, и в 2010 году кафедра стала базовой кафедрой ЮНЦ РАН. Будет ли выпу скник кафедры «Нанотехнологии» знать принципиально что-то иное помимо физики твердого тела, квантовой механики? Да, у нас есть специальные курсы, посвященные методам получения наноматериалов, которые в курсах классического потока физиков не преподаются. Наши студенты изучают импульсное лазерное осаждение, молекулярно-лучевую эпитаксию, магнетронное и катодное распыление, осаждение из газовой фазы, карботермический синтез, технологии получения наночастиц и многое другое. Методы исследования наноматериалов тоже имеют свою специфику, и об этом знают наши выпускники. Что касается теоретической подготовки, то наши студенты слушают курс квантовой механики вместе со всеми физиками, но в магистратуре у них есть дополнительный спецкурс об особенностях квантовых эффектов в низкоразмерных системах. Курс физики конденсированного состояния у нанотехнологов такой же, как и у физиков, но кроме кристаллов они изучают нанотрубки, фуллерены и графен в отдельном курсе «Физикохимия наноструктурированных материалов». Дипломная работа по рамановским спектрам графена у нас защищалась в 2008 году. Колебательные спектры фуллеренов или нанотрубок – темы для курсовых работ и докладов на студенческих конференциях. Основы зондовой микроскопии студенты изучают в учебном классе «Наноэдюкатор», который у нас появился еще в декабре 2005 года. Есть специальный практикум по синтезу наноматериалов методами импульсного-лазерного распыления. Совместно с химическим факультетом создан практикум «Физико-химия наноматериалов», в рамках которого студенты синтезируют нанокатализаторы и изучают их каталитические свойства на кафедре электрохимии, размеры частиц определяют по дифракции рентгеновских лучей в лаборатории структурного анализа в НИИ физики, а посмотреть на частицы могут В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ИНТЕРВЬЮ рии и поступил в аспирантуру, а значит, научная карьера ему обеспечена.

с помощью электронного микроскопа на кафедре. Научной работой студенты занимаются с 3-го курса в лабораториях кафедры, НИИ физики, НИИ механики и прикладной математики, ЮНЦ РАН и Ростовского НИИ радиосвязи. Подготовка специалистов-нанотехнологов невозможна без материально-технической базы. Предоставлено ли студентам необходимое оборудование? В 2006 году на базе РГУ был образован Южный федеральный университет , и благодаря нацпроекту «Образование» приобретено профессиональное оборудование для научных исследований: Зондовая лаборатория Интегра, сканирующий электронный микроскоп Zeiss Supra-25, рамановский спектрометр Renishaw и ряд установок для синтеза. Обращались в ГК «Роснанотех» с образовательным проектом, целью которого было приобретение технологического оборудования для подготовки кадров, но поддержки не получили. Сейчас активно ищем спонсоров. Как построен учебный план, какие дисциплины изучают студенты? Учебный план построен в соответствии с образовательным стандартом по направлению подготовки 210600 «Нанотехнология». Система подготовки двухуровневая: четыре года бакалавриат, а затем два года магистратура. В бакалавриате кроме курсов математики, информатики, физики и химии студенты изучают физику конденсированного состояния, квантовую механику, статистическую физику и термодинамику, физико-химию наноструктурированных материалов, физику полупроводников и диэлектриков. Несколько специальных курсов основаны на научных разработках сотрудников кафедры. В моде сейчас дистанционное обучение и виртуальные учебно-методические комплексы, но мы делаем упор на практическую подготовку. В бакалавриате студенты проходят четыре практикума. Хороший специалист должен уметь работать руками и чувствовать доверенный ему аппарат , уметь его настраивать, понимать процесс эксперимента или синтеза на всех этапах. В магистратуре все студенты проходят практикум на сложных приборах, таких как электронный микроскоп, рентгеновский дифрактометр, атомно-силовой микроскоп и рамановский спектрометр. Все студенты начиная с четвертого курса обязательно участвуют в студенческих конференциях как у нас на физфаке, так и в других вузах. Наши студенты выступали с докладами в МГУ на студенческой конференции «Ломоносов», на Всероссийской студенческой конW W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Сколько сейчас человек обучается на кафедре «Нанотехнологии»? На всех курсах сейчас обучается 87 студентов. С 2010 года набор на первый курс увеличен с 15 до 25, поэтому количество студентов будет увеличиваться. В магистратуру в этом году поступили 12 человек, в будущем году планируем 15.

Юрий Юзюк: «Наши выпускники будут востребованы в науке, образовании и высокотехнологическом производстве»

ференции физиков, на Роснанофоруме, успешно выступали на Всероссийской олимпиаде по нанотехнологиям в МГУ. Несколько студентов выезжали и на международные конференции в Финляндию и Францию. В процессе обучения в магистратуре несколько студентов были слушателями школы по оптической спектроскопии в МФТИ и летней школы в Курчатовском институте. В рамках международных проектов с Университетом Монпелье двое студентов выезжали туда на практику. Сейчас готовим новую партию студентов четвертого курса для поездки во Францию. Был ли уже выпу ск кафедры и сколько всего выпускников? В этом году состоялся первый выпу ск магистров. Все десять работ защищены на «отлично». Пятеро из выпу скников поступили в аспирантуру на кафедру . Наш выпускник Дмитрий Левшов получил стипендию французского правительства на обучение в двойной аспирантуре во Франции. В течение каждого из трех лет аспирантуры он будет шесть месяцев работать над диссертацией в Университете Монпелье и шесть месяцев в Ростове. После защиты получит два кандидатских диплома – российский и французский. Какими знаниями овладеют выпу скники и где смогут их применить? Наши выпускники будут востребованы в науке, образовании и высокотехнологическом производстве. Мы ведем целевую подготовку для Ростовского НИИ радиосвязи, и в этом году двое выпу скников поступили туда на работу. Как базовая кафедра мы готовим кадры для Южного на учного центра РАН. В этом году один из лучших наших выпускников Андрей Анохин стал сотрудником академической лаборато-

Есть ли у студентов уже публикации в научных журналах? В 2010 году с участием студентов опубликовано пять статей и 13 тезисов докладов на всероссийских и международных конференциях. Тематика разнообразная: синтез и рентгеноструктурные исследования наноразмерных катализаторов, спектры комбинационного рассеяния света углеродных нанотрубок, сегнетоэлектрических пленок и сверхрешеток, получение и исследование пленок и наностержней оксида цинка. Все поступившие в этом году в аспирантуру наши выпу скники уже имеют научный задел в виде опубликованной или принятой в печать статьи. Особо отличился Андрей Анохин, который до поступления в аспирантуру уже был соавтором трех статей. Да и среди подрастающего поколения есть таланты – например, Роман Шаховой защищал выпу скную работу бакалавра по публикации в журнале Applied Physics Letters. Ведется ли работа по привлече нию абитуриентов? Основы нанотехнологий активно преподаются в некоторых школах Ростова с 2007 года. На учно-образовательный комплекс лицей-университет «Изучение наномира – шаг в будущее», созданный на базе кафедры нанотехнологии ЮФУ и МОУ «Лицей классический № 1» г. Ростова-на-Дону, был удостоен диплома на XI Всероссийском форуме «Образовательная среда 2009» и диплома лауреата III Международного конгресса-выставки «Global Education – Образование без границ 2009». Кроме подшефного лицея преподаватели и студенты кафедры регулярно читают лекции факультативного курса «Введение в нанотехнологию» и в других школах города. В лабораториях кафедры регулярно проводятся занятия со старшеклассниками, где они знакомятся с зондовой и электронной микроскопией. Беседовала Мария Морозова, «Российские нанотехнологии», № 11-12, 2010 г. 9


ПРОИЗВОДСТВО

Сибирская наука под брендом США

«Магазины здоровья» во всем мире пополнят продукты, изготовленные по российской технологии. Институт химии твердого тела и механохимии (ИХТТМ) СО РАН совместно с американской компанией Future Ceuticals, индийской Vidya Herbs и НПО «Химавтоматика» заявили об организации международного проекта по производству бета-глюканов для создания функциональных продуктов питания и косметических препаратов.

Р

азработчик технологии получения бета-глюканов из растительного сырья – ИХТТМ СО Р АН, клинические испытания пройдут в Индии (там же будет расположено и производство), американская сторона берет на себя коммерциализацию продукта, а организатором проекта выступает государственный институт НПО «Химавтоматика». Миссия каждого из участников связана с их непосредственной деятельностью, в которой они имеют опыт. Механохимия растительного сырья – основное направление деятельности ИХТТМ СО Р АН, которое ведется не только за счет бюджета, но и с участием коммерческих компаний. НПО «Химавтоматика» уже работало с ИХТТМ СО РАН, который выполнял разные субподрядные работы. В 2006 году они реализовали в Малайзии

10

совместный проект получения биоэтанола из продуктов производства пальмового масла. Он завершился у спешно и был представлен правительству Москвы, у которого получил одобрение. В настоящее время производством биоэтанола из соломы в городе Медынь (Калужская область) по технологии ИХТТМ СО Р АН занимается опытный завод, где, по словам инициатора международного проекта, заместителя директора НПО «Химавтоматика» Сергея Колдыбаева, на прошлой неделе был получен новый результат – этанол из одной тонны соломы, что на 40 процентов выше показателей аналогичных европейских предприятий. «Наша компания давно работает над созданием функциональных продуктов питания, которые зачастую производятся на основе жидких экс-

трактов на основе этанола, – говорит вице-президент американской компании Future Ceuticals Борис Немзер. – Твердофазная экстракция по технологии ИХТТМ СО Р АН привлекла нас своей простотой, эффективностью и высоким уровнем выхода готового продукта. Кроме того, биодоступность и растворимость продуктов, полученных с ее помощью, заметно выше. В международной ассоциации по зерновым куль турам, в которую входит моя компания, сейчас активно обсуждается проблема биодоступности ингредиентов выпускаемых продуктов. Это касается не только пищевых продуктов человека, но и косметики, а также сельскохозяйственных кормов и удобрений». Для реализации проекта в США (штат Калифорния) создана компания Nannco («Натуральные нанокомпозиты»), чей бренд будет носить вся полученная продукция. Новая компания планирует использовать маркетинговую сеть индийской компании Vidya Herbs, широко представленной на азиатском рынке и имеющей три дистрибьюторских центра в США, Японии и на Тайване. «Мы давно занимаемся производством экстрактов на основе растительного сырья Индии, а также их клинической апробацией, но я уверен, что с подключением российской сырьевой базы и технологий нам удастся в разы расширить линейку продукции, – сообщил президент индийской компании Vidy a Herbs Шиам Прасад. – После строительства первого такого производства в США в наших планах запустить эту технологию в Индии, Японии и на Т айване. Надеюсь, это получится сделать в первой половине 2011 года. Кроме того, мы планируем организовать совместные специализированные на учноисследовательские центры в России (в Новосибирске) и в Индии, чтобы индийские коллеги могли передать сибирякам опыт проведения стандартизованных клинических испытаний и расширить действующую сеть по апробации полученных веществ. Помимо проекта по бета-глюканам нам также интересно организовать производство биоэтанола в Индии». Технология твердофазной экстракции растительного сырья дает большие возможности для выпу ска новых продуктов, например растительного серотонина – гормона радости, который в большом количестве содержится в облепихе. Проект получения серотонина для добавки его в В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


пищевые продукты и, в частности, в хлеб – это еще одно направление планируемого сотрудничества НПО «Химавтоматика» и ИХТТМ СО РАН. «О том, что пища должна быть одновременно лекарством, говорил еще Геродот, но для России продукты функционального питания пока остаются экзотикой, поэтому основные рынки этих товаров сосредоточены за рубежом, где на первых порах мы и планиру ем организацию маркетинговой сети, – говорит Сергей Колдыбаев. – А чтобы продукт затем закрепился на российском рынке, мы создадим глобальную сеть мониторинга пациентов, подтверждающую его функциональность. «Химавтоматика» много лет занималась контролем состояния экипажей на подводных лодках, космических кораблях и в других замкнутых пространствах, поэтому исследования действия препарата на человека для нас не новая тема. И не только для нас: экспертную систему для телемедицины создали еще 20 лет назад в Московском областном научно-исследовательском клиническом институте им. М.Ф. Владимирского (МОНИКИ) для оборонных целей. Сегодня мы будем использовать эти технологии для широкого рынка. Скорее всего, производством таких экспертных систем займутся японские компании, с которыми мы ведем переговоры».

www.panesvizzero.ch

БЕТА-ГЛЮКАНЫ

Бета-глюканы – главный компонент функционального питания оздоровительных продуктов во всем мире. Это основная часть водорастворимых пищевых волокон – полисахаридов, которые не усваиваются организмом и потому очень популярны в качестве заменителей глюкозы и сахара. Объем реализации продуктов на основе бета-глюканов в мире превышает 100 миллиардов долларов в год. В разных странах их получают из экстрактов овса, ржи, грибов, водорослей и другого природного сырья. Доказана их эффективность в снижении холестерина в организме человека, адсорбции токсичных продуктов и повышении иммунитета. Минздрав США вмес те с Министерством сельского хозяйства США разработали стандарт по содержанию бета-глюканов в экстрактах овса и выпустили несколько лицензий на производство По словам Сергея Колдыбаева, капитализация Nannco в ближайшие годы составит десятки миллионов долларов США, в том числе благодаря выведению компании на американские фондовые рынки. Вложения в проект на сегодняшний день равняются 6 миллионам долларов частных инвестиций на паритетной основе от

США и России. Организаторами проекта также рассматриваются инвестиционные перспективы в связи с его «участием» в деятельности иннограда «Сколково» (уже есть предварительная договоренность на этот счет). Текст и фото: Мария Роговая для STRF.ru

Информ Наук а

агентство научной информации

10 лет на ры

нке научно -техни инфор ческой мации

Над чем работают *** российские ученые? Мы ждем новостей из первых рук. Присылайте пресс-релизы, свежие научные статьи, доклады http://www.strf.ru, раздел Информнаука +7 (495) 930-88-50, 930-87-07 e-mail: editorial@informnauka.ru Наши подписчики: «Известия», «Вокр

W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

уг cвета», «МК» и др угие федеральные СМИ

11


МИНОБРНАУКИ

www.panesvizzero.ch

Разрозненные нанотехнологии будут объединять

М

инистерство образования и науки РФ разработало проект программы развития наноинду стрии в России до 2015 года. Документ отправлен на согласование в правительство — соответствующее письмо замминистра Сергея Мазуренко разослано в федеральные органы исполнительной власти 16 июля и опубликовано на федеральном портале «Нанотехнологии и наноматериалы». Объем финансирования по основным инструментам реализации на период до 2015 года составит, по экспертным оценкам, 259.1 миллиарда рублей. Объем финансирования, предусматриваемый ГК «Роснанотех», — 168.1 миллиарда рублей. Эти суммы при необходимости будут корректироваться по итогам анализа эффективности программы и уровня достижения запланированных результатов. Предполагается, что ежегодно, начиная с 2011 12

года, во II квартале будет представляться доклад в правительство о ходе и результатах программы. Каков статус программы — будет ли она федеральной целевой или межведомственной, — пока неизвестно. Из опубликованных на сегодняшний день документов ясно только то, что программа по своей сути носит обобщающий характер, то есть объединяет все мероприятия по развитию в стране наноиндустрии, начатые в рамках ФЦП «Исследования и разработки», «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации» и других. Т о есть ставится задача скоординировать весь комплекс мер по развитию в стране нанотехнологического направления. В пояснительной записке сказано, что программа должна обеспечить переход от научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в сфере нанотехнологий к формированию в

России конкурентоспособного рынка нанопродукции. Программа разрабатывалась как исполнение президентской инициативы «Стратегия развития наноиндустрии» (апрель 2007 года) и реализуется по поручению правительства от 4 мая 2008-го. Она направлена на концентрацию и координацию финансовых и организационных ресурсов для проведения междисциплинарных исследований и формирования в России интегрированного саморазвивающегося комплекса производственных, научных, образовательных и финансовых организаций различных форм собственности, осуществляющих деятельность по созданию конкурентоспособной интеллектуальной и промышленной наукоемкой продукции с высоким уровнем добавленной стоимости и ранее не достижимыми техникоэкономическими показателями. Потребность в программе объясняется тем, что нанотехнологии наряду с информационными и биотехнологиями являются фундаментом на учнотехнической революции в XXI веке, одним из наиболее перспективных и востребованных направлений на уки, технологий и промышленности в индустриально развитых странах. Уже началось активное разделение мирового рынка в этой сфере, завершение этого процесса ожидается к 2015 году, когда, по оценкам экспертов, объем рынка нанопродукции возрастет до 1.2—1.5 триллиона долларов США. Россия пока значительно отстает от мировых нанотехнологических лидеров — США, Японии, стран Евросоюза — по абсолютным показателям развития науки, технологий, степени промышленного освоения и коммерциализации разработок наноиндустрии. Например, наша страна в 10 раз уступает США по числу нанотехнологических центров. Ожидается, что в ходе реализации программы к 2015 году объем продаж российской продукции наноиндустрии составит около 900 миллиардов рублей, а доля отечественных товаров наноиндустрии в общем объеме продукции наноиндустрии, реализованной на мировом рынке высоких технологий, составит около трех процентов. Стоимость лицензионных платежей при введении в хозяйственный оборот объектов интеллектуальной собственности в области наноиндустрии будет равняться 27 миллиардам рублей. Кроме того, как ожидается, до 50 процентов увеличится доля специалистов в возрасте до 39 лет, работающих в этой сфере. Марина Муравьева В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ПРОБЛЕМА

Наука и коррупция: взгляд из Америки Если несколько лет назад тема сотрудничества с научной диаспорой вызывала некоторое раздражение, а то и возмущение среди российских ученых, то сегодня почти каждая уважающая себя научная организация в России стремится наладить контакты с «бывшими русскими». Это престижно, а подчас и выгодно, поскольку под проекты «иностранцев» можно получить неплохие гранты. Правда, при этом возникает много новых проблем. Главная из них, по мнению бывшего российского физика и химика, ныне профессора Университета штата Аризона (ASU) и президента компании Nano & Giga Solutions Анатолия Коркина, заключается в коррупционности отечественной экономики, которая медленно, но верно «адаптирует» под себя «заезжих звезд». О темном настоящем нашей науки и ее призрачном светлом будущем г-н Коркин рассказал STRF.ru. ВЕРА В ЧУДО, ОТСУТСТВИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ И БЕСПРЕДЕЛ КОРРУПЦИИ Тема налаживания ко нтактов с российской научной диаспорой сегодня чрезвычайно популярна в России и находит отражение в госу дарственных программах с немалым финансированием. На ваш взг ляд, из этого получится чтонибудь стоящее? – Все зависит от того, сколько ресурсов будет выделено на эти программы и как будут потрачены деньги, а точнее, сколько уйдет на «откаты» и регуляцию финансовых потоков. Я знаю о некоторых госпрограммах, в каких-то даже участвовал. У государственных организаций, в том числе министерств, фондов и РАН, сейчас действительно есть интерес к сотрудничеству с диаспорой. В них даже создаются соответствующие отделы и комитеты. Например, есть такой департамент в ГК «Роснанотех», который возглавляет Леонид Гозман. Кроме уже существующих за рубежом сообществ в ответ на российский интерес во многих странах стали возникать новые формальные и неформальные группировки «научной диаспоры». Я участвовал в создании одной из них – RASA (Russian-speaking Academic Science Association). Поначалу мне это показалось интересным, но, когда я увидел, что вместо общества по обмену контактами, на учными знаниями, мнениями о развитии научных процессов создается очередная иерархическая структура с самоW W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Анатолий Коркин: «Сотрудничество в рамках стажировок и грантов, под которое российская сторона сейчас выделяет какие-то средства, организовано по большей части по законам все той же коррупционной экономики»

провозглашенными начальниками, я разочаровался в этой идее и организовал в социальной сети «Одноклассники» свою группу российских ученых за рубежом. Никакой бюрократической структуры у этого сообщества, естественно, нет и быть не может. Мы дискутируем, реагируем на какие-то важные, с нашей точки зрения, события, происходящие в на уке. Одной из первых наших акций в поддержку

российской науки было письмо президенту России Дмитрию Медведеву и президенту Р АН Юрию Осипову с просьбой не допустить поддержки проекта Виктора Петрика «Чистая вода». На мой взгляд, этот проект лучше, чем что-либо другое, отражает степень некомпетентности и демагогии. Сравнение явления Петрика с явлением Распутина в этом плане не случайно. Даже символика похожа, только вместо святой воды фигурирует «чистая», а вместо воли божией – нанотехнологии. В лучшем случае некоторых чиновников и граждан России можно оправдать типичной для российской культуры верой в чудо в комбинации с отсутствием независимой научно-технической экспертизы и беспределом коррупции. Всех ли российских ученых, работающих за рубежом, м ожно автоматически причислять к тем, кто добился там успеха? – Нет, конечно. За рубежом, так же как и в России, карьера может как развиваться, так и стоять на месте. У езжают, конечно, очень хорошие ученые, слабаки в принципе не могут у строиться работать в западной на уке, они там просто не пройдут по конкурсу и будут никому не нужны. Пусть не обижаются российские коллеги, но средний уровень американской, европейской науки намного выше. Другое дело, что помимо чисто научных талантов российскому ученому за границей, особенно если у него нет ни родственников, ни знакомых, ни знания западной куль туры, приходится обнаруживать в себе таланты приспособления, выживания в непривычной среде, а такие способности есть не у каждого. Как бы вы охаракте ризовали сильные стороны российских научных традиций? – Наверное, это уровень креативности, умение делать вещи «на коленке». В России традиционно была слабая приборная база, поэтому нередко ученые умели «творить чудеса» буквально из ничего.

КАКОЙ ЗАРУБЕЖНЫЙ УЧЕНЫЙ НУЖЕН РОССИИ Как вы считаете, в какой форме должно развиваться сотрудничество наших ученых с представителями российского научного зарубежья? – Я знаю, что в России к этому вопросу относятся неоднозначно, многие считают, что создавать особые у словия для приглашенных из-за рубежа ученых – нечестно по отношению к тем, 13


ПРОБЛЕМА

Argonne National Laboratory

ся; ну и, конечно, «промежуточные», которые давно уже существуют как за рубежом, так и в России в той или иной степени, – краткосрочные стажировки, совместные гранты, лекции и т. д. Пусть расцветают тысячи цветов, но реально, а не в отчетах чиновников, которые перенаправят финансовые потоки на свои грядки, как это, по отзывам коллег из России, происходит со многими инновациями, которые приводят к созданию очередных научно-технологических министерств, мертворожденных проектов по недвижимости и технопарков без инженеров с завышенной в разы ценой на уникальные приборы, которые некому обслуживать, поскольку все средства ушли на уже упомянутые откаты.

кто работает в России. Но тут нужно понимать, что за обычную российскую зарплату ни один иностранный ученый сюда не приедет. С другой стороны, если предлагать хорошие по западным меркам деньги, то нужно тщательно филь тровать тех, кто хочет их получить. Иными словами, создавать стимулы нужно для тех ученых, которые добились больших успехов на международном уровне. Успешность оценивается относительно просто: хороший ученый должен иметь значимые – цитируемые – публикации в журналах с высоким импакт-фактором, ссылки коллег на свои работы, положительные отзывы других ученых. Также нужно определить цели этого сотрудничества. Если человек приглашается для создания группы или лаборатории в российском институте, то, безусловно, помимо научных заслуг, он должен иметь еще и организаторские способности, уметь сплотить вокруг себя людей. В противном случае он может приехать и начать со всеми ссориться или же, наоборот, соглашаться, плыть по течению, что, конечно, ни к каким выдающимся резуль татам не приведет. Успех будет, если приезжий ученый сумеет, во-первых, наладить диалог с российскими коллегами, а во-вторых, перенастроить их на новую организацию работы, переориентировать на новые цели, задать им новые планки. Это, поверьте, очень непросто. В России своеобразная научная среда. 14

Вот сейчас мы с коллегами из НТ-МДТ, МГУ и других организаций в России и за рубежом готовим Международную научную конференцию по нанотехнологиям в электронике, фотонике и альтернативной энергетике, которая пройдет в следующем году в Москве. Просматривая кандидатуры потенциальных докладчиков, часто натыкаюсь на тот факт, что у руководителей крупных научных коллективов практически нет публикаций в международных научных журналах. Можно, конечно, сослаться на изречение президента РАН, пусть, дескать, они там ру сский язык учат. Пущай, конечно, кто ж против этого возражает, равно как и против того факта, что науке нужен общий язык — и таким языком в настоящее время является английский. Никто не мешает России добиваться признания ее национальных журналов на международном уровне, как это делают , например, немецкие коллеги. В области химии, в частности, высокий рейтинг у журнала Angewandte Chimie, который выходит параллельно на немецком и английском языках. В итоге, какую форму сотрудничества вы считаете более приемлемой? – Таких форм должно быть много – от самых радикальных (возвращение в Россию) до «виртуального сотрудничества» с помощью современных средств электронного общения, которые в последнее время быстро развивают-

Лично вы на каких условиях согласились бы переехать работать в Россию? – Это очень сложный вопрос. Дело в том, что мне, как и многим ученым, в 90-е годы было относительно легко уезжать из России, поскольку терять было нечего. Я тогда занимался компьютерной химией, за которую здесь никто не собирался платить, так что иного способа остаться в науке не было – только уехать за рубеж. Сейчас все по-другому. Я теперь больше занимаюсь организацией науки, нежели наукой, создаю российский центр в Университете штата Аризона, пытаюсь наладить на учное сотрудничество России и США. Для того чтобы этим заниматься, мне не требуется никуда переезжать, я могу ездить туда-сюда и делать свое дело. Если предположить, что я стоял бы перед дилеммой – переехать в Россию в качестве ученого или остаться в Штатах, то, как это ни печально, я выбрал бы, скорее, второе. Окончательно возвращаться в Россию довольно рискованно. Ведь даже сотрудничество в рамках стажировок и грантов, под которое российская сторона сейчас выделяет какие-то средства, организовано по большей части по законам все той же коррупционной экономики. Эта среда пытается затянуть, переварить, адаптировать окончательно и бесповоротно. И если зарубежные ученые, которые будут приезжать сюда работать, начнут принимать местные правила игры, то, на мой взгляд, толку никакого не будет, равно как и от борьбы с этими правилами в одиночку. Нужны новые средства управления научными проектами с более прозрачным администрированием, а не тоннами формальных отчетов, которые на поверхности созданы вроде бы для контроля, а на практике способствуют многослойной бюрократиВ М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ПРОБЛЕМА ческой мути, в которой только и могут существовать всякого рода махинаторы. С другой стороны, свежие элементы на основе международных проектов с участием независимых (!) экспертов за рубежом, если они, конечно, достаточно сильны, могли бы постепенно модифицировать российскую научную среду. Честно признаюсь, я не сторонник революции. В отечественной истории их уже было достаточно, еще одно кровопролитие ни к чему не приведет. Сможет ли российское государство естественным путем перестроиться и стать нормальным, некоррумпированным – я не знаю.

«СКОЛКОВО» КАК ПРОЕКТ ПО НЕДВИЖИМОСТИ Вы следите за теми изменениями, которые сегодня происходят в организации российской науки? – Разумеется. В этом году я был в России уже четыре раза и в общей сложности провел в стране три месяца. Возможно, приеду еще раз в этом году. Я собираю сразу несколько дел, чтобы не раздувать накладные расходы по отдельным проектам, да и время на «акклиматизацию» таким образом уменьшается. К сожалению, в Москве уйма времени уходит на транспорт и переговоры о том, где и когда встречаться с партнерами. Здесь я планирую свое время по часам на недели и месяцы вперед, а делать это при поездках в Россию не удается, приходится заниматься планированием встреч на месте, и на это тратится много времени впустую. Группа на «Одноклассниках», которую я создал и которая на данный момент насчитывает около двух тысяч участников, весьма помогает быть в курсе событий науки и образования в России. Я знаю, что организован конкурс по линии Минобрнауки, в рамках которого вузы могут приглашать для создания лабораторий ведущих ученых, в том числе из-за рубежа, что под это дело выделяются немалые деньги. В этой связи меня и мое неформальное сообщество в Сети волну ет простой вопрос: смогут ли запущенные по итогам конкурса проекты функционировать эффективно в рамках российской действительности? Возьмем, к примеру, «Сколково». Государство вкладывает немалые деньги, но куда и зачем? Я имею в виду не лозунги и пропаганду, а реалии. Сначала, наверное, надо было определиться, под какие проекты будет строиться так называемая «долина», что принесут эти проекты, и только потом уже возводить здания и покупать приборы. Можно было, например, W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

как в США, создать фонды, которые выдавали бы относительно небольшие гранты ученым под учреждение малых инновационных компаний. В американской Силиконовой долине новые компании появляются чуть ли не каждый день. Понятно, что выживают из них далеко не все, но даже в неудачных проектах находятся жизнеспособные идеи, под которые со временем создается инфраструктура, или же они просто переходят в портфели других компаний. Но в России почему-то пошли другим путем, раскручивая многомиллиардный проект, в котором числится много зданий и оборудования… Я бы оценил, скорее, негативно то, что происходит в «Сколково». Это больше похоже на проект по недвижимости, нежели на создание инновационного центра. Я могу знать не всю информацию, ошибаться, но то, что я вижу и слышу из различных источников, наводит на подобный вывод. Мне кажется, у России сейчас существует большая опасность разложения – как государства, как культуры, как цивилизации. Это не секрет . Об этом заявляет сам президент Дмитрий Медведев, глава «Роснано» Анатолий Чубайс тоже говорит, что все плохо и время ограничено. Но говорить одно, а делать – совсем другое.

БОЯЗНЬ БЫТЬ ОБМАНУТЫМИ Попытки создать нечто похожее на ве нчурную индустрию в России показали, что главная наша «инновацио нная проблема» не в недоста тке денег, а в дефиците жизнеспособных идей. Какие проекты финансировать, если, как утве рждают многие поте нциальные инвесторы, их попросту нет? – Это непростой вопрос. На мой взгляд, одна из причин несостыковки инвесторов и инноваторов в том, что в России на изобретателей смотрят как на быдло. Им реально очень тяжело что-то сделать. Проекты обрастают огромным количеством накладных расходов, а по существу – взяток. Кто в действующей российской системе способен определить, достойно ли ко нкретное изобрете ние инвестицио нной (в основном – госу дарственной) поддержки? Вот кто-то изобрел фильтры для очистки воды… – Хорошая шутка. Тут как раз и может помочь общество зарубежных ученых, в том числе представителей диаспоры, потому что они вне зависимости от позиции российских чиновников могут сказать правду. А российские ученые боятся. Петрик дошел до такого уров-

ня, что люди реально начали опасаться его команды. У демагогов, впрочем, есть контраргумент: «Зарубежные эксперты будут пытаться задавить наши изобретения». А я хочу сказать, что все утверждения, будто российской науке кто-то не дает подняться, – полная ерунда! Нанимайте настоящих, независимых экспертов; для полного спокойствия проекты можно отдавать на экспертизу в несколько организаций в разных странах. А эти независимые зарубежные эксперты не украдут наши гениальные идеи? – Хуже выбросить миллион долларов на заведомо бесперспективный или даже лженаучный проект. Есть же система защиты интеллектуальной собственности. Она, конечно, не совершенна, но риск есть везде, без него не бывает. В России, по-моему, придают слишком много значения боязни быть обманутыми. Инвесторы не доверяют изобретателям, и, наоборот, изобретатели берегут свои идеи до такой степени, что они становятся никому не интересны. Часто инноваторы думают, что за свои интеллектуальные решения будут получать до 90 процентов дохода от всего бизнеса. Но это ерунда, конечно. В каждом бизнесе есть свои стандарты: стоимость лицензии, зарплата президента компании… Если изобретатель хочет реально участвовать в этом, он должен понять, как все работает.

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ И БИОТОПЛИВО Вы открываете ру сский це нтр в У ниверситете штата Аризона. Почему возникла такая необходим ость – объединяться по национальному признаку в аме риканском вузе? – Пока это будет не центр, а Russian Science-Technology-Education Consortium. Использование слова «центр» в названии подразделения университета требует специального разрешения, и, я думаю, со временем мы его получим. Необходимости объединяться по национальному признаку, конечно, нет, но есть общий элемент культуры, который связывает всех выходцев из России, и есть желание работать с коллегами из РФ. Кстати, в нашем консорциуме половина людей с американскими фамилиями, у которых просто есть свои бизнес-интересы в России. Идея нашего объединения – ис пользовать возможности университета, имеющего очень мощное нанотехнологическое оборудование, хороших специалистов, инвесторов для работы с российскими изобретателями, предпринимателями и инвесторами, и 15


Argonne National Laboratory

ПРОБЛЕМА

одновременно помогать американцам, которые хотят делать хай-тек-бизнес в России. К сожалению, пока зa спиной у нас нет Билла Гейтса или Виктора Вексельберга с миллиардами долларов, но есть желание работать в этом направлении и некий опыт создания подобного рода организаций, опыт налаживания международных контактов. Есть ли, на ваш взг ляд, какие-то общие проблемы в организации на уки, которые связывают все страны? – Думаю, да. Дело в том, что на ука сейчас фактически становится бизнесом. Плюс здесь заключается в том, что общество разрабатывает механизмы перевода знаний в технологии. Минус – забывается предназначение на уки, которая изначально исходит не из коммерческих соображений, а из естественного интереса человека к познанию природы. А если складывается сильная диспропорция доходов в пользу тех, кто делает бизнес, и в ущерб тем, кто занимается изучением явлений природы, то, естественно, у людей возникает материальная мотивация заниматься бизнесом, воплощением идей, а не их генерацией, то есть чистой на укой. Но во всяком обществе, как и в природе, рано или поздно восстанавливается баланс. Если что-то появляется в избытке, в конце концов, оно уменьшается или вовсе отмирает. К примеру, раздувшаяся до невероятных масштабов проблема коррупции в России может лопнуть, когда, 16

грубо говоря, «сосать» больше будет не с кого. Так же, как лишаи на дереве просто губят растение, взамен которого вырастает что-то новое. Выступая перед представителями американских университетов, Барак Обама заявил, что будет усиленно поддерживать науку. Какие в США определе ны научные приоритеты, перекликаются ли они с российскими? – Американские на учные приоритеты – это аль тернативная энергетика, энергосберегающие, био- и информационные технологии, ну и, конечно, традиционно все, что связано с «оборонкой». Часто то, о чем говорят в Америке, в Россию приходит через 7–8 лет, как, например, случилось с бумом нанотехнологий, которые в Штатах сейчас выходят на «стационар». Нанотехнологии в России – это отдельная большая тема и наглядный пример того, как хорошую идею можно довести до полного чиновничьего маразма. Все прямо по Булгакову. Из чиновничьего рвения и некомпетентности в среде демагогов и шарлатанов уже появилась нигде не существующая «наноиндустрия» с наноспутниками и нанофильтрами. Платоновский «Котлован» отдыхает! Мне кажется, что по тому же сценарию будет развиваться и аль тернативная энергетика, в первую очередь основанная на использовании солнечной энергии, – солнечные батареи и био-

топливо. Да, сегодня серьезной аль тернативы у углеводородов, кроме ядерной энергетики, в создании электроэнергии пока нет. Здесь я согласен с премьером России. А вот в том, что солнечные батареи – это игрушки, Владимир Владимирович, по-моему, заблуждается, и Россия в плане энергии может оказаться в такой же ситуации через 10-15 лет , в какой она сейчас находится на фоне Запада и Китая в отношении финансов и высоких технологий – в зависимом, а не лидирующем положении. Если учитывать опыт подобного запаздывания, то сейчас было бы разумно более внимательно просмотреть, что в настоящее время делается в странах, занимающих лидирующие позиции в солнечной энергетике, – Японии, Германии, Испании и США, – и у силить в соответствующих направлениях собственные позиции, чтобы потом не закладываться на отставание, рассуждая, что «мы-де догоняем».

В СТОЛИЦУ ПРИЕДУТ ЗВЕЗДЫ МИРОВОЙ НАУКИ В следующем году в Москве вы планируете провести Международную конференцию по нанотехнологиям в электро нике, фотонике и альтернативной энергетике. Каков уровень развития этих направлений в России? – Он фрагментарный. Есть некоторые интересные разработки, но в целом, конечно, слабовато и далеко до уровня Силиконовой долины (в России это словосочетание любят упоминать по поводу и без повода). Каким бу дет состав участников конференции? – Значительное число участников нано- и гигафорумов, серии конференций, которые проводятся раз в два года, начиная с первого мероприятия в Москве в 2002 году, – российские ученые, сделавшие карьеру за рубежом. Они – реальные лидеры, «двигатели» технологий во многих ведущих университетах. На пятую конференцию в следующем году планируют приехать, например, такие звезды, как профессор Университета Стони Брук Константин Лихарев и ведущий сотрудник ЛосАламосской национальной лаборатории Виктор Климов. Не хотел бы пока называть много громких фамилий (чтобы не сглазить!), но поскольку это не первая конференция, а пятая (в прошлый раз подобный форум проходил в Канаде), то не сомневаюсь, что в Москву приедут действительно успешные ученые. Беседовала Наталья Быкова В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ПРОИЗВОДСТВО

Сырьевая модернизация В последнее время в России на всех уровнях обсуждается модернизация путем отхода от «сырьевой экономики» под тем предлогом, что не пристало жить на деньги от продажи природных ресурсов такой великой стране, как Россия. Обидно и не престижно слыть всего лишь «сырьевым придатком Запада». Да и стабильности нет, поскольку мир то и дело сотрясают нефтяные кризисы, и, кроме того, как поговаривают скептики, запасы сырья рано или поздно подойдут к концу. Тем не менее наиболее активно модернизация идет именно в сырьевом секторе (может, потому что в других секторах денег на это нет?). Результаты одной такой инновационной перестройки корреспонденту STRF.ru Игнату Соловью показали на заводе «Новомет-Пермь», который производит насосы для добычи нефти.

Александр Рабинович наглядно демонстрирует разницу между «нано» и «не нано». Справа – обычная втулка из высокопрочного сплава, которая существенно тяжелее изготовленной с применением наноструктурированного покрытия и менее износостойка W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

К

ак именно рассуждали создатели группы компаний «Новомет», когда в начале 90-х создавали предприятие, уточнить не удалось. Однако сегодня их детище, завод «НовометПермь», считается одним из лидеров в производстве погружных электроцентробежных насосов для добычи нефти. Будучи выходцами из научной среды (а точнее – сотрудниками Республиканского ИТЦ порошковой металлургии), основатели «Новомета» сделали ставку на вложения в НИОКР. Первой продукцией предприятия были ступени для центробежных нефтедобывающих насосов, изготовленные с применением технологий порошковой металлургии. Опыт оказался вполне удачным для того, чтобы со временем наладить полный цикл производства и обслуживания насосов, хорошо зарекомендовавших себя в сложных условиях. В рамках прошедшего недавно Пермского экономического форума администрация завода вместе с инвестировавшей в его технологии 4 миллиарда рублей корпорацией «Роснано» организовали экскурсию на производство, которое, как заверили нас, Продукт совместного проекта ГК «Роснано» и ЗАО «НовометПермь» – установки для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин. Проект нацелен на расширение и модернизацию производства высоконадежных установок электроцентробежных погружных насосов для добычи нефти с применением деталей и узлов с наноструктурированным защитным покрытием. Общий бюджет проекта составит 18,5 миллиарда рублей, из них доля ГК «Роснано» – 4 миллиарда 17


НИОКР

Промежуточный контроль качества деталей

Подавляющее большинство станков – автоматические. Для работы на таком оборудовании требуется как минимум среднее специальное образование, при этом во многих случаях, по словам представителей предприятия, помимо «простого» повышения квалификации сотрудники нередко заканчивают профильные вузы, приобретая не только квалификацию, но и диплом инженера

Дефектоскопия с использованием прецизионного комплекса ZEISS. Сотрудники этого участка говорят, что с трудом сдерживают смех, когда слышат выражение «миллиметровая точность», – здесь речь идет о сотых и даже тысячных долях миллиметра. Капля специальной жидкости «ощупывает» поверхность детали, выявляя мельчайшие погрешности

18

Группа компаний «Новомет» – один из российских и мировых лидеров по производству нефтепогружного оборудования, ориентированного на работу в осложненных условиях и имеющего высокий уровень надежности. В состав компании входят: ЗАО «НовометПермь» (производство и продажа оборудования), ООО «Новомет-Сервис» (текущее и гарантийное обслуживание, прокат оборудования), ОАО «ОКБ БН Коннас» (НИОКР по созданию и совершенствованию погружных установок). Компания была создана с нуля в 1991 году, на международный рынок вышла в 2007 году журналистов, во многих аспектах является уникальным для России. Итак, цех для изготовления насосов. Посетителей встречают прецизионные станки (в основном – новейшие японские и немецкие) и висящие у каждого рабочего места таблички, напоминающие о том, что браку на производстве не место. За техникой безопасности, кстати, тоже следят весьма строго – несмотря на то что падать вроде бы нечему и неоткуда, без каски в большинство цехов лучше не заходить. Подавляющее большинство станков – автоматические. Для работы на таком оборудовании требуется как минимум среднее специальное образование, при этом во многих случаях, по словам представителей предприятия, помимо «простого» повышения квалификации сотрудники нередко заканчивают профильные вузы, приобретая не только квалификацию, но и диплом инженера. Дефектоскопия с использованием прецизионного комплекса ZEISS. Сотрудники этого участка говорят, что с трудом сдерживают смех, когда слышат выражение «миллиметровая точность», – здесь речь идет о сотых и даже тысячных долях миллиметра. Капля специальной жидкости «ощупывает» поверхность детали, выявляя мельчайшие погрешности. В инженерном цехе нам показали установки лазерного прототипирования, с помощью которых можно изготовить образец детали любой сложности. Это производство весьВ М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ПРОИЗВОДСТВО ма небыстрое, а оттого дорогостоящее. Образцы сначала изготавливаются из полимеров, затем – из металла, после чего проходят испытания и передаются в производство. Кстати, испытательные стенды насосных станций и газосепараторов в абразивной среде – отдельная гордость завода. Как заверил директор по науке Александр Рабинович, таких нет даже у Schlumberger. Но журналисты, конечно, жаждали увидеть не столько стенды, сколько «чудеса» наноиндустрии, которая, по всей видимости, становится самой дорогой отраслью в России. Оказалось, они совсем рядом. Втулки и подшипники, применяемые сегодня при производстве насосов, изготавливаются с использованием защитных покрытий на основе карбида вольфрама с добавлением оксида титана, оксида алюминия, хрома и молибдена. Для нанесения этих покрытий используется технология газоплазменного напыления. Размер зерен в структуре напыленных покрытий варьируется от 5 до 100 нм. Применение этой технологии позволяет снизить износ радиальных подшипников примерно в 1.5 раза и как минимум во столько же повысить износостойкость, а также существенно уменьшить энергопотребление и размеры установок. Еще одна технология, применяемая в производстве, – порошковая металлургия. Ее преимущества для деталей насосов, работающих в агрессивных средах и под высоким давлением, очевидны – из-под прессов (давление – 6 тонн на квадратный сантиметр и высокая температура спекания) выходят гладкие детали, не требующие приработки, а также идеально отбалансированные. Для приготовления смесей порошка используются диффузионно-легированные порошки, представляющие собой наноагломерированные частицы. Эта технология применяется также при производстве комбинированных изделий. На простого журналиста все эти частные элементы модернизации производят, конечно, сильное впечатление, но при этом немного сбивают с толку – модернизировать вроде собирались экономику, а по факту наиболее восприимчивым к инновациям оказывается все тот же сырьевой сектор. Текст и фото: Игнат Соловей W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Процесс выпуска заготовки методом лазерного прототипирования

Участок прессов

Комбинированная деталь, не выдержавшая испытание на разрыв. Место разрыва находится совершенно не там, где соединяются два элемента

19


НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ

Нобель и Шнобель в одной корзине

CORE-Materials

В России сейчас проводятся похожие исследования? — Я бы не сказал. Все-таки исследования графена — работа очень тонкая. Наша наука очень сильно постарела, и моим ровесникам физически трудно этим заниматься. А молодежь, в основном, ищет, где бы денег заработать. Сергей Морозов пытался двух студентов бросить на это направление, но, несмотря на такую интересную тему, они ушли.

С

амое поразительное, что графен впервые выделили только в 2004 году, и сделали это неожиданно просто: наклеили на графит полоску скотча, а потом отобрали под микроскопом самые тонкие из прилипших к ней чешуек. Это перевернуло все с ног на голову в мире микроэлектроники. Сегодня графен уже пытаются применять в промышленности — Samsung собирается покрывать свои мониторы графеновой шелухой. А в будущем использование этого материала позволит производить более скоростные и высокочастотные микросхемы и транзисторы. Рассказывает Вячеслав Тулин, директор Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН в Черноголовке, доктор физико-математических наук. — Несомненно, премия получена заслуженно. Но я дал бы ее немного позже. Ведь обычно премию дают первооткрывателям и тому, кто смог результаты исследования применить на практике. В данном случае было бы хорошо, если бы какой-нибудь технолог сделал большого размера пластину, на которой размещался бы этот графен. Но, видимо, не дождались, не вытерпели. Пока же исследование графена относится к чисто фундаментальным играм. Надо сказать, что Г ейм — вообще человек талантливый на всякие выдумки.

20

Мне кажется, он единственный ученый, который одновременно является лауреатом Нобелевской и Шнобелевской премий. Шнобеля он получил за работу, которая называлась «Подвешивание лягушки в магнитном поле». Причем самое удивительное, что она была опубликована в таком солидном журнале, как Nature. Графен впервые был получе н в России или в Великобритании, где Андрей Гейм и Константин Новоселов сейчас работают? — На самом деле, мы до сих пор тесно сотрудничаем и с Андреем, и с Константином. В самой первой работе технологи именно нашего института делали образцы графена. Они — Сергей Дубонос и Анатолий Фирсов — выступили даже как соавторы в том исследовании. А потом с Геймом и Новоселовым стал работать Сергей Морозов. Сегодня практически в каждой статье он выступает как их соавтор. Конечно, основная идея все-таки принадлежала Андрею Гейму — это все его выдумки. А Константин был первым исполнителем всех этих затей. Потом в работу включились технологи, которые сделали то, что можно измерить, — научились эти шкурки собирать, делать к ним контакты. Подготовка образца шла в нашем институте, а практически все измерения выполнялись в Англии.

Каково практическое приме нение графена? — Во-первых, это высокочастотные транзисторы. Сейчас за рубежом сделали транзистор на 400 ГГ ц. Это уже невероятная вещь. Во-вторых, мониторы. Сегодня сверху их покрывают прозрачным диэлектриком. Раньше для этого использовали окись олова и окись индия. Но они не очень у страивали производителей. А сейчас пробуют мониторы покрывать графеном. Эта идея, кстати, идет от Гейма. Например, Samsung сейчас ее активно использу ет. Но там пошли по более примитивному пути. Они не получают именно графен, а просто посыпают большой диск графеновой шелухой. И оказывается, что он работает не намного хуже диска, покрытого графеном. В-третьих, микродатчики. Графен чувствителен к тому, что на него налипло сверху . То есть по изменению его свойств вы сразу можете определить, что что-то появилось, вплоть до одной молекулы. Поэтому датчики из него можно делать очень хорошие. В каком направле нии дальше бу дут развиваться исследования графена? — Сейчас прежде всего нужно сделать пластину большого диаметра, равномерно покрытую графеном, из которой потом можно будет производить более скоростные и высокочастотные микросхемы и транзисторы. Но Гейм и Новоселов такой задачи перед собой не ставили. Над этим сейчас думают другие ученые. Кажется, даже у нас в Питере кто-то этим занимается. Но существует вот какая проблема: пластину довольно легко можно сделать из металла (и иридия), на котором хорошо растет графен. Но в технологическом плане это решение не выдерживает никакой критики. Во-первых, иридий очень дорогой, а во-вторых, выращенный на металле графен не годится, потому что металл его просто закрывает своей проводимостью. Беседовала Альфия Еникеева В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


МНЕНИЕ

Графен оценили авансом

Prolineserver

Игнат Соловей

Российские физики Константин Новоселов и Андрей Гейм открыли графен всего шесть лет назад, а сегодня, 5 октября, Нобелевский комитет объявил о присуждении им премии в области физики. Это второй раз, когда престижную награду дают за открытие нового углеродного материала, причем без существенных практических приложений, завоевавших рынок. О значении этого достижения для России рассказал старший научный сотрудник МИЭТа Иван Бобринецкий, работающий в области наноэлектроники.

Андрей Гейм

Константин Новоселов

середине лета в Монреале я участвовал в конференции NanoTubes-2010 (это престижная научная конференция по углеродным наноструктурам), и там делал доклад Андрей Гейм, он рассказывал о перспективах применения графена. Константин Новоселов там не выступал, как и на других подобных конференциях, где мне довелось бывать. И мне всегда казалось немного странным, что Новоселов сам редко выступает, а чаще всего докладывают его соавторы – Гейм или Морозов. Это, безусловно, характеризует его как скромного человека. Новоселов и Гейм открыли графен в 2004 году. Тогда мы пытались осуществить их метод у себя в лаборатории, но из нескольких сотен итераций получили один графеновый листик. Нас всегда волновали подробности технологии, мы с коллегами интересовались у Гейма, но оказалось, что и они так же получали материал – долго и упорно. Т ак вот, за шесть лет технология получения графена ушла далеко вперед, она позволяет теперь делать графеновые листы диаметром до 50 сантиметров. Графен – это аллотропная форма углерода, монослой. Мы студентам объясняем так: карандаш, которым вы

пишете, оставляет слои на бумаге – это, в сущности, графеновые слои. Нанотрубки изучают уже два десятка лет , а графен всего шесть, но прогресс в отношении этих материалов практически одинаковый. Сейчас уже есть транзисторы на основе графена. В Монреале на NanoTubes-2010 Samsung демонстрировал гибкие дисплеи с диагональю до 70 сантиметров, где один из проводящих электродов сделан из графена. Ведь графен – это прозрачное вещество, обладающее высокой проводимостью. Другое направление, где находит применение графен, – высокопроводящие прозрачные покрытия, это фотоэлектроника, солнечные батареи, где один из электродов должен быть прозрачным. Технологические трудности, тормозящие внедрение нанотрубок в функциональные элементы цифровой электроники, актуальны и для графена. Как и графит, графен – это полуметалл, и в нем трудно добиться высокого соотношения токов включения-выключения. В транзисторе это соотношение может составлять несколько порядков. У графена этот показатель не превышает 100:1. Т ак что перспективы его применения в цифровой электронике не совсем пока ясны, так же

В

W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

как и перспективы нанотрубок. Гораздо яснее будущее, связанное с применением графена в аналоговой электронике – в радиочастотных приборах, радарах, средствах телекоммуникации, средствах отображения информации. Об этом рассказывал Андрей Гейм на конференции. В этом направлении графен рассматривается как элемент аналоговой электроники. Может быть, я приведу несколько рискованное сравнение, но, в сущности, графен здесь выступает как высокопроводящий элемент при комнатной температуре. У нас в России переход к инновациям слабоват – может быть, из-за отсутствия рынка, компаний, которые готовы поддержать эти работы. В рамках института невозможно сделать фабрику по производству графена, а это ведь основная на данный момент задача. Смотрите, кто сейчас основной разработчик графеновой продукции – Samsung и Fujitsu. Ясно, что Россия отстала в плане внедрения данных технологий. Да и к нашим ученым в этой области, тем, кто живет и работает в России, в мире предвзятое отношение. На канадской конференции было 700 докладчиков, из них около 15 россиян, достаточно маленькая группа. И ни один из нас не был удостоен устного доклада в отличие от наших коллег и соотечественников, работающих за рубежом. Возможно, теперь, когда Новоселову и Гейму присудили «нобелевку», отношение к нам изменится. Ведь это означает, что в России и теперь делают открытия мирового уровня. Меня удивляет, что Нобелевскую премию за графен дали так быстро. Конечно, этому материалу сделали колоссальную рекламу, в том числе крупные корпорации, но ведь на рынке из него изделий нет. За фуллерен тоже быстро премию дали. Хотя если посмотреть на применение фуллерена, то кроме антиоксидантных кремов, выпускаемых товарищами из Китая, особого прогресса нет. Использование же фуллеренов в составе композита также не является массовым. Возможно, наметился тренд – отмечают открытие новых углеродных материалов. Эксперты, и я в их числе, рассчитывают, что мы скоро перейдем к элементной электронике на основе углерода. В целом меня как ученого, больше десяти лет занимающегося нанотрубками, отношение Нобелевского комитета к новым углеродным материалам не может не радовать. Записала Татьяна Пичугина 21


НИЦ

Вытащить науку из застывшего болота На базе РНЦ «Курчатовский институт» появился первый в России научно-исследовательский центр. В его состав также вошли Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН (Гатчина), Институт физики высоких энергий (Протвино) и Институт теоретической и экспериментальной физики (Москва). Сегодня эта структура объединяет около 10 тысяч человек. О новом статусе и новых возможностях центра рассказал на встрече с журналистами его директор Михаил Ковальчук.

Игнат Соловей

В

Михаил Ковальчук: «Импакт-фактор нельзя считать абсолютным показателем. Например, в ЦЕРНе работают 1000 человек, а получается одна статья. Неужели они плохо работают, зря им деньги что ли дают?»

22

программе развития научно-исследовательского центра (НИЦ), рассчитанной на три года, определены приоритеты для каждого института – всемирно известного бренда, подчеркнул Михаил Ковальчук. Институт ядерной физики в Гатчине станет головной организацией по развитию нейтронных исследований, Институт физики в Протвино – центром протонных исследований, Институт теоретической и экспериментальной физики будет отвечать за развитие исследований в области тяжелых ионов и ядерной медицины. Курчатовский институт занимается термоядерной тематикой, поддержкой исследований для атомно-энергетического комплекса и – принципиально новым блоком – конвергентных на ук (подробнее читайте в статье «Матрица науки от Михаила Ковальчука»). «Любое развитие – это всегда консолидация, объединение потенциалов. Это и есть цель создания НИЦ, – сказал Михаил Ковальчук. – С одной стороны, на базе этого центра удастся реализовать всю инновационную цепочку – от идеи до внедрения готовой продукции, а с другой – это создание некоего пула для развития mega science, то есть проведения исследований на больших уникальных установках. И, что принципиально важно, мы будем не только на них работать, но и создавать новые».

ОБ ИНДЕКСЕ ЦИТИРУЕМОСТИ И РОССИЙСКОМ NATURE Почему именно на базе Курчатовского института создали исследовательский центр? На этот счет не раз высказывались критические замечания. Например, в итоговом заявлении проходившей в июне конференции российских ученых, работающих за рубежом, говорится, что в последние годы Курчатник пользуется особыми правами и особым финансированием, но при этом количество научных публикаций у его сотрудников не увеличивается. «Эти утверждения абсолютно несостоятельны, если к ним отнестись серьезно, а не спекулятивно, – заявил Михаил Ковальчук. – В советское время существовал мощный ядернофизический потенциал, институты были распределены в разных ведомствах, но в советской административной системе это не имело никакого значения, потому что существовал великий богатый Средмаш, который финансировал и координировал деятельность всех институтов. По мере распада СССР, исчезновения Средмаша, превращения «Росатома» в коммерческую компанию координирующая роль государства и на учного сообщества исчезла и каждый институт превратился в мелочную лавку , которая сама зарабатывает себе деньги доступными путями. Поэтому правительство совершило естественный, логически понятный шаг по укреплению собственного потенциала». Импакт-фактор нельзя считать абсолютным показателем, говорит Ковальчук. Например, в ЦЕРНе работает 1000 человек, а получается одна статья. Неужели они плохо работают, зря им деньги что ли дают? Что касается Курчатовского института и индекса цитиру емости его сотрудников, то проблема заключается в том, что институт проходит под тремя названиями: если «их» сложить, то получится один из самых высоких рейтингов в стране, поясняет он. «Наука – эфемерная вещь, оценить ее сложно, – говорит Михаил Ковальчук. – Поэтому были введены эти индексы, за которыми стоят колоссальные деньги и национальные интересы. Напечатать статью в престижном журнале – особенная задача. Нам необходимо не только пробиваться в международные издания и рейтинги, но и создавать собственную систему индексации и российский Nature, раскручивать его так, чтобы у него был такой же импакт-фактор». В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


НИЦ

О НОВЫХ УСТАНОВКАХ

В ИНСТИТУТ ОЧЕРЕДЬ

Глава Курчатовского института рассказал о новых установках, которые собираются создавать и запускать в центре. В частности, это источник синхротронного излучения четвертого поколения MARS. Он будет более мощным, чем европейский ESRF, входящий в тройку мощнейших у становок мира, но менее мощным, чем рентгеновский лазер XFEL (X-Ray Free Electron Laser), строительство которого планируется завершить к 2014 году. «Нам нужно шагнуть через поколение, – сказал Михаил Ковальчук. – В К урчатовском институте уже находится уникальный источник синхротронного излучения. Однако Россия несколько отстала от европейских стран в разработке новых типов таких у стройств. Новый источник будет обладать “более качественным лучом”, приближающимся по своим свойствам к лазерному». Директор Курчатовского института сообщил также, что в Институте ядерной физики в первой половине 2011 года планируется пуск нейтронного реактора ПИК, который начал строиться еще в 1970-х годах. Несколько лет назад было принято решение о возобновлении его строительства, предусматривалось вложить сотни миллионов долларов. Пуск реактора был запланирован на весну 2010 года, однако из-за проблем с финансированием получилась задержка. «Сейчас ситуация складывается нормально: финансовых проблем нет. Следует учесть, что это сложный радиационно опасный объект, потребуется пройти проверки, получить разрешение Ростехнадзора», – добавил Ковальчук. Высокопоточный пучковый реактор ПИК станет уникальным источником нейтронов сверхвысокой интенсивности. Он сможет «выдавать» поток нейтронов плотностью 1015 нейтронов в секунду на квадратный сантиметр, а в так называемом «центральном канале» – 5 х 10 15 . Лишь три реактора в мире – два в США и один в Европе (в институте Лауэ-Ланжевена, Франция) – имеют такую же плотность потока. Установку планируют использовать как своеобразный рентгеновский аппарат. Поток нейтронов будет «просвечивать» образцы различных материалов, но, в отличие от рентгена, на гораздо большую глубину и с большей детализацией. Кроме того, поток нейтронов «видит» прозрачные для рентгена материалы, такие как водород, что позволит детально исследовать биологические молекулы и полимеры.

Амбициозные планы, как выразился директор К урчатовского института, невозможно реализовать, имея в распоряжении только оборудование. Нужны кадры. По мнению Михаила Ковальчука, страна еще не утратила потенциал прежних лет. Кроме того, часть людей, которые работают в международных центрах, не переезжают в другую страну, а представляют там Россию. «Что касается утечки мозгов, то нужно уходить от штампов, – убежден Ковальчук. – Сегодня мы имеем динамическое равновесие – одни уезжают, а другие приезжают. К нам в институт вернулись уже более двух десятков ученых. Причем по собственной инициативе — специально их никто не приглашал. Эти люди полезны нам в силу того, что они работали на самых новых машинах, которых у нас не было; теперь, когда они появились, нам не нужно тратить время и силы на подготовку специалистов». Конечно, главное – молодежь, отметил директор К урчатовского института. За последние годы им удалось возобновить специальную систему кафедр в разных вузах. В общей сложности открыто 24 кафедры в Энергетическом институте, МИФИ, Бауманке, МФТИ и других. Например, в московском Физтехе три года назад открыли первый в мире факультет конвергентных наук, где обучается сейчас 42 студента. Важно то, что они с 1 сентября и учатся, и работают на территории Курчатовского института в НБИК-центре. Еще одна проблема – жилье. «Этот вопрос не имеет простого решения, – признал директор института. – Мы построили гестхаус, где люди могут жить и работать. Постепенно отремонтировали свою гостиницу, где теперь можем почти бесплатно принимать гостей. А дальше надо решать стратегический вопрос строительства жилья на государственном уровне. Необходим контакт местных и федеральных властей, и тогда это дело будет двигаться».

W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

О ВОЗРОЖДЕНИИ ОПК И «СКОЛКОВО» Российские ученые активно участвуют в крупных международных проектах ЦЕРНа, термоядерного реактора ИТЭР, европейского лазера на свободных электронах, XFEL и у скорителя FAIR в Дармштадте. Вопрос в том, как будут распределяться права на интеллектуальную собственность по итогам этих исследований.

«В этом вопросе много нюансов, поэтому его детально обсуждают на разных уровнях, – отметил Ковальчук. – Обычно есть несколько вариантов – либо права делятся в соответствии с вкладами сторон, либо вы можете изначально выбрать свой “кусок” на этой установке». Директор Курчатовского института также высказался по поводу разработок для обороны. Без них в на уке не могут появиться действительно прорывные результаты, поскольку только они обеспечивают достаточный уровень финансирования и конкуренции, считает Михаил Ковальчук. По его мнению, с завершением глобального противостояния Советского Союза и США, с окончанием холодной войны прекратилось бурное развитие новых технологий, за это время не появилось ни одной прорывной разработки. «Исчезла конкуренция, развитие стало линейным», – сказал Ковальчук. По его словам, развитие гражданских технологий не дает существенного стимула для создания нового, в то время как от оборонных разработок зависит само существование государства. «Возрождение ОПК – важный стимул для развития науки», – отметил директор Курчатовского института. Кстати, очевидный плюс «Сколково» заключается в том, что само появление этого проекта нарушило равновесие на научном ландшафте. Научная сфера должна двигаться, а не быть застывшим болотом, говорит Ковальчук. По его словам, хотя сейчас там ничего нет, есть пакет законов, позволяющий уже сегодня создавать компании на особых условиях.

О НЕПРОФИЛЬНЫХ ДЕЛАХ УЧЕНЫХ Безусловно, «управлять наукой» следует человеку, занимающемуся ею, но в то же время у него в подчинении должны быть и менеджеры, высказал свое мнение Михаил Ковальчук по поводу руководства институтами. Разделение функций он считает необходимым. «Не должен ученый заниматься непрофильным делом, – подчеркнул он. – Необходима мощная кадровая инфраструктура, которая должна избавлять ученых от дум об оперативном подметании улиц. В Институте кристаллографии, который я возглавляю 15 лет, не сдаются помещения в аренду, но есть мраморные лестницы и новые приборы. У нас есть на учная и исполнительная дирекции. У каждой свои обязательства». Марина Муравьева 23


МЕТАМАТЕРИАЛЫ

Крупного ученого невозможно купить

Шалаев. – В частности, можно создавать устройства, которые гораздо быстрее обрабатывают информацию, чем существующие компьютеры. Кроме того, вполне реально заставить свет огибать нужную часть пространства, в результате чего получится шапканевидимка». Но, по мнению ученого, в трансформационной оптике есть гораздо более интересные вопросы. Например, создание оптического аналога черной дыры – такой области пространства, которая будет затягивать в себя свет . В этом научном направлении уже сейчас количество идей значительно превосходит экспериментальные возможности. Но Владимир Шалаев уверен, что в ближайшее время удастся добиться новых резуль татов, которые способны произвести переворот в разных областях науки и техники. После лекции Владимир Шалаев поделился с корреспондентом STRF.ru своим мнением о развитии российской науки.

Владимир Шалаев: «Может быть, я романтик и идеалист, но мне хочется, чтобы российская наука стала достойной, конкурентной – заняла свойственное ей место в числе лидеров»

Г

лавная особенность метаматериалов в том, что они обладают отрицательным показателем преломления света. Первое теоретическое обоснование возможности их существования было дано еще в конце 1960 годов. Но долгое время их не удавалось получить. Лишь недавно группа ученых под руководством Шалаева показала, что 24

материалы с отрицательным коэффициентом преломления, в которых практически нет потерь, реально создавать в оптическом диапазоне длин волн. Это задача новой области на уки – трансформационной оптики. «Метаматериалы позволяют “привести” свет к наномасштабу и манипулировать им, – сказал Владимир

Игнат Соловей

Один из ведущих специалистов по нанотехнологиям Владимир Шалаев, много лет работающий в американском Университете Пердью, приехал на несколько дней в Россию, чтобы принять участие в заседании консультативного научного совета фонда «Сколково», членом которого он является. Вместе с тем ученый не смог отказать нобелевскому лауреату Жоресу Алферову и по его приглашению выступил с лекцией в Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН.

Почему вы решили войти в экспе ртный совет «Сколково»? Верите, что в России удастся создать Кремниевую долину? – Если бы не верил, то не стал бы тратить на это время. Конечно, я надеюсь, что из этого что-то получится. В советские времена было много плохого, но была, например, и передовая лазерная физика. Может быть, я романтик и идеалист, но мне хочется, чтобы наша наука стала достойной, конкурентной – заняла свойственное ей место в числе лидеров. Другой вопрос – как конкретно следует реализовывать сколковский проект. Я не уверен, что здесь есть готовые пути. Ставятся хорошие цели, выбираются правильные подходы. Например, попытка привлечь ведущих ученых. Неважно, русских или нет. Наука не может быть русской или нерусской. Это либо передовая наука, либо это не наука. Кстати, деньги, которые вкладываются в «Сколково», не такие уж и большие. Пока это не впечатляет. В Китае тратят намного больше – десятки миллиардов долларов. Но в данном случае все упирается не только в финансы. Крайне важно выбрать правильную стратегию. Чтобы изначально присутствовало верное представление, грамотно были бы выбраны направления развития. Если этого не будет, то и сотни миллиардов долларов могут исчезнуть без следа. У России, к сожалению, есть большой опыт, когда деньги утекают, как сквозь пальцы вода. В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


МЕТАМАТЕРИАЛЫ Противники сколковского проекта считают, что было бы разумнее укреплять и поддерживать существующие на учные центры. Почему вы с этим не согласны? – Идею, что нужно строить все с нуля, я считаю правильной, хотя это мнение не все разделяют. Проблема в том, что имеющаяся у центров инфраструктура заточена под конкретные цели и задачи. А новые идеи, в частности направленные на устранение барьеров между наукой и производством, требуют новой инфраструктуры. Попытки создать новый центр с новыми идеями на существующей базе могут оказаться проблематичными. Я не говорю, что это невозможно. Просто при этом возникло бы гораздо больше трудностей. Вероятно, поэтому и хотят создать новую инфраструктуру, которая лучше всего отвечала бы актуальным для России задачам. Другое дело, что решение этого вопроса не должно быть сконцентрировано в одном месте. Должно быть много центров, аналогичных «Сколково». Надеюсь, это понимают исполнители данного проекта: центр должен служить своего рода моделью для других похожих организаций. При этом обязательно надо использовать потенциал существующих центров типа Черноголовки. Там огромное количество умнейших людей, которых надо привлекать к работе, на основе конкурса выбирать и поддерживать лучшие научные исследования. И неважно, где их проводят, – в «Сколково», на Физтехе, в МГУ или еще где-то. Главное, чтобы любое направление возглавлял лидер. Я не хочу выглядеть нескромно, однако наука делается лидерами. Нет «науки второго сорта». Если уж вкладывать деньги, то в лучшую науку. Конкурс должен быть международным, по итогам которого ученому давали бы на исследование хорошие деньги. Думаю, 150 миллионов рублей, которые государство готово выделить приглашенным в вузы ученым, — вполне адекватная сумма. На базе «Сколково» планиру ется развивать пять высокотехнологичных направлений – эне ргетику, IT, телекоммуникации, биомедицинские и ядерные технологии. В своем выступлении вы упомянули, что отдельным блоком, возможно, следовало бы выделить нанотехнологии. – Да, мне кажется, это было бы правильным. Важно, чтобы такие ключевые вещи, которые делает современная наука в области нанотехнологий, были бы отмечены в этом проекте. Если построить «Сколково», а потом вспомнить, что там нет чистых комнат, делать их уже будет поздно. W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Шалаев Владимир Михайлович, ведущий ис следователь в области оптики метаматериалов и нанооптики. Окончил физико-математический факультет Красноярского госуниверситета, работал в Университете Хейдельберга (Германия) по стипендии для молодых ученых фонда Гумбольдта, был ассоциированным профес сором Университета Торонто (Канада) и Университета штата Нью-Мексико (США). В нас тоящий момент профессор в облас ти биомедицинской инж енерии и профес сор в области электро- и компьютерной инженерии У ниверситета Пердью. В 2010 г оду награжден премией Макса Борна Америк анского оптического общества, премией Лэмба в облас ти лазерной физики и квантовой оптики. Он рассказал об уник альных возможностях метаматериалов – искусственно с озданных об ъектах, свойства которых можно запрограммировать ну жным образом. Так, в прес се уже прошли нашумевшие сообщения о покрытиях, делающих предмет ы невидимыми. Как объяснил Владимир Шалаев, мет аматериалов не с уществует в природе, они создаются учеными и за с чет неоднородности их с труктуры позволяю т управлять свойствами света и добиваться впечатляющих эффектов. А в целом выбор направлений понятен. Это те области, где у России есть потенциал, хорошие заделы. Вы давно живете в США. На каких условиях согласились бы приеха ть в Россию на работу? Вообще, допу скаете такую возможность? – Честно говоря, нет. Жизнь коротка. Хочется успеть что-то сделать. Если переедешь в другую страну, исследование неизбежно замедлится. Т акова реальность. Все, чем мы занимаемся, находится на острие науки. Нам интересны только те области, где мы имеем шанс сделать что-то первыми. Вариант, который был бы для меня приемлем, – создать в России филиал моей лаборатории. Я бы помог подготовить специалистов, научить их работать на нашем оборудовании, выбрать нужную технику. Нашел бы людей, с которыми хочу сотрудничать и которые, на мой взгляд, подходят для этой области. Привлек аспирантов, пост-

доков, состоявшихся ученых. Сначала они работали бы над моими проектами, а потом стали бы сами выбирать себе темы. Года через три некоторые из них могли бы стать лидерами в своих направлениях и фактически превратились бы в моих конкурентов. Но я этого не боюсь. Конкурировать с отличной командой здорово. Надо растить своих лидеров. В России таланты не перевелись. Просто нужно дать им возможность развиваться. Россия – моя родина, я ей признателен (в том числе за то образование, которое я здесь получил). Где-нибудь в Китае я бы не стал делать такой проект, а здесь согласился. Как вы считаете, ведущие уче ные, которые давно уехали за границу, захотят вернуться в Россию? – Думаю, может сложиться ситуация, при которой о готовности приехать может заявить большое количество ученых, которые вовсе не занимают лидирующих позиций. Ко мне неоднократно обращались люди, которые утверждали, что они первыми сделали то-то и то-то. На самом деле оказывалось, что они не те, за кого себя выдают. А купить когото за деньги? Наверное, можно. Но если купите, то не думаю, что это того стоило, раз человек купился. Если человек уже давно и у спешно работает в каком-то западном институте или университете, будет странно, если он согласится переехать. Тот временной отрезок, когда ты активно работаешь, резуль таты твоих исследований попадают в учебники, не бесконечен. Деньги для человека не главное. Зарплата, безусловно, должна быть достойной, но мы трудимся не ради нее. По-моему, такой сценарий сомнителен. Должны быть какие-то обстоятельства, почему человек из лучшего университета мира вдруг уедет и начнет что-то строить на новом месте – потеряет там два-три года, что неизбежно. Даже если ты переезжаешь из одного европейского университета в другой, ты теряешь там два года – а тут все только начинает строиться. Думаю, что есть немало ученых, которые согласились бы создать здесь филиал. У таких людей, как правило, идей и задач гораздо больше, чем они успевают сделать. Я обсуждал эту тему со многими своими коллегами из разных стран. Им показалось это интересным. На мой взгляд, этот сценарий мог бы сработать. А перевозить сюда меня и других ученых, которые давно уехали, уже поздно. Беседовала Марина Муравьева 25


УГЛЕРОД

Углерод —

Андрей Гейм и Филип Ким

Новая форма углерода – графен открывает широкие возможности как для фундаментальных исследований, так и для практического применения

К

то бы мог подумать, что привычный инструмент для письма — скромный простой карандаш — однажды возглавит список важнейших высокотехнологичных достижений? На какое-то время он даже попал в список стратегических военных материалов и был запрещен к экспорту . Но еще более неожиданной новостью оказалось то, что в каждом штрихе, нанесенном грифелем карандаша, содержатся частички интереснейшего нового материала, очень важного для физики и нанотехнологий, — графена. Графит, одна из форм чистого углерода, входящий в состав пишущего стержня карандаша, представляет собой стопку атомных плоскостей. Его слоистая структура была понята еще столетия назад, поэтому не удиви26

тельно, что физики и материаловеды пытались расщепить кристаллы графита на составляющие его слои — хотя бы ради изучения вещества, геометрия которого могла оказаться изящно простой. Такой отдельный слой был назван графеном. Он состоит только из атомов углерода, связанных в сеть из одинаковых шестиугольников в пределах одной плоскости толщиной в один атом. В течение многих лет графен получить не удавалось. На первых этапах наиболее популярными были попытки раздвинуть атомные плоскости, вводя между ними различные молекулы. Метод получил название химического отслоения. Несмотря на то что на некоторых этапах процесса атомные слои углерода почти наверняка отделялись

от графита, их не удавалось идентифицировать. Конечным продуктом оказывалась кашица частичек графита, мало отличающихся от сажи. Поэтому возникший вначале интерес к химическому отслоению постепенно угас. Вскоре экспериментаторы испробовали более прямой подход. Они расщепляли кристалл графита на все более тонкие чешуйки, скребя им по другой поверхности. Несмотря на свою примитивность, метод, названный микромеханическим расщеплением, оказался на удивление эффективным. Исследователям удавалось отщеплять графитовые пленки толщиной меньше 100 атомных плоскостей. Так, к 1990 г . немецкие физики из Высшей технической школы земли Северный Рейн-Вестфалия в Ахене (Германия) сумели отделить В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


УГЛЕРОД

страна чудес

настолько тонкие пленки графита, что они были оптически прозрачными. Через десять лет один из авторов настоящей статьи (Ким), бывший тогда аспирантом Колумбийского университета, совместно с Чжан Юаньбо (Y uanbo Zhang) ус о в е р ш е н с т в о в а л м е т о д м и к р о механического расслоения и сумел получить «нанокарандаш». Чешуйки графита, получаемые при работе с таким карандашом, имели толщину всего в несколько десятков атомных слоев (илл. на стр. 29) , но все же это были тонкие слои графита, а не графен. На самом деле никто и не предполагал, что такой материал может существовать в природе. В 2004 г. Гейм, второй автор данной статьи, в сотрудничестве с недавW W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

но получившим докторскую степень научным сотрудником Манчестерского университета Константином Новоселовым и его коллегами изучал раз-

matt collins

В каждой карандашной черточке содержатся микроскопические количества графена — одного из самых интересных для науки и перспективных для техники «новых» материалов

личные подходы к получению более тонких образцов графита. В то время как в большинстве лабораторий такие попытки начинали с сажи, Г ейм с

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ • Графен — моноатомный слой углерода, образующий при сложении с другими такими слоями графит, из которого состоят стержни карандашей. Физики смогли получить этот материал лишь недавно. • Графен как чистый бездефектный кристалл при комнатной температуре проводит электроны быстрее всех других веществ. • Инженеры предвидят возможность получения широкого круга изделий на основе графена, в частности сверхбыстродействующих транзисторов. Физики ищут материалы, которые позволили бы им проверить теорию необычных явлений, тех, что, как предполагалось раньше, могли наблюдаться только в черных дырах и ускорителях частиц с использованием очень больших энергий. 27


УГЛЕРОД

ОТЕЦ ВСЕХ ВИДОВ ГРАФИТА Графен (вверху на рис унке) — единичная плоскость углеродных атомов, похожая на проволочную сетку, — основной строительный элемент всех «графитовых» материалов, изображенных ниже. Графит (внизу слева), главный компонент пишущего стержня всех карандашей, представляет собой легко крошащееся вещество, напоминающее по с трук-

туре слоеный пирог, состоящее из с лабо связанных меж ду собой листов графена. При сворачивании графена получаются разные формы ф уллеренов, в том числе нанотрубки (внизу в середине) и похожие на мяч молекулы, называемые бакиболлами (внизу справа), а т акже различные сочетания этих двух форм

Графен

Графит Углеродная нанотрубка

сотрудниками использовали мелкие осколки, оставшиеся после расщепления кристаллов графита грубой силой. Поместив чешуйки графита на клейкую пластмассовую ленту, они складывали ее клейким слоем внутрь и затем «раздирали», в результате чего чешуйка разделялась на две. Повторение операции позволило получать все более тонкие чешуйки (илл. на стр. 31) . Тщательно исследовав полученные фрагменты, экспериментаторы к своему удивлению обнаружили, что толщина некоторых из них составляет всего один атомный слой. Еще более поразило их то, что

полученные кусочки графена имели совершенную кристаллическую структуру и были химически у стойчивыми даже при комнатной температуре. Экспериментальное обнаружение графена вызвало бурный интерес исследователей во всем мире. Новый материал оказался не только самым тонким из всех возможных, но и чрезвычайно прочным и жестким. Более того, в чистом виде графен при комнатной температуре проводит электроны быстрее всех других веществ. В лабораториях всего мира инженеры тщательно изучают

ОБ АВТОРАХ Андрей Гейм (Andre K. Geim) и Филип Ким (Philip K im) — специалисты по физике конденсированных сред. Пос ледние годы занимались исследованием наномасштабных свойств «двумерных» кристаллических материалов толщиной в один атомный слой. Гейм — член Королевского общества и заведующий физической кафедрой им. Лангуорси Манчестерского университета, а также возглавляет Манчестерский центр мезонауки и нанотехнологии. Докторскую степень получил в Институте физики твердого тела в Черноголовке (Россия). Ким, — член Американского физического общества, получил докторскую степень в Гарвардском университете. Он является адъюнкт-профессором физики в Колумбийск ом университете. Основная тема его исследований — квантовые тепловые и электрические процессы в наномасштабных материалах. 28

Бакиболл

возможности его применения для производства сверхпрочных композитов, интеллектуальных дисплеев, сверхбыстродействующих транзисторов и квантовых компьютеров. Тем временем необычные свойства графена на атомном уровне позволили ученым углубиться в исследования явлений, которые могут быть описаны только в рамках релятивистской квантовой физики. До недавнего времени изучением одних из самых странных в природе явлений занимались исключительно астрофизики и специалисты по физике высоких энергий, которым для работы требовались телескопы стоимостью во многие миллионы долларов или ускорители частиц стоимостью в миллиарды. Графен дает экспериментаторам возможность проверить предсказания релятивистской квантовой механики с помощью настольного лабораторного оборудования.

ЗНАКОМЬТЕСЬ: СЕМЕЙСТВО ГРАФЕНА Удивительно, но графит не был известен античным письменным цивилизациям, будь то Китай или Греция. Только в ХVI в. в Англии была обнаружена большая залежь чистого графита, который получил название plumbago (лат. В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


УГЛЕРОД «свинцовая руда»). Очень скоро стало понятно, что его можно использовать для письма, и англичане сделали из него удобную замену перу и чернилам. Карандаш получил широкое распространение в среде образованных европейцев. Однако только в 1779 г . шведский химик Карл Шееле (Carl Scheele) показал, что plumbago — это углерод, а не свинец. Десятилетие спу стя немецкий геолог А брахам Готтлиб Вернер (Abraham Gottlieb W erner) высказал мысль, что правильнее называть это вещество графитом (от греч. grapho — «пишу»). Тем временем оружейники нашли еще одно применение хрупкому минералу: он оказался идеальным материалом для футеровки форм, в которые отливали пушечные ядра. Т акое его использование было тщательно охраняемой военной тайной. В частности, во время наполеоновских войн британская корона наложила запрет на продажу графита и карандашей Франции. В последние десятилетия графит восстановил часть своего некогда высокого технологического стату са, поскольку ученые начали исследовать свойства и потенциальные возможности использования неизвестных ранее форм углерода, встречающихся в обычных графитовых материалах. Первую из них, «футбольный мяч» — полую сферическую молекулу, получившую название бакиболл (buckyball), открыли в 1985 г. американские химики Роберт

Керл (Robert Curl) и Ричард Смолли (Richard E. Smalley) в сотрудничестве с английским коллегой Харри Крото (Harry Kroto). Через шесть лет японский физик Сумио Иидзима (Sumio Iijima) идентифицировал похожие на соты цилиндрические образования из атомов углерода, известные сегодня как нанотрубки. Несмотря на то что сообщения о нанотрубках появились намного раньше, их важность тогда не была оценена. Обе новые молекулярные формы получили название фуллеренов в честь американского футуролога, архитектора и инженера Бакминстера Фуллера (Buckminster Fuller), изучавшего подобные структуры еще до открытия данных форм углерода.

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СЕТКИ Графит, фуллерены и графен имеют одну и ту же основу атомной структуры. Ее первичный элемент представляет собой ячейку из шести атомов углерода, объединенных прочными химическими связями в правильный шестиугольник, который химики называют бензольным кольцом. Следующим уровнем организации является собственно графен — обширная система бензольных колец в виде листа шестигранников, напоминающего собой проволочную сетку (илл. на стр. 28). Прочие графитоподобные формы построены на основе графена. Бакиболлы и другие нетрубчатые структуры можно представить себе в

виде листов графена, обернутых вокруг шаров, вытянутых сфероидов и т .п. атомного масштаба. Углеродные нанотрубки представляют собой листы графена, свернутые в микроскопические цилиндры. Графит же, как уже было сказано, представляет собой толстую трехмерную «стопку» листов графена, удерживаемых вместе сравнительно слабыми силами притяжения (вандер-ваальсовыми силами). Именно их слабостью обусловлена способность графита легко расщепляться на миниатюрные чешуйки, следы, оставляемые карандашом на бумаге. Фуллерены всегда были вокруг , несмотря на то что их не замечали. В малых количествах, например, они присутствуют в саже, покрывающей решетку любого гриля. Т очно так же кусочки графена наверняка есть в каждом штрихе, нанесенном карандашом. Но когда эти формы были открыты, они привлекли к себе пристальное внимание ученых. Бакиболлы примечательны в основном как принципиально новый род молекул, но они могут иметь и практическое применение, например для доставки лекарственных препаратов к нужным органам. Нанотрубки сочетают в себе множество необычных химических, электронных, механических, оптических и тепловых свойств, которые делают их применение перспективным во многих инновационных обла-

МЕТКИ ОТ НАНОКАРАНДАША Создание методов получения графитовых образцов, приближающихся по толщине к единичному атомному слою, потребовало больших усилий. Один из способов основан на использовании атомно-силового микроскопа, на консоли которого кре-

пится микрокристалл графита. Им проводят черту по поверхности кремниевой пластинки (слева). Такой «нанокарандаш» оставляет на ней «блины» из г рафена (электронная микрография справа, увеличение 6000)

Консоль атомно-силового микроскопа

Графеновые «блины» Кремниевая пластинка Микрокристаллы графита

W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

29


УГЛЕРОД стях — например, при изготовлении материалов, способных заменить кремний в микрочипах, или волокон, из которых можно будет сплести легкие и сверхпрочные канаты. И хотя сам графен — отец всех этих форм — попал в поле зрения ученых всего несколько лет назад, похоже, что он позволит еще глубже понять фундаментальные законы физики и найдет более широкий спектр технических применений, чем его углеродные родственники.

ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ ИСКЛЮЧЕНИЕ Уникальным материалом графен делают два его свойства. Во-первых, несмотря на грубость способа его получения, графен отличает исключительно высокое качество, обусловленное сочетанием его химической чистоты (он состоит только из атомов углерода) и совершенствам структуры. У ченые до сих пор не нашли в ней ни единого дефекта — ни вакансии (отсутствия атома в узле

структуры), ни атома не на своем месте. Такая безупречность кристаллической структуры определяется, видимо, прочными, хотя и очень гибкими межатомными связями, образующими вещество тверже алмаза, плоскости которого могут изгибаться под действием механических сил. Эта гибкость позволяет структуре сильно деформироваться без перегруппировки атомов. Исключительно высокая электропроводность графена также обусловлена его идеальной кристаллической решеткой. Электроны могут перемещаться по ней, не испытывая рассеяния на несовершенствах или чужеродных атомах. Даже отталкивание от окружающих углеродных атомов, неизбежно испытываемое электронами в графене при комнатной температуре, сравнительно слабо благодаря большой прочности межатомных связей. Второе уникальное свойство графена состоит в том, что электро-

ны проводимости в нем движутся намного быстрее, чем в обычных металлах и полупроводниках, как если бы они имели гораздо меньшую массу. Действительно, электроны в графене (возможно, правильнее было бы называть их «носителями электрического заряда») — удивительные создания, су ществующие в мире, где важную роль играют законы, подобные законам релятивистской квантовой механики. Подобный род взаимодействия в твердом веществе, насколько можно судить, уникален.

БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ НА УГЛЕРОДНОЙ РАВНИНЕ Чтобы понять, чем необычно поведение носителей электрического заряда в графене, полезно сравнить его с движением обычных электронов в обычном проводнике. «Свободные» электроны, обусловливающие электрический ток, скажем, в металле, на самом деле не свободны: они ведут себя не так, как электроны, движущие-

КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ПРИХОДИТ В ЛАБОРАТОРИЮ

30

1 Электрон как частица малой энергии

a

Классическая физика

Потенциальный барьер

Шанса проникнуть за барьер нет

б Туннельный эффект отсутствует

2

Квантовая механика

Электрон как медленная волна

a

Вероятность проникновения за барьер есть

б «Частичный» туннельный эффект

3

Квантовая электродинамика

Электрон как быстрая волна

a

Стопроцентная вероятность проникновения за барьер

б «Совершенный» туннельный эффект

В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U

daniela naomi molnar

В исключительно регулярной атомной структуре графена электроны движутся почти беспрепятственно, достигая таких скоростей, что их поведение у же невозможно описать в рамк ах «обычной» квантовой механики. Д ля этого ну жна релятивистская квантовая механик а, называема я также квантовой электродинамикой. До недавнего времени считалось, что предсказываемые этой теорией необычные (и невероятные) явления можно наблюдать только в черных дырах или ускорителях частиц до очень больших энергий. Однако графен дает ученым возмо жность проверить одно из самых невероятных явлений, предсказанных данной теорией, — «идеальный квантовый туннельный эффект» — в лабораторных условиях. В классической, или ньютоновской физике электрон малой энергии (зеленый шарик на рис. 1а) ведет себя как обычная частица. Если его энергия недостаточна для того, чтобы перенести его через потенциальный барьер, он так же не может оказаться по другую сторону этого барьера (рис. 1б), как грузовик без топлива не может преодолеть возвышенность. В обычной квантовомеханической картине электрон в некоторых обс тоятельствах ведет с ебя как волна, размытая в пространстве. Такая волна, грубо говоря, характеризует вероятность нахождения электрона в данной точке пространства-времени. Когда «медленная волна» (синяя волна на рис. 2а) подходит к потенциальному барьеру, существует некоторая вероятность (не нулева я, но и не дос тигающая 100 %), что электрон окажется с той стороны барьера (рис. 2б), пройдя его посредством туннельного эффекта. Для случая, когда в графене к потенциальному барьеру приближается быстрый электрон (оранжевая волна на рис. 3а), квантовая электродинамика предсказывает еще более удивительное поведение: электрон окажется по ту сторону барьера со стопроцентной вероятностью (рис. 3б). Очень высокая электропроводность графена, похоже, подтверждает это предсказание.


УГЛЕРОД ся в вакууме. Они несут электрический заряд и, соответственно, оставляют дефицит заряда в атомах металла, от которых оторвались. Следовательно, при движении через кристаллическую решетку они взаимодействуют с создаваемыми ею электростатическими полями, которые то отталкивают , то притягивают их сложным образом. В результате электроны движутся так, словно имеют массу, отличную от массы обычных электронов — так называемую эффективную массу. Физики называют такие носители заряда квазичастицами. Эти заряженные частицы движутся в проводящем металле со скоростями, намного меньшими, чем скорость света. Поэтому нет надобности применять к их движению поправки, определяемые теорией относительности Эйнштейна. Таким образом, взаимодействия квазичастиц в проводнике можно описать в представлениях классической ньютоновской физики или «обычной» (т.е. нерелятивистской) квантовой механики. При движении в сетке углеродных атомов графена электроны тоже ведут себя как некие квазичастицы. У дивительно, однако, что несущие заряд квазичастицы в графене ведут себя не совсем так, как электроны. Они больше похожи на другую элементарную частицу — нейтрино с почти нулевой массой. В соответствии со своим названием (итал. neutrino — «маленький нейтральный») нейтрино электрически нейтрально, а квазичастица в графене несет такой же электрический заряд, как электрон. Но поскольку нейтрино движутся почти со скоростью света, описывать их поведение независимо от их энергии и импульса нужно в понятиях теории относительности. Квазичастицы в графене тоже движутся с очень большими постоянными скоростями, хотя и примерно в 300 раз меньшими, чем скорость света. При этом их поведение близко к релятивистскому поведению нейтрино. Релятивистский характер квазичастиц в графене делает обычную нерелятивистскую квантовую механику непригодной для описания их взаимодействий. Приходится применять более сложное оружие из теоретического арсенала физиков — релятивистскую квантовую механику, называемую сегодня квантовой электродинамикой. Эта теория имеет собственный язык, основой которого является вероятностное уравнение, названное по имени английского W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

ИЗГОТОВЬТЕ ГРАФЕН САМИ 1. Создайте стерильные условия: случайное загрязнение или волос все испортят. 2. Приготовьте пластинку оксидированного кремния, которая поможет вам видеть слои графена под микроскопом. Чтобы графен лучше ложился на пластинку, ее поверхность нужно сгладить и тщательно очистить раствором смеси соляной кислоты и перекиси водорода. 3. Пинцетом налепите чешуйку графита на отрезок клейкой ленты длиной около 15 см и у самой этой чешуйки сложите ленту под углом 45° клейкой стороной внутрь, чтобы графитовая чешуйка оказалась между клейкими сторонами. Осторожно прижмите сгиб, а затем осторожно разделяйте склеившиеся поверхности таким образом, чтобы видеть, как чешуйка мягко расслаивается на две. 4. Повторите операцию 3 раз десять. С каждым разом делать это будет все труднее. 5. Осторожно наложите отслоенный образец граГрафен фита, оставшийся на ленте, на кремниевую пластинку. При помощи пластмассовых щипчиков выдавите весь воздух, который мог остаться между лентой и образцом. Минут 10 проводите щипчиками по ленте над образцом с небольшим нажимом. Затем, удерживая кремниевую пластинку щипчиками, осторожно отлепляйте ленту. Чтобы полученный графен крошился как можно меньше, эту операцию следует проводить медленно, так чтобы она заняла от 30 до 60 секунд. 6. Положите кремниевую пластинку под микроскоп с 50- или 100-кратным увеличением. Вы должны увидеть множество осколков графита — крупные блестящие кусочки всех форм и цветов (верхний снимок, увеличение 115) — и, если вам повезло, графен — очень прозрачные кристаллики, почти бесцветные по сравнению с остальной частью пластинки (нижний снимок, увеличение 200). физика Поля Дирака (Paul A.M. Dirac), впервые написавшего его в 1920-х гг. Соответственно, физики иногда описывают электроны, движущиеся в графене, как квазичастицы Дирака с нулевой массой.

ЧАСТИЦЫ ИЗ НИЧЕГО К сожалению, истолкование в понятиях квантовой электродинамики всегда противоречит интуитивным представлениям. Приходится привыкать (что не всегда просто) к явлениям, кажущимся парадоксальными. Парадоксы квантовой электродинамики часто обусловлены тем, что релятивистские частицы всегда сопровождают их двойники из причудливого мира античастиц. Так, электрон имеет свою античастицу — позитрон — с точно такой же массой, но положительным

электрическим зарядом. Пары частица-античастица могут возникать в релятивистских условиях потому, что создание такой пары «виртуальных частиц» не требу ет больших затрат энергии от очень быстро летящего объекта высокой энергии. Как ни странно, пары частиц возникают прямо из ничего — из вакуума. Причиной этого является следствие одной из форм квантовомеханического принципа неопределенности Гейзенберга. Грубо говоря, чем точнее событие определено во времени, тем менее точно определена энергия, связанная с этим событием. Следовательно, в очень коротких временных масштабах энергия может принимать почти любое значение. Поскольку же, согласно известной формуле Эйнштейна E = mc 2, энергия эквивалентна мас31


УГЛЕРОД

ТЕХНОЛОГИИ НА ОСНОВЕ ГРАФЕНА

Графен стал доступным не так давно, и инженеры пока не успели создать на его основе какие-либо изделия для практического применения, но список перспективных изделий и технологий на основе графена велик. Вот два примера…

Исток

Сток

Затвор

Графен

Исток

Сток

Островок

Одноэлектронные транзисторы Из наномасшт абной плоск ос ти г рафена мо жно с формировать о дноэлектронный т ранзистор (т ранзистор с квант овой точкой). На рис унке ввер ху с лева с хематически пок азано, к ак два элек трода «исток» и «с ток» соединены «ос тровком» проводящего ма териала, или квант овой т очкой, шириной вс его 100 нм. Ос тровок, видимый в цент ре электронной микрографии такого устройства (внизу слева, увеличение 40 тыс.), настолько мал, что не может вмещать одновременно больше одного электрона: силы электростатического отталкивания удерживают все другие электроны за его пределами. Электрон из истока посредством туннельного эффекта сначала попадает на островок, а затем посредством такого же туннельного перехода попадает из островка в сток. Напряжение, подаваемое на третий электрод, называемый затвором (на электронной микрографии он не показан), определяет, может ли единичный электрон попасть на островок или покинуть его, регистрируя таким образом 1 или 0.

се, энергетический эквивалент общей массы частицы и ее античастицы может возникнуть буквально из ничего. Например, виртуальные электрон и позитрон могут внезапно возникать, «заимствуя» энергию у вакуума, если времена жизни данных виртуальных частиц настолько малы, что дефицит энергии восполняется раньше, чем он может быть обнаружен. Таинственный механизм поведения вакуума в квантовой электродинамике ведет к множеству специфических эффектов. Хорошим примером может служить парадокс Клейна, описывающий условия, при которых релятивистский объект может проходить через потенциальный барьер любой высоты и ширины (илл. на стр. 32) . В качестве примера такого барьера можно рассмотреть возвышенность, окружающую долину. Выезжая из долины, грузовик поднимается на возвышенность, приобретая потенциальную энергию, источником которой служит топливо, сжигаемое в его двигателе. Однако, достигнув верхней точки, грузовик может скатиться по противоположному склону при неработающем двигателе и выключенной передаче. Потенциальная энергия, накопленная при подъеме, превращается в энергию движения. 32

ПРОВЕРКА СТРАННОСТИ Частицы могут так же самостоятельно «скатываться» из областей с более высоким потенциалом в области с более низким. Но если «возвышенность» (область высокой потенциальной энергии) полностью окружает частицу в энергетической «долине», она оказывается запертой в ней, как грузовик без топлива в реальной долине. Однако в обычной, нерелятивистской квантовой механике дело обстоит не так просто. Согласно другой форме принципа неопределенности Гейзенберга, точно определить положение частицы невозможно, поэтому физики описывают ее положение в понятиях теории вероятности. Странным следствием этого становится тот факт, что даже частица небольшой энергии, вроде бы удерживаемая высоким потенциальным барьером, имеет некоторый шанс проскочить через него. Такое прохождение через потенциальный барьер называется туннельным эффектом. В нерелятивистской квантовой механике вероятность того, что частица малой энергии пройдет посредством туннельного эффекта через высокий потенциальный барьер, никогда не достигает 100

Композитные материалы Можно ск омбинировать два или более дополняющих др уг друга материалов, чт обы добит ься ну жного с очетания их свойс тв. Обы чно использ уется объемная матрица в с очетании с армирующим ма териалом: вспомните с теклопластовые лодки, корпус которых изготавливается из пластика, армированного прочными с теклянными волокнами. Сегодня ученые исследуют физические свойс тва композитов, состоящих из полимеров, армированных такими материалами на основе г рафена, как оксид графена — химически модифицированный вариант графена, отличающийся жесткостью и прочностью. В отличие от графена «бумагу» из оксидированного графена (снимок справа) изготавливать не трудно, и скоро она может найти применение в с лоистых композитах (фон на снимк е справа). Д лина масштабного о трезка на э том снимк е равна 1 мкм. %. Чем выше и шире потенциальный барьер, тем ниже вероятность. Согласно парадоксу Клейна, полностью меняющему характер квантового туннелирования, релятивистские частицы должны проходить через потенциальные барьеры большой высоты и большой ширины со стопроцентной вероятностью. Просто перед барьером частицы объединяются в пары со своими античастицами, для которых мир перевернут, и барьеры оказываются долинами. Легко пройдя через такую странную долину в антимире, по другую сторону барьера античастицы вновь превращаются в частицы и беспрепятственно выходят. Многим физикам такое предсказание квантовой электродинамики представляется полностью противоречащим здравому смыслу. Возможность проверки парадокса Клейна, хотя бы принципиальная, долго оставалась под вопросом. На помощь пришли лишенные массы квазичастицы в графене. В этом материале парадокс Клейна оказывается совершенно обычным явлением, следствия которого легко поддаются наблюдению. Когда заряженные, но лишенные массы квазичастицы Дирака движутся В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U

DANIELA NAOMI MOLNAR (illustration); Leonid Ponomarenko University of Manchester (micrograph)

Островок


From “Preparation and characterization of graphene oxide-based paper,” BY DMITRIY A. Dikin ET AL., IN NATURE, VOL. 448; 2007

РУБРИКА УГЛЕРОД

1 мкм

в кристалле графена, на который подано напряжение (разность потенциалов), экспериментаторы могут измерить электрическую проводимость материала. Следствием идеального (со стопроцентной вероятностью) туннелирования должно стать отсутствие дополнительного сопротивления, которое должны были бы создавать дополнительные барьеры и границы. Сегодня исследователи измеряют поток таких туннелирующих частиц через потенциальные барьеры различной высоты. Физики ожидают, что графен позволит продемонстрировать и многие другие необычные эффекты, предсказываемые квантовой электродинамикой.

ДВУМЕРНЫЙ ИЛИ НЕ ДВУМЕРНЫЙ Оценить все потенциальные возможности применения графена пока не представляется возможным. Однако больше десяти лет изучения углеродных нанотрубок дают ему большое преимущество на старте. В области высоких технологий уже намечаются некоторые коммерческие приложения, а кое-кто даже делает ставку на их перспективность. Для удовлетворения спроса необходимо наладить производство графена в промышленных W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

масштабах, и над созданием и усовершенствованием методов его получения сегодня упорно работает множество технологических групп. Порошок графена уже сейчас можно производить в больших объемах, что же касается получения листового графена, то здесь имеются большие трудности, вследствие чего он становится самым дорогим материалом на планете. Стоимость кристаллика графена размером меньше толщины человеческого волоса, полученного методом микромеханического расщепления, составляет более $1 тыс. Группы исследователей в Европе и в Америке, в том числе в Технологическом институте штата Джорджия, Калифорнийском университете в Беркли и Северо-Западном университете, выращивают пленки графена на пластинках карбида кремния наподобие тех, что применяются в полупроводниковой отрасли. Тем временем инженеры во всем мире ищут способы использования уникальных механических и электронных свойств графена (илл. слева). Свойственное ему очень большое отношение площади поверхности к объему делает данный материал полезным для создания прочных композитных материалов, а крайне малая толщина может способствовать созданию более эффективных автоэмиссионных катодов — иглообразных устройств, испускающих электроны в присутствии сильного электрического поля. В о з д е й с т в уя э л е к т р и ч е с к и м и полями, можно тонко подстраивать свойства графена, что открывает возможность создания более совершенных сверхпроводящих транзисторов и так называемых транзисторов со спиновыми клапанами, а также сверхчувствительных химических детекторов. Наконец, тонкие пленки из перекрывающихся графеновых «лоскутков» очень перспективны в качестве прозрачных и проводящих покрытий для ЖК-дисплеев и солнечных элементов. Перечень далеко не полон, но некоторые устройства могут появиться на рынке всего через несколько лет.

ЗАКОН МУРА ЕЩЕ ПОЖИВЕТ? Графеновая электроника — техническое направление, заслуживающее особого упоминания. Мы уже подчеркивали, что носители заряда в графене движутся с большими скоростями и теряют сравнительно мало энергии на рассеяние на атомах кристаллической решетки или при соударениях с ними. Это должно способствовать созданию так называемых баллистических транзисторов — сверхбыстродействующих устройств с гораздо меньшими временами реакции, чем у существующих сегодня транзисторов. Еще более заманчиво выглядит перспектива при помощи графена продлить время действия закона Мура в микроэлектронной промышленности. Гордон Мур (Gordon Moore), один из пионеров микроэлектронной промышленности, около 40 лет назад указал, что число транзисторов, умещаемых на единице площади, удваивается примерно каждые полтора года. Неизбежный конец непрерывной миниатюризации предсказывали уже много раз. Исключительные стабильность и электропроводность графена даже в нанометровом масштабе позволяют рассчитывать, что можно будет создать отдельные транзисторы размерами существенно меньше 10 нм, а возможно, что и размерами всего с одно бензольное кольцо. В далекой перспективе есть основания ожидать даже формирования целой интегральной схемы в пределах одного листа графена. Что бы ни принесло будущее, страна чудес толщиной в один атомный слой почти наверняка останется в центре внимания еще не одно десятилетие. Инженеры будут и дальше работать над выводом новаторских «побочных продуктов» исследований на рынок, а физики продолжат изучение необычных квантовых свойств графена. Но больше всего удивляет само осознание того, что все это богатство возможностей и вся сложность столетиями прятались в каждом обычном карандашном штрихе. Перевод: И.Е. Сацевич № 7 «В МИРЕ НАУКИ», июль, 2008 г.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Electrons in Atomically Thin Carbon Sheets Behave Like Massless Particles. Mark Wilson in Physics Today, Vol. 59, pages 21–23; January 2006. 2. Drawing Conclusions from Graphene. Antonio Castro Neto, Francisco Guinea and Nuno Miguel Peres in Physics World, Vol. 19, pages 33–37; November 2006. 3. Graphene: Exploring Carbon Flatland. A.K. Geim and A.H. MacDonald in Phy-sics Today, Vol. 60, pages 35–41; August 2007. 4. The Rise of Graphene. A.K. Geim and K.S. Novoselov in Nature Materials, Vol. 6, pages 183–191; 2007. 5. Andre K. Geim’s Mesoscopic Physics Group at the University of Manchester: www.graphene.org 6. Philip Kim’s research group at Columbia University: pico.phys.columbia.edu

33


ЭНЕРГЕТИКА

Альтернативная батарейка

ко, на единицу объема – достаточно мало. Принципиально реализуема без движущихся частей, что является несомненным плюсом. Мощность системы может быть большой.

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ

АККУМУЛЯТОРЫ Наиболее очевидный и привычный обывателю способ накопления электрической энергии реализуется с использованием готовых блоков, которые подключаются к источнику. Промышленно выпускаемые аккумуляторы практически не требуют обслуживания и удобны с точки зрения потребления накопленной энергии. Высвобождаемая единичным блоком мощность ограничена, но суммарная может быть очень большой. При использовании литиевых батарей показатели значительно лучше (та же емкость обеспечивается при массе батареи около 2 кг), но они существенно дороже.

КОНДЕНСАТОРЫ Конденсаторы не требуют обслуживания и весьма долговечны. Запасаемая энергия сравнительно невелика, но режим ее высвобождения позволяет получать огромную мощность.

РОТОР (МАХОВИК) Суть данного метода состоит в накоплении кинетической энергии, которая запасается в массивном вращающемся роторе. Чем больше масса и скорость вращения ротора, тем больше энергии он запасает, и при определенных параметрах его «энергоемкость» превосходит аккумуляторы. Энергия легко преобразуется в механическую (например, вращение узлов станка) или электрическую. Высвобождаемая мощность, в принципе, ограничена только пределом прочности конструкции и может быть очень большой. Обслуживания ротор не требует, но он должен иметь очень надежные механизмы самоконтроля и систе34

zerjavca

Т

ема альтернативной энергетики сейчас популярна. Разработано много оригинальных способов извлечения энергии ветра, солнца, приливов, тепловой энергии Земли. Но помимо получения энергии необходимо ее както накопить и сохранить. Это особенно актуально для источников, которые не действуют постоянно. Рассмотрим ряд способов накопления энергии с точки зрения типа энергии и запасаемого количества, высвобождаемой мощности, габаритов и обслуживания.

мы торможения. Важной особенностью изготовления ротора является тщательная балансировка, что может быть трудно реализуемо при его больших размерах и массе. Серьезным недостатком является то, что в случае аварии ротор мгновенно остановить невозможно – и вся запасенная энергия выделится либо в виде одного мощнейшего удара, либо в виде серии ударов меньшей мощности.

ГЭС (БАССЕЙН) Этот тип накопителя запасает энергию в виде потенциальной энергии воды, поднятой на высоту. Количество запасаемой энергии на единицу массы мало: при массе 1 кг, поднятой на высоту 10 метров, система запасает всего 98.1 Дж энергии. В качестве рабочего тела чаще всего использу ется вода. Подобные накопители обычно используются на крупных электростанциях как системы утилизации/накопления избыточной электроэнергии, которая появляется на спаде пика потребления энергии, например, городом. Система имеет очень большие размеры и является малоэффективной. Обслуживания требуют только механизмы преобразования энергии (турбины) и насосы, закачивающие воду на высоту.

ВОДОРОД + ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Очень популярный и широко обсуждаемый способ накопления энергии. Запасается химическая энергия, которая при работе элемента конвертируется в электрическую. Для безопасности вся система должна работать при низком давлении и иметь немалые размеры. КПД данной системы ниже, чем аккумулятора или конденсатора, она сложнее в эксплуатации и требу ет драгметаллов. Количество запасаемой энергии на единицу массы очень вели-

Редко применяемый и достаточно неудобный способ накопления механической энергии, которая может быть конвертирована в кинетическую и затем в электрическую. Для эффективной работы требует высокого давления и, следовательно, громоздкой системы хранения. Компрессоры высокого давления требуют присмотра и регулярных профилактических работ. Запасаемая энергия невелика и очень сильно зависит от температуры. Высвобождаемая мощность может быть очень большой, но при этом работа у стройства нестабильна, так как расширяющийся газ сильно охлаждается и содержащиеся пары воды могут замерзнуть.

СБРОС В ОБЩУЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ СЕТЬ Реализуемый и пропагандиру емый способ, но он очень плох с точки зрения стабильного энергоснабжения. Связано это с тем, что аль тернативные источники энергии непостоянны и на случай прекращения их работы необходимо иметь стабильную резервную мощность, равную соответствующему альтернативному источнику. Необходимость содержания одновременно и тепловой энергостанции, и аль тернативной системы сильно снижает ценность последней.

РАСХОД ЭНЕРГИИ И НАКОПЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО В БЫТУ ПРОДУКТА ИЛИ СОЗДАНИЕ СПЕЦИФИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ Помимо традиционных способов накопления и утилизации энергии можно развивать и нетрадиционные. Это может быть накопление тепла или холода, накопление конденсата, выполнение определенной работы, изготовление востребованного продукта, освещение или вентиляция теплиц. Некоторый недостаток заключается в том, что эти способы не запасают энергию, которую затем можно использовать, но производят продукты или у словия, которые могут требовать обычной энергии. В вопросе альтернативных накопителей готовых решений еще мало, и есть масса вариантов полета фантазии... Набиуллин Александр Нанотехнологическое сообщество «Нанометр» (www.nanometer.ru) В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


МЕДИЦИНА

Доставка лекарств в мозг

С помощью позитронноэмиссионного томографа можно отслеживать транспорт веществ в мозге

В

арсенале современной медицины имеются тысячи эффективных лекарственных препаратов, почему прогресс в лечении болезней ЦНС столь невелик? Дело в том, что большинство лекарственных соединений не проникают в мозг . Препятствием является гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который защищает мозг от проникновения токсичных соединений, а также от попадания в мозг вырабатываемых в периферических тканях медиаторов и гормонов, которые могут нарушить деятельность мозга. ГЭБ состоит из эндотелиальных клеток сосудов головного мозга (клетки, выстилающие сосуды), базальной мембраны, на которой расположены эти клетки, и глиальных клеток. В периферических тканях барьеры отсутствуют, так как между эндотелиальными клетками есть поры, «фенестры», через которые и полярные, и достаточно крупные молекулы могут переходить из крови в межклеточную жидкость. В сосудах головного мозга эндотелиальные клетки расположены настолько плотно, что между ними нет пространств. Эндотелиальные клетки соединены между собой с помощью специальной системы белковых «замков», которые получили название «плотные соединения». Кроме того, в эндотелиальных клетках практически отсутствует пиноцитоз – захват клетками капелек плазмы крови. Вместе с тем жирорастворимые вещества могут проникать в мозг, растворяясь в липидных мембранах клеток. Однако для многих липофильных веществ и этот путь перекрывается ГЭБ. В стенке эндотелиальных клеток есть специальные транспортные системы, «выкачивающие» проникшие через мембрану липофильные соединения обратно в кровь. W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Например, это происходит с антидиарейным препаратом лоперамидом. Этот препарат действует на те же рецепторы, что и морфин, но никакого влияния на центральную нервную систему не оказывает, т.к. просто туда не попадает. Как попадают в мозг вещества, необходимые для его деятельности? В эндотелиальных клетках существует система активного транспорта веществ с помощью специальных транспортеров, приспособленных для доставки глюкозы, аминокислот, коротких пептидов и других соединений. Для доставки крупных молекул в эндотелиальных клетках имеются системы рецептор-опосредованного эндоцитоза. Комплекс рецептор-макромолекула захватывается клеткой в специальный пузырек – эндосому, — затем рецептор высвобождается и возвращается обратно, а макромолекула транспортируется в мозг. Системы активного транспорта – это ахиллесова пята ГЭБ. В последние годы предпринимается все больше попыток создать «троянского коня», который содержал бы в себе лекарственные соединения, в норме не проникающие через ГЭБ, но в то же время доставлялся в ткани мозга с помощью эндогенных транспортных систем. Основой для таких систем служат липосомы или полимерные наночастицы, в качестве систем транспорта используют системы доставки липопротеинов, трансферрина, инсулина. В этом направлении ведут работы и в Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова, на кафедре фармакологии. В наших экспериментах были использованы полибутилцианоакрилатные наночастицы, покрытые полисорбатом 80. При введении

Lawrence Berkeley National Laboratory

Заболевания центральной нервной системы, или ЦНС, относятся к категории патологических состояний, приносящих наибольший дискомфорт и страдания пациентам. Кроме того, болезни, связанные с поражением головного и спинного мозга, встречаются все чаще. Так, болезнью Паркинсона страдает 1 % всего населения, а в части населения старше 60 лет это заболевание отмечается у 5 % . К 2050 году ожидается, что болезнь Альцгеймера поразит 29 млн человек. К сравнительно новым заболеваниям ЦНС следует отнести нейро-ВИЧ и т.н. прионные болезни (например, болезнь Якоба-Кройцфельда).

в кровь эти частицы незначительно захватываются клетками ретикулоэндотелиальной системы и сорбируют из крови аполипопротеины, что делает их похожими на липопротеины низкой плотности (ЛПНП). ЛПНП являются основным поставщиком холестерина к периферическим тканям и в ЦНС. Способ доставки – указанный выше рецептор-опосредованный эндоцитоз за счет взаимодействия с рецепторами к ЛПНП. С помощью этих наночастиц нам удалось доставить в мозг большой белок – фактор роста нервов, стимулирующий развитие нейронов ЦНС. Эффективность доставки мы оценивали в экспериментах, моделирующих болезни Паркинсона и Альцгеймера. В обеих экспериментальных моделях проявления поражения ЦНС – тремор, ригидность и гипокинезия при моделировании болезни Паркинсона и нарушения памяти при моделировании болезни Альцгеймера – были эффективно устранены фактором роста нервов, включенным в наночастицы. Р.Н. Аляутдин, д.м.н., заведующий кафедрой фармакологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова «Российские нанотехнологии», № 7-8, 2009 г. 35


ИНТЕРВЬЮ

Sandia National Laboratories

Что есть «нано» и насколько?

Практически в любом материальном объекте, созданном человеком, можно обнаружить структуры размером несколько нанометров. Но это еще не говорит о применении нанотехнологий. Возможность управлять процессами преобразования вещества на уровне молекул, создавать объект с новыми, заранее заданными химическими, физическими, биологическими свойствами – вот главный их признак. По каким критериям строительные материалы относят к нанопродуктам и входит ли туда «нанобетон», рассказывает эксперт ГК «Роснанотех», президент Российской инженерной академии Борис Гусев в беседе с нашим корреспондентом Александрой Балобан. — Борис Владимирович, в «Программе развития наноиндустрии в Российской Федерации» вплоть до 2015 года расписаны мероприятия по формированию структуры наноиндустрии на уровне ведущих экономик мира. Как вы считаете, насколько успешно двигается работа в этом направлении? — В этом документе прописана определенная цифра, 900 млрд рублей, на которую планируется вывести объем производства российского сектора нанотехнологий к 2015 году. Этот показатель ждут от ГК «Роснанотех». Сегодня мы еще далеки от него, но сделано главное: в корпорации выстроена достаточно серьезная система научно-технической и производственной экспертиз, экспертизы бизнес-проекта в целом. После того как заявка прошла первый этап, Наблюдательный совет получает на утверждение полностью структурированный, готовый к реализации проект. Затем уже начинается инвестиционный цикл. Как правило, это строительство либо модер36

низация крупных цехов, производств и выпуск самого нанопродукта. — Какой проце нт заявок проходит окончательное утверждение и не слишком ли высоки требования корпорации? Ведь наноинду стрия у нас только складывается. — Утвержденных проектов пока немного, и после первой стадии экспертной проработки многие заявки требуют более детальной доработки документации. Однако окончательное утверждение Наблюдательным советом проходит около 90 % заявленных проектов, хотя точной статистики нет. Но снижать планку жестких требований корпорации нецелесообразно, ведь после реализации проекта инновационная продукция пройдет самую серьезную проверку реальным рынком. Дело в том, что корпорация «Роснанотех» работает в таком формате, когда под разработанные технологии выдает кредит, который по сути дела безвозвратный. В зависимости от масштабов

конкретного предприятия оговаривают процент участия корпорации в его структуре. За счет этого кредита получают пакет акций. В этом отношении «Роснанотех» – весьма привлекательная организация для развития инновационного бизнеса. — По каким крите риям эксперты оценивают заявки? Как определить, какой именно процесс м ожно отнести к нанотехнологиям? — На сайте ГК «Роснанотех» четко сформулировано определение нанотехнологий. Во-первых, это действительное присутствие в материале наночастиц, подтверждаемое документацией. Но по большому счету наномасштабный размер каких-либо структур в составе объекта далеко не редкость. Принципиально то, что управление наноразмерными структурами позволяет получать объект с высокими техническими свойствами – это уже нанотехнологии. — Какие наиболее значимые для экономики и общества проекты по строительной тематике сейчас находятся в разработке? — Наноструктурировать желательно материалы массового применения, такие как бетон, металл, композиционные материалы на основе волокон (углеродных, арамидных, базальтовых и других). Хотя это пока сложно, но над этой проблемой надо работать. Наиболее эффективное направление – получение нанодисперсных эмульсий и суспензий. Этот вид состояния жидкости, «масло в воде» или «твердые частицы в воде», опредеВ М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ЭКСПЕРТИЗА ляет свойства ряда покрытий, например лаковых покрытий, красок, обладающих защитными свойствами разного рода. При производстве строительных материалов можно применять вакуумные, лазерные, криогенные технологии, но это дорого. Чтобы сделать массовое производство новых стройматериалов дешевле, надо разрабатывать химические процессы типа «золь-гель» и технологии, использующие механическое измельчение. В октябре 2009 года корпорация поддержала проект по созданию современного импортозамещающего производства наноматериалов на основе крупнотоннажных полимеров. Сфера их использования достаточно широка: от очистки нефти и синтеза полимеров до применения в качестве адсорбента примесей в пищевой промышленности, фармакологии, а также для изготовления различных строительных материалов. Примерно 80 % продукции проекта после его выхода на плановую мощность придется на полимерные нанокомпозиты. По сравнению с обычными композитами такие материалы обладают новыми улучшенными свойствами: устойчивостью на разрыв, жаропрочностью, влаго- и газонепроницаемостью. Еще представлен интересный проект, авторы которого предлагают использовать в качестве сырья для стройматериала битое стекло. Суть заявленной нанотехнологии состоит в том, что измельченное битое несортовое стекло смешивают с раствором специально подготовленных жидких реагентов, при обжиге смесь вспенивается. Не будем вдаваться в технологические подробности, уточню только, что данная технология значительно отличается от классического производства подобных продуктов. В результате получают теплоизоляционные материалы для жилищного и промышленного строительства. Такие материалы, не теряя своих качеств, могут служить более 50 лет, они

Борис Гусев: «экспертиза проектов жесткая»

не горючи, у стойчивы в агрессивных средах и экологичны. — Есть ли среди поступивших на экспертизу строительных проектов действительно мирового значения? — Несомненно. Полимерные нанокомпозиты, как я уже говорил выше, создавались именно как импортозамещающая продукция. Необходимо отметить, что эта продукция полностью разработана в России и не имеет прямых аналогов в мире. Единственная в своем роде, к тому же на сегодня уже реализованная в опытно-промышленном масштабе технология – производство пеностекла из стеклянного боя. Наше пеностекло обладает одной из лучших в мире совокупностью характеристик конечного продукта, в том числе по экологической безопасности. — Вы упомянули про наноструктурированные бетоны. К вам поступали заявки по этой тематике?

— В настоящее время в «Роснано» находится заявка на производство мелкозернистых бетонов с микронаполнителями диоксида кремния. Пока заявка прошла только первую стадию рассмотрения. Возникли определенные вопросы, связанные с дополнением и доработкой поданных материалов. Сейчас документация дополнена, ее авторы показали, что в разработке действительно присутствуют те наноразмерные частицы, которые и определяют наноструктурирование системы. В ближайшее время, я надеюсь, эта работа будет рассмотрена и принята Наблюдательным советом. Работы по наноструктурированным бетонам важны для нашей строительной индустрии тем, что их наполнители активно формируют повышенную прочность цементного камня, а соответственно, и повышают долговечность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона. В ближайшие пять лет может быть достигнута прочность наноструктурированных бетонов, превышающая в 10 раз среднюю прочность конструкционных. Такие бетоны с минимальной пористостью даже в морской воде могут прослужить более 100 лет. У нас есть еще одна работа по наноструктурированным бетонам с использованием углеродных нанотрубок для дисперсного армирования материала, в том числе и как наполнителя в составе бетонов. Однако из-за высокой стоимости внедрить нанотрубки в массовое производство стройматериалов нельзя. Да, детальная экспертиза проектов устанавливает достаточно жесткие требования, но мы считаем, что снижать планку не стоит. Главное – полученный результат. Плодотворное объединение науки, бизнеса и государственной поддержки позволит России войти в число лидеров мирового рынка нанотехнологий. «Российские нанотехнологии», № 1–2, 2010 г.

»nanorf.ru новости • ана литика • к арьера W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

37


ИНТЕРВЬЮ администрация Владимирской области, направившая соответствующее письмо в конкурсную комиссию. В нашем регионе отслеживают приоритеты государства по развитию национальной инновационной системы, а именно на это направлены системообразующие постановления правительства (№№ 218, 219, 220). ВлГУ участвовал во всех трех конкурсах, и, признаться честно, мы никак не удовлетворены достигнутыми весьма скромными результатами (конкурсов по постановлениям № 218 и № 219. – STRF.ru). Вуз активно участвует в становлении территории инновационного развития, какой позиционирует себя Владимирская область, и нам очень нужны подобные победы.

eyesore9

Чистая вода из Владимира

Представляя, сколько проблем возникнет при отчете за расходование бюджетных денег, успешный бизнес не особенно стремится их получить. Именно поэтому многие вузы не смогли заручиться поддержкой предприятий в конкурсе Минобрнауки, и пришлось устроить второй отбор заявок. Проректор Владимирского госуниверситета (ВлГУ) Сергей Аракелян поделился секретами успешного выстраивания отношений с партнерами. Проект этого вуза – создание мембран для очистки воды – победил уже на первом этапе. — Как университет выстраивал отношения с партне рами в ходе подготовки к конкурсу: от кого исходила инициа тива сотрудничества? – На конкурс по кооперации вузов и бизнеса мы подавали 12 заявок с высокотехнологичными предприятиями Москвы, Санкт-Петербурга и Владимирской области. Победила одна заявка. Наш партнер – ОАО «Технофильтр» – компания из Владимира, которую возглавляет выпу скник Владимирского госуниверситета Александр Тарасов. Это 38

позитивный пример, когда ученый сумел организовать высокотехнологичный бизнес, в том числе для решения социально значимых задач. Предприятие тратит значительные средства на развитие своей инфраструктуры. И, что особенно важно, имеет долгосрочный план инновационного развития с существенным блоком по НИР/НИОКР/ОКР. Естественно, у ВлГУ давние партнерские связи с этим предприятием. Отсюда и идея совместного проекта. Кроме того, этот проект поддержала

— На Ваш взгляд, как бизнес отреагировал на новые постановле ния правительства, как оценил условия конкурса? – Реакция бизнеса на вышедшие постановления была в целом адекватной. Хотя конкурс сложный и у словия реализации проектов не имеют прецедентов в России, наши партнеры заинтересованно отнеслись к предложению поучаствовать в нем совместно с ВлГУ. Инициатива исходила от университета. Проекты готовились под реальные планы компаний по их основному профилю, но все же нагрузка на вуз была велика (тем более в отпу скной месяц август), в том числе и из-за необходимости разъяснения бизнесу стратегических целей объявленных конкурсов. Чего опасается бизнес? Кроме привычной бумажной волокиты, которая и у нас не вызывает энтузиазма, обозначился ряд неожиданных для вузовского сектора проблем. Первое. Бизнес, подчеркну – успешный бизнес (а только такой и мог участвовать в конкурсе), не очень стремится к большим госбюджетным средствам, зная, с какими сложностями придется столкнуться при отчете за их расходование (как объективными, так и бюрократическими). Второе. Много неясностей с процедурой контроля и последствиями отчетности перед государством в производственной части конкурса (по реализации созданной в рамках трехлетнего проекта продукции в течение последующих пяти лет). Все-таки наша экономика непредсказуема и перекошена в добывающие отрасли, а сбыт высокотехнологичной продукции всегда был непростым делом, тем более в условиях засилья импорта. Кроме того, бизнес считает состояние своих коммерческих дел достаточно деликатной сферой, чтобы предоставлять эти данные. В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


ВЛГУ

Принимая решение об учас тии в конкурсе по кооперации вузов и бизнеса, ВлГУ исходил из следующих предпосылок. Во-первых, роль университетов должна быть определяющей не только в подготовке востребованных на рынке труда кадров, но и в реализации планов по созданию новой продукции, расширению сферы услуг, разработке новых технологий и их коммерциализации для нужд экономики региона и страны в целом. Во-вторых, вуз осуществляет материально-техническое и научно-методическое обеспечение проектов предприятий на территории инновационного развития, результаты деятельности которых имеют общефедеральное значение. Университет также координирует реализацию этих проектов, включая развитие нанотехнологий и наноиндустрии в рамках национальной нанотехнологической сети.

В-третьих, университет участвует в программе развития малого и среднего предпринимательства в высокотехнологичных секторах промышленности, в том числе и в качестве соучредителя малых предприятий для привлечения молодежи в науку и инновационную де ятельность. В этом аспекте большое значение имеет недавнее пос тановление Правительства РФ от 21.08.2010 г. № 645 «Об имущес твенной поддержке субъектов малого и среднего предпринимательства при предоставлении федерального имущества». И, наконец, в-четвертых, инновационные образовательные программы университетов должны встраиваться в инновационные программы развития госкорпораций/предприятий с госучастием; они должны с оответствовать приоритетам формирующейся в России системы технологических платформ

— Расскажите подробнее о проекте, который будете выполнять. – С давних времен мембранные технологии – визитная карточка нашего региона: в советское время во Владимире располагался авторитетный центр развития этой отрасли, на традициях которого и основывается «Технофильтр». В этом комплексном проекте роль университета очень значима. Приобретенный опыт будет уникальным – возможно, впервые вуз выступает как неотъемлемая часть всей производственной цепочки – от зарождения идеи до ее реализации. В основе подхода лежит разработка и выпуск стандартизованных и сертифицированных высококачественных мембран и мембранных модулей для санитарно-вирусологического анализа. В настоящее время в промышленном масштабе не выпускаются антибактериальные мембраны, что вынуждает использовать для инактивации микроорганизмов сильнодействующие дезинфицирующие средства, которые отрицательно сказываются на здоровье человека и экологии окружающей среды. Если кратко, то цель проекта – получение чистой воды в любых у словиях W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Игнат Соловей

Третье. Не вызвало оптимизма у частного бизнеса, у стойчиво и самостоятельно стоящего на современном высокотехнологичном рынке, и то естественное для государства предпочтение, которое по условиям конкурса отдается госкорпорациям и предприятиям с госучастием. Эти предприятия сами борются за место на рынке и являются подчас не партнерами, а конкурентами частного бизнеса. Я думаю, для государства это важный сигнал, который надо принимать во внимание, когда речь идет о реальном воплощении в жизнь принципов партнерства государства и бизнеса.

Сергей Аракелян: «ВлГУ не удовлетворен весьма скромными результатами, достигнутыми в конкурсах Минобрнауки»

пребывания человека. В проекте предлагается использовать ультра- и микрофильтрационные мембраны, модифицированные наночастицами металлов и бактерицидных полимеров. Будут использоваться новые наноматериалы и нанотехнологии в производстве особого типа мембран (объемная или поверхностная модификация микрофильтрационных мембран наночастицами серебра и хитозана). Это позволит решить несколько задач. Во-первых, по разработке и выпуску стандартизованных и сертифицированных высококачественных мембран и устройств на их основе для вирусологического анализа, депирогенизации и обеззараживания воды. А во-вторых, по разработке мало-

затратной и конкурентоспособной технологии модификации мембран для придания им бактериостатических или бактерицидных свойств, которые могут оцениваться по отсутствию или наличию пророста бактерий через серебросодержащие мембраны, а также по стерильности образующегося фильтрата. ВлГУ планирует привлечь к работе специалистов разного профиля: био- и нанотехнологов с их методами диагностики, экологов по физикохимическим методам анализа водных растворов, механиков-технологов, работающих с САПР (программным обеспечением, предназначенным для создания чертежей, конструкторской и технологической документации, а также 3D-моделей), для изготовления пресс-форм, специалистов по химическим и полимерным технологиям для производства литьевых форм, используемых при создании мембран. Важно, что это потребу ет дальнейшего развития уже существующей в ВлГУ современной инновационной инфраструктуры, в том числе с приобретением нового уникального оборудования по профилю проекта, что резко повысит потенциал университета как организации с мощным ресурсом по НИОКТР, нацеленным на производство. — Каковы пе рспективы внедрения продукции на рынке? – Планируемый объем продукции, которая будет выпу скаться по резуль татам проведенной НИОКТР, окупит выделенные госсубсидии уже на третий год (в 2015 году), что является неплохим показателем эффективности вложения госсредств. Мы очень надеемся, что все пойдет по плану и ВлГУ с ОАО «Технофильтр» полностью решит все поставленные задачи. Марина Муравьева 39


МНЕНИЕ

Robert Johnson

Ландау ошибался

40

– Два года назад в интервью корреспонденту ВВС я предсказал присуждение Нобелевской премии А. Гейму и К. Новоселову, поскольку хорошо знаю эту область, – рассказывает Виктор Принц. – Эксперименты, проделанные нами в 90-х годах, когда от толщины отсоединенных пленок в тысячу атомов мы дошли всего до двух, показали, что характеристики двумерных материалов будут кардинально отличаться от своих более объемных «собратьев». Оставался последний шаг. Но в постперестроечной России фундаментальная наука была в загоне: ученые пытались зарабатывать деньги, решая прикладные задачи. Кроме того, из классических работ Льва Ландау следовало, что попытки получить устойчивый материал толщиной в один атом обречены. И все-таки он отделяется и устойчив! Многие ученые сначала говорили: «Подумаешь, отщепили какую-то шелуху!» Но, когда изобрели электричество, сначала тоже никто не понимал, как его применять. На самом же деле Г ейм и Новоселов открыли новый материал с удивительными свойствами. Вопреки традициям присуждения Нобелевской премии за прочно вошедшие в практику открытия, ученые заслужили награду поистине фантастическими перспективами. Эффекты, продемонстрированные нобелевскими лауреатами, изучали и наблюдали ученые всего мира на разных материалах, но все они проявлялись при температуре жидкого гелия. А Гейм и Новоселов показали их на графене с большей точностью при обычной комнатной температуре, сделав новый материал доступным для целого спектра практических применений. Описание каждого из свойств графена можно начинать со слова «самый». Это самый тонкий кристалл, самый прочный (в 200 раз прочнее стали), самый гибкий (растягивается на 20–30 процентов), самый прозрачный (поглощает всего 2 процента излучения) и обладающий самой большой проводимостью и теплопроводностью. Вероятнее всего, он будет и самым дешевым. Если сделать из графена тент над футбольным стадионом, то конструкция будет весить меньше 1 грамма. При помощи лазерного луча в тончайшей графеновой пленке очень просто сделать отверстие заданного размера, «выбив» нужное количество атомов из решетки. Это грандиозный шаг к упрощению механизма расшифровки ДНК: пропуская молекулу через узкое отверстие в графеновой мембране, информацию о проходящих сквозь отверстие ионах можно будет В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


МНЕНИЕ легко считывать, причем с очень высокой точностью. До недавнего времени такую технологию считывания ДНК пытались использовать на полупроводниковых и других мембранах, но из-за их толщины в десятки нанометров невозможно было увидеть в один момент ток от проходящего сквозь нее иона, отчего точность была невысока. Скорость электронов в графене всего в 300 раз меньше скорости света и в тысячу раз больше, чем в кремнии – современном материале всей микроэлектроники, — а их масса стремится к нулю. До сегодняшнего дня даже двойное увеличение рабочей частоты транзисторов, которая прямо пропорциональна подвижности электронов, требовало от разработчиков долгих лет упорной работы. Гигантская подвижность носителей заряда в графене делает его кандидатом на роль материала для сверхбыстродействующей электроники и компьютеров. В США принята военная программа, по которой к 2013 году планируется производить транзисторы на графене, работающие на частоте 500 Г гц, что существенно больше рабочей частоты кремниевых транзисторов (40 Ггц). Компания Samsung начала производство графеновых пластин на кремниевой подложке, массовый выпуск которых планируют организовать уже к 2011 году. Графеновая пленка не пропускает ни один газ, кроме атомарного водорода. Ее легко свернуть и наполнить газом, как воздушный шар. Использовать пузырьки или многослойные графеновые пленки с ячейками можно в качестве безопасного хранилища водородного топлива на транспорте (одна из важнейших проблем при переходе на водородную энергетику). При обработке атомарным водородом графен превращается в стабильный полупроводник – графан, — а при нагреве до +300 °С водород испаряется и материал снова становится графеном. Взаимодействие графена с атомами газа можно использовать как основу создания высокочувствительных сенсоров-детекторов, которые смогут «унюхать» искомое вещество на огромном расстоянии. После растяжения материал принимает исходное состояние – ни одно твердое тело так не реагиру ет на деформацию. Изготовленные из графена пластичные ноутбуки, мобильные телефоны и другую технику можно будет скомкать и даже швырнуть об стену безо всякого риска их сломать. Впрочем, гибкая электроника станет лишь одним, далеко не самым ярким из применений удивительных свойств графена. W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

Принц Виктор Яковлевич, заведующий лабораторией физики и технологии трехмерных наноструктур Института физики полупроводников СО РАН, доктор физико-математических наук, профессор. Впервые в мире он пред ложил и разработал технологию формирования трехмерных нанос труктур. Под его руководством созданы новые классы твердотельных наноструктур из полупроводников, диэлектриков, металлов, макеты наноприборов и новые наноматериалы. Лаборатория имеет пять изобретений, связанных с г рафеном, на два из них – г рафеновый полевой эмиттер и нанодвигатель – получены патенты

Виктор Принц: «Два года назад в интервью корреспонденту ВВС я предсказал присуждение Нобелевской премии А. Гейму и К. Новоселову, поскольку хорошо знаю эту область»

В каком-то смысле получить одноатомный слой углерода было делом техники, которая в те годы в России была недоступна. Графен, отделенный нобелевскими лауреатами при помощи обычного скотча, был в сотни раз меньше сечения человеческого волоса, что не помешало исследователям присоединить к полученной невидимой пленке шесть контактов и подробно изучить свойства этого уникального материала. Интенсивности проделанной ими работы и срокам можно только завидовать. В таком же темпе стало развиваться это направление во всех мировых лабораториях. Еще пять лет назад были получены кусочки графена размером 1 квадратный микрон. Площадь получаемых графеновых пленок за пять лет выросла в триллион раз и достигла квадратных метров.

В совместной работе ученые из Японии и Кореи разработали технологию непрерывного выращивания графена больших площадей (более 1 квадратного метра). Его выращивают на медной фольге и отсоединяют на специальных установках с крутящимися барабанами. Сейчас ученые всего мира работают над улучшением качества этого материала, делая его все более однородным. В России есть всего несколько групп, работающих с углеродными монослоями. Больших успехов добились ученые из Института физики твердого тела Р АН в Черноголовке, с которыми продолжают сотрудничать их бывшие коллеги – нынешние лауреаты Нобелевской премии. Хорошие результаты отмечены в Московском госуниверситете, в Физико-техническом институте им. Иоффе, а в прошлом году качественный графен получили в Институте физики полупроводников СО РАН. Мы несколько раз выступали с Константином Новоселовым в одних и тех же секциях на разных международных конференциях. И в первый же раз меня поразило соотношение его возраста и уровня достижений в на уке. Вообще Нобелевская премия за работы, сделанные в течение всего 5–6 лет, – это беспрецедентный результат. Но не имеет прецедентов и тот бурный интерес, который вызвали статьи будущих ла уреатов у всего мирового научного сообщества. После их первой публикации в 2004 году по этой тематике ежегодно начало выходить около 1.5 тысячи научных статей, а общее количество ссылок на все их работы превысило 16 тысяч. Т акой шквал исследований вполне объясним, учитывая грандиозные научные и коммерческие перспективы изучения «мира веществ малых размеров». Наука интернациональна, поэтому мощное фундаментальное открытие Новоселова и Гейма принадлежит всему миру, но миллиарды долларов прибыли получит та страна, где эти технологии заработают первыми. На правах «успешного предсказателя» позволю себе назвать тему работы следующих кандидатов на Нобелевскую премию из области физики твердого тела. Думаю, ими станут те, кто сделает полоску-проволочку толщиной в один атом, в которой квантовые свойства полученного материала будут проявляться еще сильнее, а следовательно, она получит еще больше чудесных применений. На сегодняшний день минимальная ширина таких полосок составляет 20 атомов. Записала Мария Роговая для STRF.ru, фото автора 41


SCIENCE FICTION

Иммунан Sandia National Laboratories

Быстров Олег

За спиной высился полуразрушенный трехэтажный корпу с. Слепые провалы окон, кусками отвалившаяся штукатурка, дверь повисла на одной петле – сплошь серые тона, везде мерзость запустения. Но эта громада дарила хоть какую-то иллюзию

защищенного тыла. Впереди простирался пустырь. Та же цветовая гамма: поникшая трава, мокрая скользкая глина, остов легкового автомобиля у дороги. Все серо, только скелет авто оживляет картину ярким пятном рыжей ржавчины.

Ковальский у строился поудобнее за бетонным блоком, невесть как здесь оказавшимся, передернул затвор автоматического пистолета. В магазине двадцать патронов, «санитаров» в команде обычно пять-семь человек. Даже если команду усилят, есть шанс... Да и возвращаться теперь нельзя. И не хочется совсем... Он прикинул расстояние. Если противник покажется со стороны облетевшей рощицы справа – можно будет снять сразу двоих-троих и переместиться вон туда, за бугорок. «Санитары» окажутся на открытом пространстве, стрелять можно, как в тире. Или им придется уходить обратно в рощу, и тогда он, Ковальский, переместится в другую сторону. К остову легковушки – и оттуда положит всех. Если выскочат слева, от разрушенного гаража, тоже неплохо. Можно подпустить до во-о-н того ку ста и открыть огонь. Упадут, конечно, в землю вожмутся, но укрытий-то поблизости нет. Пока разберутся, откуда стреляют, пока сообразят, что да как, – больше половины будет в дамках. Такой расклад Ковальского устраивал. Он погладил вороненый ствол. Иллюзия защищенности... Память услужливо отмотала ленту событий назад, вернула во вчерашний день. – Как такое могло произойти? Вы убеждали меня, Ковальский, что утечка из нашей лаборатории невозможна в принципе. И вот я спрашиваю – как такое могло произойти? Глаза у директора Извольского серые, так и хочется сказать «со стальным отливом». Да, металлического блеска и холода в них сейчас более чем достаточно. Да еще этот незнакомец в кресле: сидит в расслабленной позе, но выглядит уверенно. Сразу видно:

В НОМИНАЦИИ «NANOFICTION» ПОБЕДИЛ РАССКАЗ «ИММУНАН» Олег Быстров, врач-реаниматолог из Краснодара, стал победителем конкурса научно-фантастического рассказа, организованного журналом «Российские нанотехнологии» в рамках Всероссийского конкурса «Наука – обществу 2010». Победитель награжден ценным призом. В номинации «Nanofiction» приняли участие как профессиональные писатели, так и врачи, инженеры, учащиеся школ и вузов. За время проведения конкурса в редакцию прислали более 60 рассказов из Германии, Чехии, Украины, США, Мозамбика и, конечно, России. В рассказе «Иммунан» речь идет о человечестве с ослабленным иммунитетом, которое подвержено вирусным инфекциям. Однако определенным кругам невыгодно решать эту проблему, легче ссылать сограждан в резервацию, названную Зоной. Из к оммерческой лаборатории происходит утечка нового лекарства, основанного на нанотехнологиях. Начальнику внутреннего режима лаборатории предстоит разобраться в ситуации... Олегу Быстрову 51 год, он работает врачом в наркологическом диспансере города Краснодара. Он женат, растит троих детей. В его литературном багаже – около десяти рассказов. «Я мечтаю стать профессиональным писателем и написать бестселлер», – говорит Олег. Мария Морозова 42

В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


кабинет шефа его нисколько не смущает. Может, сам имеет такой же – или даже похлеще... Извольский на помещениях не экономил: комната больше похожа на ангар для небольшого самолета. Простор, паркет, высокие окна, сейчас закрытые жалюзи. Огромный стол с включенным ноутбуком и второй, приставленный буквой «Т», для проведения совещаний. Ряды кресел с обеих сторон, в одном из них этот тип и притаился. Ковальского у садили напротив. – Парень изобрел очень необычный, я бы даже сказал — жертвенный способ проноса... – Мне плевать, Ковальский, на вашего парня. Лучше бы его жертвенность окончилась для него фатально уже в лаборатории! Но этого не произошло. В итоге мы имеем то, что имеем: утекла доза сверхсекретной субстанции. Как это произошло? – И поподробнее, пожалуйста, господин Ковальский. Представьте, что перед вами откровенный профан, ничего не смыслящий в проблеме, – подал голос незнакомец. По-хозяйски так подал, негромко, но веско. – Господин Потапов направлен советом акционеров, – счел необходимым представить типа шеф. – Для детального разбора ситуации и содействия в ликвидации последствий, – и посмотрел многозначительно. «Вот, значит , как. Кто девушке платит, тот ее и танцу ет...» – подумал Ковальский и приступил: – Производство субстанции полностью автоматизировано и изолировано от техников-лаборантов. Технологический цикл проходит в камерах синтеза, а техники контролируют параметры процесса с пуль тов. Все работники в спецодежде: комбинезоны, перчатки, бахилы, маски-респираторы. Вся одежда одноразовая, по окончании смены уничтожается. – Понятно, – кивнул Потапов. – Вынести капсулу в кармане не удастся. А складки кожи или там... естественные отверстия человеческого тела? – Сотрудники проходят обработку в санитарной зоне. После этого они попадают в камеру флу оресцентного контроля: кожа, волосы, доступные осмотру слизистые. Защитная капсула диагностикума обладает свойством светиться в ультрафиолетовом диапазоне. Флуоресцируют даже микродозы, следы этого материала. Любое свечение возвращает сотрудника на повторную обработку. W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

larissaroso

«ИММУНАН»

– Проглотить готовую капсулу можно? – Представитель совета акционеров смотрел пытливо и чуть насмешливо. – Теоретически да, но на слизистой рта останется характерный след. Любое свечение на теле – это не только повторная обработка, но и задержание, и подробное расследование. Каждый лаборант знает это. За последний год ни одного случая... – До сегодняшнего дня, – включился шеф. – Этот... – Он пошевелил пальцами, будто считал монеты. – Техник-лаборант Петр Дубов, – спокойным тоном подсказал Ковальский. – Да-да, Дубов. Вы, кажется, его знали? Дружили с ним? Начальник внутреннего режима дружит с техником? – Шеф покинул свое кресло и стал напротив. Долговязый, сухопарый, в костюме стоимостью в два месячных оклада своего режимника. – Мы соседи, – так же нейтрально ответил Ковальский. – Друзьями не были, но изредка встречались. Петр мне доверял. – Доверял настолько, что позвонил именно вам? Может, он делился с вами планами? – Подождите, Извольский, – перебил Потапов, – давайте по порядку . Мне стало даже интересно. Итак, что же придумал этот Дубов? – Он подставил руку под пресс, – продолжил Ковальский. – Диагностикум под давлением запрессовывается в защитный материал, получается готовая к употреблению капсула. Эта капсула оказалась запрессованной в размозженные ткани руки. – Действительно, жертвенный метод. Он сделал это незаметно? – Вначале поступил сигнал о неисправности на линии, сигнал зафик-

сировала автоматика. Дубов доложил обстановку старшему технику – все по инструкции – и получил разрешение снять кожух пресса. И уже тогда сумел активировать пресс вручную. – Сделать это самостоятельно возможно? – Вообще-то там везде автоматика и системы блокировки, но Петр был очень хорошим техником-лаборантом. Можно сказать, талантливым. – Что же делал дальше этот ваш талант? – Внутри лабораторной зоны находится медпункт. Там Дубову оказали первую помощь – наложили повязку. Я говорил с медиком: сейчас у них такие материалы, что можно герметично изолировать рану. Потом он прошел полную процедуру санобработки и контроля. Далее его транспортировали в госпиталь корпорации. Там уже врачи должны были окончательно обработать рану. У них есть свои инструкции на этот счет. – И Дубов до госпиталя не доехал. – Потапов утвердительно прихлопнул по столу. – У него оказался баллончик с парализующим газом. Ясно – готовился заранее. – Сколько человек вы дали в сопровождение? – Директор отчужденно смотрел на начальника внутреннего режима. – Одного. Инструкцией это не запрещено. Повезли не преступника, не в изоляцию, не в Зону. Кто мог предполагать... – Ковальский почувствовал, что заводится: «Сейчас скажет, что должен предполагать и угадывать худшее», – с тоской подумал он. – Должен предполагать, Ковальский, – сказал, как гвоздь забил, шеф. – И угадывать должен. Особенно худшее. – Чудесно, – вклинился Потапов, – парень не пожалел руки, обездвижил охранника и сбежал! С готовой дозой экспериментального иммунана! И что теперь? Он связался с вами, Ковальский? Что он сказал? – Он позвонил час назад. Сказал, что сделал это ради своей девушки. Отдал ей препарат , сам покончил с собой... – И вы поверили... Вы с ума здесь все посходили! – не выдержал акционер и выскочил из своего кресла. – Что за дешевый роман! Что за огнедышащие страсти! Вы действительно верите во всех этих Ромео с Джульеттами? – Дубов действительно найден мертвым в своей квартире. – Шеф напрягся, ему ситуация тоже не нравилась. – Конечно! – взвился Потапов. – Парню пообещали хорошие деньги за 43


экспериментальный образец. Придумали для него легенду. Кстати, не слишком умело... Что, он и сам болел? – Да, – ответил шеф. – Санитарный кордон готовил его в списки. Оставалось всего ничего до изоляции... – Вот! Почему этот альтруист Дубов не принял иммунан сам? Какие могут быть девушки, когда собственная жизнь на волоске? Что проще – украл, исцелился, да и сбежал втихую?! – Я знаю, у него была девушка, – попробовал вмешаться Ковальский. – Да и черт с ней! Может , и была, но к нашей истории она вряд ли имеет отношение. Парня завербовали, пообещали денег, а потом убили. Конкуренты, естественно! И забрали капсулу с экспериментальным образцом самого эффективного лекарства из всех, которые когда-либо создавала корпорация. – Потапов перевел дух и закончил чуть спокойнее: – Хотя найти девушку необходимо. И надежно изолировать. Это ваша обязанность, Ковальский. Как на пружине он повернулся к шефу: – Немедленно сообщить все начальнику безопасности. Пусть поднимает своих орлов, они знают , что в таких случаях делать. И запомните, господа!.. – Т еперь он обращался к обоим: – Субстанция «Иммунан-5» – величайший секрет БВТ! Он никоим образом не должен стать достоянием гласности! Совет акционеров соберется уже сегодня вечером. Мы подумаем о вашей профессиональной пригодности. С этими словами представитель больших денег выскочил из кабинета. Директор лаборатории «Дель та» Извольский устало опустился в свое глубокое кресло. – Ты все понял? – Он пристально посмотрел на подчиненного. – Корпорация «Биоматериалы и Высокие Технологии» не может выпустить золотую рыбку из рук. Служба безопасности перевернет все верх дном, и дай бог , чтобы все оказалось так, как ты рассказывал. Что этот несчастный Дубов узнал об инфицировании. Что он действительно больше жизни любил эту свою Джульетту и отдал ради нее жизнь... Шеф помолчал в раздумье и закончил: – Девушку нужно найти за сутки. Больше я тебе не дам, но в течение этого времени прикрою как смогу . Найдешь и отдашь безопасникам. Т огда, может, удержишься. – Они убьют ее. – Думай о своей голове. Иди... Ковальский выскочил из офиса на пустую улицу. Ветер гнал по тротуарам 44

McMorr

SCIENCE FICTION

жухлую листву, обрывки газет, городской привычный му сор. А вот прохожих почти нет. По проезжей части редко пронесется автомобиль, да и тот чаще спецтранспорт полиции, Санитарного кордона или корпорации БВТ. Других почти не встретишь. На каждом углу красочные плакаты, ставшие уже привычными, но все равно бросающиеся в глаза: «Дорогие сограждане! Санитарный кордон заботится о вашем здоровье и напоминает: если у вас или ваших близких, знакомых или соседей повысилась температура тела, появилась головная боль и недомогание, немедленно сообщайте в ближайшее отделение санитарной службы. В Лечебно-профилактической Зоне вам будет оказана помощь: в благоустроенных корпусах, под наблюдением квалифицированных врачей и с применением современных лекарственных средств. Заботь тесь о себе, обращайтесь в Санитарный кордон!» Внизу плаката могучий санитар с мужественным и добрым лицом заботливо вел под руку сгорбленную старушку . Старушка улыбалась... Что за технологии они применяют? Мимо плаката пройти невозможно, обязательно пробежишь взглядом. Ковальский держал в руках сводку прошлого месяца: в городе около шестидесяти процентов инфицированных. Шестеро из десяти – виру сные заболевания, непонятные лихорадки, атипичные пневмонии. Те, кого миновала вся эта вирусная экзотика, болеют онкологией. Старой недоброй онкологией – иммунитета у людей почти не осталось, нет сил сопротивляться болезням. Ковальский быстро и сосредоточенно прошел по пустой улице, нашел

нужное здание – облезлую пятиэтажку – и зашел в подъезд. Сейчас, конечно, все дома такие: у коммунальщиков не хватает ни сил, ни средств на обслуживание ветшающих строений. Сбитые ступеньки, пу стые бутылки, использованные шприцы и презервативы, вонь и сырость. На стене граффити: «Иисус Христос и Санитарный кордон – спасите нас!» Сырость и вонь, пустота и холод. Ковальский, перепрыгивая через ступеньку, поднялся на третий этаж. Постучал условно: два коротких, пауза и еще раз чуть сильнее. За дверью долго царила тишина, потом послышался шорох и плывущее: «Кто-о-о?» – Открой, Базиль, – внятно проговорил режимник, наклонившись к самой створке. – Это я, Ковальский. Дверь скрипнула и отворилась. Базиль, совершенно пьяный, стеклянно глядел на гостя. – А, господин спаситель мира... Как там новая панацея для человечества?.. – Он глупо хихикнул. – Мы все так на вас надеемся... Ковальский оттолкнул пьяного коротким тычком в грудь и прошел в комнату. Сзади послышалось возмущенное кудахтанье, но он не обратил на это внимание. Нора сидела на диване, подобрав ноги. Диван покрывал рваный ковер, весь в подозрительных пятнах. Рядом столик с блюдцем, использованные шприцы и пустые пакетики. Нора недавно приняла дозу: узкие зрачки, плывущий взгляд. Казалось, женщина крайне утомлена и вот-вот заснет. «Может, так оно и есть? – подумал Ковальский. – Может , мы все устали от жизни и теперь мечтаем избавиться от этой тяжкой обузы?» Но вслух сказал: – Нора, где Жанна? Как мне найти ее? Женщина уставилась на Ковальского мутными глазами. Очень худое лицо, скулы выпирают, желтая, какаято безжизненная кожа. «Мы все у стали от жизни...» Нора улыбнулась уголками губ: – Жанна? Спроси у Петеньки. Он принес ей какую-то дрянь из этой вашей лаборатории... Лучше бы кайфа притащил... – Петр умер. Т ы слышишь меня, Нора? Его уже нет. Где найти Жанну, ей угрожает опасность. – Нам всем угрожает ... Бедный Йорик... то есть Петя... – Ковальский... – вдруг раздалось из-за спины. Он обернулся – Камилла. Единственный нормальный человек на этой В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


территории отчуждения. Невысокая, коротко стриженная, всегда воинственно настроенная Камилла. Она не пьет водку и не колется, пытается помогать опустившимся Базилю с Норой и всегда настороже. Вот и сейчас: напряженно смотрит исподлобья, каждую секунду готова либо к бою, либо к бегству. – Что же вы все-таки изобретаете у себя в лаборатории? – Девушка прищурилась. – Ты знаешь, как найти Жанну? Поверь, Кам, сейчас не время для объяснений... – Самое время. Пока ты мне все не расскажешь, не надейся услышать хоть слово о Жанне. Камиллу не переспоришь, да и времени на препирательства нет. Легче сказать и забыть. Забыть всех этих людей. – Корпорация, точнее лаборатория «Дельта», работает над лекарством против вирусов. Это тоже своего рода вирусы, но искусственные – нанороботы с заложенной программой и способностью подстраиваться к иммунной системе. Нанороботы снимают информацию и начинают перестраивать дефектные клетки, превращая их в полноценные. В итоге человек получает стопроцентный иммунитет, а вирусные болезни – это, в первую очередь, слабая защита. Ты знала, что Жанна инфицирована? – Да, знала. Антон прислал сообщение. – Это тот парень из Санитарного кордона? – Да. Он и раньше помогал нам, и теперь сообщил. Петра и Жанну внесли в список номер один на будущий месяц. Значит, у вас есть лекарство, но об этом никто не знает? Я всегда говорила – в корпорации БВТ служат одни подлецы... – Это пока эксперимент. Лекарство назвали иммунаном, это уже пятый опытный образец. Иммунан-3 подавал надежды, но не оправдал их. Т еперь номер пять... – Петр принес Жанне сомнительный препарат? – Не совсем так... – Ковальский замялся. – Это субстанция действительно показала отличные результаты. И не только на животных. Испытания на больных людях являются самым большим и страшным секретом лаборатории «Дель та». Ковальский не имел права даже знать об этом – не то что говорить. Но вот знал и сказал. Камилла пристально глядела в глаза. – Сволочи вы все-таки! Мерзавцы из БВТ, и верить вам нельзя... РайонW W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

@anita

«ИММУНАН»

ные сводки висят на каждом углу: за месяц – тысяча двести инфицированных. Все приговорены к изоляции, уже сформирован санитарный состав. – Камилла, пойми! Не я распределяю лекарства, не я решаю, кому и где лечиться. Для этого есть структуры... – Дерьмо эти ваши структуры! Зона – вот ваша структура! Основная масса людей умрет в специально отведенном для этого месте, только и всего! Но сильных мира сего это, конечно, не коснется. И их слуг, пресмыкающихся ради спасения жизни. Про Петра – правда? – Да. Он вынес дозу Иммунана-5. Для Жанны. Сам повесился в квартире, но перед этим позвонил мне и объяснил. Сказал, что лекарство передал ей. – Жанна выздоровеет? – Скорее всего. У нее теперь будет стопроцентный иммунитет, но служба безопасности корпорации не допустит, чтобы информация выплыла наружу. Жанна теперь прямая угроза БВТ . У меня в лучшем случае ночь. У же утром безопасники будут просеивать город через мелкое сито. Они найдут Жанну и убьют. – Жанна ничего не знает про Дубова. Он убедил ее принять снадобье, обещал достать и себе. Так она мне сказала. Бедный Петр... – Где Жанна? Камилла, помоги ее найти. Может, уже сейчас... В этот миг за окном взвыла сирена. Позывные Санитарного кордона знали все, ее не спутаешь ни с полицией, ни с пожарными. – И правда, уже едут , – нехорошо усмехнулась девушка. – Только знай, Ковальский: там, куда Дубов отправил Жанну, вам ее не достать. – Она посмотрела на часы. – Уже час, как санитар-

ный поезд движется к Зоне. Жанна среди изолированных. Ваши безопасники сунутся в обреченный состав? Там ведь сам воздух пропитан заразой... Ковальский не стал слушать дальше. Машина «санитаров» уже у подъезда, а встречаться с ними сейчас совершенно не с руки. Режимник опрометью бросился к выходу, сбил с ног пьяного Базиля, но для вежливых извинений не оставалось времени. Он выскочил на темную лестницу... Ковальский выскочил на темную заплеванную лестницу, но внизу уже хлопнула дверь. Каблуки нескольких человек дробью стучали по ступеням, и пришлось бежать наверх, к чердаку. На ходу Ковальский достал пистолет. Хорошо бы обойтись без стрельбы, но если положение станет безвыходным, придется прибегнуть к оружию. Нет времени разбираться с Санитарным кордоном, нет возможности объяснять и доказывать что-либо. Необходимо найти Жанну до рассвета. «Санитары» остановились на третьем этаже. Невнятный гул голосов, потом резкий стук в дверь и требовательное: «Откройте!» Ковальский поднялся на пятый этаж, но чердак оказался закрыт. Массивная металлическая дверь с солидным замком. Черт! Посреди общей разрухи и обветшания именно здесь оказалась дверь, которую без инструмента не откроешь. Ковальский прислушался. Голоса стихли, похоже, большая часть бойцов в квартире Базиля, но кого-то обязательно оставили снаружи. Т акова инструкция. Он выждал еще немного и с деловым целеустремленным видом двинулся вниз. Хорошо бы сойти за жильца. Который к тому же крайне торопится. «Санитар» стоял у двери. Эти ребята редко встречали сопротивление, привыкли к послушанию и безнаказанности. Рослый парень в форме и с коротким автоматом, небрежно перекинутым через плечо. Скучающий взгляд, расслабленная поза, автомат почти за спиной. Ковальский деловито частил по ступеням, глядя себе под ноги. Он физически почувствовал, как охранник напрягся при его появлении. Звук шагов «санитар» уловил раньше, но отреагировал, только увидев на лестнице крепкого мужчину. Проверять людей в непосредственной близости от объекта изоляции входит в их обязанности. – Эй! Ну-ка стой! Документы... – пробасил рослый, потянувшись за оружием. – Спецслужба корпорации БВТ! – рявкнул Ковальский и сделал вид, что 45


SCIENCE FICTION

46

ничего не слышал. Может , в Зоне ее вылечили?.. Через три часа он находился на пропускном пункте Зоны, но все же опоздал. Выбивать машину пришлось с боем: то ли просочились слухи о проколе (такие новости распространяются быстро), то ли неблагоприятное стечение обстоятельств. Полтора часа Ковальский потерял в гараже и потом, как ни гнал машину, наверстать упущенное время не смог.

Wouter Brandsma

лезет во внутренний карман за удостоверением. Толька эта аббревиатура могла оказать действие на охранника. Т ак и вышло: парень замешкался всего на миг, остановил движение руки к автомату, и этого хватило. Ковальский, не сбавляя хода, даже слегка наподдав, прянул к противнику и резко распрямил руку, тянувшуюся будто бы к карману. Удар ребром ладони пришелся точно в горло. Охранник захрипел и ватно повалился, но Ковальский не дал ему упасть. Подхватил грузное тело и бережно усадил подле двери. Прислушался. За дверью раздавался приглушенный невнятный шум голосов. Отряд Санитарного кордона производил захват группы лиц, подлежащих изоляции. Базиль с Норой скоро окажутся в Зоне, что будет с Камиллой, неизвестно, но заботиться о них сейчас не было ни малейшей возможности. Необходимо срочно догнать состав... Ковальский стремглав промчался по лестнице. Выскочил в дверь, не забыв придержать створку, и юркнул в сгу стившиеся сумерки. Быстрым шагом он направился вдоль по улице, зная, что делать дальше. Автомобиль! В гараже корпорации, сославшись на распоряжение шефа, он возьмет машину. Пока Санитарный состав доплетется до периметра Зоны, Ковальский будет уже на пропу скном пункте. А там посмотрим... Хитро, ничего не скажешь. Дать девушке Иммунан-5 и отправить ее, уже не подверженную заражению, в Зону. Не будь Дубов истериком с расшатанной нервной системой, не позвони он Ковальскому ... Написал бы записку: мол, не хочу влачить существование больным и никому не нужным, ухожу из жизни добровольно. Пока режимники и безопасники сопоставят события, свяжут смерть техника-лаборанта с исчезновением его подруги... В Зоне затеряться, по слухам, дело плевое. Это официальные источники трезвонят, что контроль над инфицированными гражданами налажен. На самом деле – редкие пропу скные пункты по периметру, регистратуры, разбросанные по всей территории. Порядка никакого, регистрацией занимаются сами изолированные. Ни один нормальный человек не пойдет на такую службу добровольно – ни за какие деньги. Это ж верная смерть! Петр позвонил в истерике – вначале сделал, потом испугался. Наде-

ялся на доброе отношение Ковальского, просил достать иммунан. Отношения? Всего-то встречались иногда по-соседски, пару раз Ковальский помог по мелочи. Ну , знаком со всей этой компанией – так что теперь, свою шею подставлять? Да если бы не Белла!.. Белла! Непреходящая боль... Думал, время залечит рану . Тоска, сосущая душу, за прошедший год несколько поутихла, притупилась, но совсем не отпустила. Порой Белла являлась ему во сне. Он опять видел ее чудные глаза, обнимал гибкое тело, целовал чуть припухшие губы. Но морок исчезал в самый сладостный момент, и Ковальский еще острее чувствовал свое одиночество. Хотелось завыть, а еще лучше тут же умереть. Белла дружила с Камиллой, оттуда и знакомы. Через Камиллу, вернее через этого ее Антона, они узнали о заболевании Беллы. Ковальский тогда отправился к шефу: шли успешные работы по Иммунану-3, ученые обещали скорую победу и радужные перспективы. Просил выделить дозу экспериментального препарата или включить Беллу в опытную группу: что угодно, только б спасти любимую! Потом придумал бы что-нибудь... Сказали: «Нельзя». Сказали – собери волю в кулак, ты же мужчина! Правилами это запрещено, у всех есть близкие люди, так не делается... «Вы действительно верите во всех этих Ромео с Джульеттами?» Санитарный кордон изолировал Беллу, и больше Ковальский о ней

Пропускной пункт – небольшой домик с зарешеченным окном. Рядом огромные ворота для въезда состава и высокий бетонный забор с колючкой поверху в обе стороны, насколько хватало глаз... Ковальский вошел и представился, удостоверение режимника знаменитой БВТ произвело впечатление. Инспектор, средних лет у сталый мужчина, предложил присесть. Выслушал, покивал – да, состав прошел, теперь все изолированные будут размещены в Зоне. Но на просьбу о помощи удивленно вытаращил глаза: – Вы хотите найти конкретного человека? И как вы себе это представляете? Ковальский слегка замялся: – Откровенно сказать, не представляю. Поэтому и попрошу помощи. Ведь есть же регистратуры, кто-то фиксирует прибывающих, размещает их... вы ж сами сказали... – Ну, да... – Инспектор снисходительно улыбнулся. – Сказал. Но мы же с вами взрослые люди: вы действительно думаете, что кто-то этим занимается? Ковальский смотрел на чиновника, силился осмыслить и принять новую информацию, а тот продолжал с легкой улыбкой (мол, вы, городские, что малые дети!): – Регистратуры существуют номинально. Все вольнонаемные давно сбежали из Зоны, а новых откуда взять. Это ведь чистое самоубийство! Т ам же все заражены и выделяют виру сы! Сами изолированные, те, что покрепче, помогают разместиться новичкам. Они же создают списки, очень приблизительные. По этим спискам мы переправляем провизию. К сожалению, бюджет на содержание инфицированных урезали втрое. Даже те заниженные цифры, что к нам попадают, мы обеспечить полностью не можем... – А лекарства? – тупо спросил Ковальский. – Правительство публикует сводки о затратах на лечение людей в Зоне. В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


– Я уже забыл, как они выглядят , эти лекарства. – Теперь инспектор смотрел с сожалением. – Подумайте сами, кому это нужно – лечить помещенных в Зону? Или корпорация БВТ разрабатывает препараты для этих несчастных? Повторяю: даже провианта мы не можем дать столько, сколько требуется. Тот, кто сюда попал, обречен. – Я слышал о Зоне. Болтают , что люди там занимаются каннибализмом, суицид у каждого второго, родители продают детей за полведра картошки. Я не верил, считал все это ложью, надеялся – кордон и войска поддерживают какой-то порядок. Что-то делается, какой-то контроль, а главное – помощь. Людям оказывают хоть минимальную помощь! Вы понимаете, что происходит? – Слова «санитара» потрясли Ковальского. – Это вы у себя в городе, в преуспевающей корпорации не понимаете. – Инспектор откинулся на стуле. – Для меня реалии просты и однозначны. Я чудом не подцепил здесь заразу. Пока. Через три месяца заканчивается срок службы. Если до той поры я сам не окажу сь в Зоне, то уеду отсюда и забуду все как страшный сон. Вот тогда мне хватит денег на ваши разработки... Не стесняясь Ковальского, он достал из стола бутылку и плеснул в несвежий стакан. Выпил махом, выдохнул и посмотрел на посетителя повлажневшими глазами: – Мы живем в сегрегированном обществе, господин Ковальский. Очень удобно, знаете ли, списывать проблемы на эпидемии неизлечимых болезней. Обществу не нужны все его члены поголовно, общество давно разделено: на тех, кто может; тех, кому разрешают; и тех, кому не позволено. Вы – цепной пес тех, кто может. Вам, наверное, даруют жизнь… – Он у смехнулся: – если заслужите. А за воротами те, кому это запрещено. Все просто... «Собери волю в кулак, ты же мужчина! Правилами это запрещено...» – всплыло в памяти. «Может, в Зоне ее вылечили?..» – Позволь те мне пройти туда, – одними губами прошептал Ковальский. – Пожалуйста! – уже откровенно рассмеялся инспектор, указывая на дверь позади себя. – Проходите, господин начальник внутреннего режима! – Что, так просто? – не поверил Ковальский. – Конечно! Вход в преисподнюю открыт для всех. Без ограничений. Я позвоню в заградительный отряд, – и добавил, поймав удивленный взгляд W W W. N A N O R F. R U | № 6 2 0 10 | В М И Р Е Н А Н О

S.R. Green

«ИММУНАН» НАНОАРТ

режимника: – А как вы думали? Т ам пулеметы на случай попытки прорыва из Зоны. Но вас не тронут... Он шел по узкой дорожке между клубками колючки. Солдат в длинной плащ-палатке указал стволом автомата: «Никуда не отклоняться, только по дорожке». В спину с ненавистью светили прожектора. Потом распахнулся мрак. Кончилась колючка, начался дождь. Дорожка огибала холм, всполохи прожекторов остались за его горбом, но слегка подсвечивали ландшафт. Он шагал и шагал, как автомат: без чувств, без мыслей, без желаний. А потом впереди выросла руина корпуса. Трехэтажная, со слепыми проемами окон, отбитой штукатуркой и повисшей на одной петле дверью. Дорожка вела к входу, и Ковальский пошел, не раздумывая. Наверное, холод и пу стота в груди требовали хотя бы видимости укрытия. Иллюзии дома, крыши над головой, защищенности. До разбитой двери оставалось несколько метров, когда в лицо ударил луч фонаря: Ковальский зажмурился. – Что ищешь, парень? – Хриплый голос прозвучал из непроглядной тьмы за ярким кружком света. – Я ищу девушку, – ответил Ковальский и сам себе не поверил. Т ак ли ему нужна теперь Жанна? – А на что она тебе? – Хриплый усмехнулся. – Не лучшее место для знакомства с девушками. Сигареты есть? Их было трое. Обросшие щетиной худые лица, рваные ватники, разбитые

ботинки. Он отдал им сигареты и пачку печенья, которую купил еще около гаража лаборатории. Думал пожевать в дороге, да так и забыл. Теперь вот пригодилась. Разобравшись, что Ковальский не «санитар» и опасности не представляет, мужики отвели его в подвал. Достали бутыль мутного самогона, и Ковальский полночи с ними пил. И слушал рассказы о том, как людей привозят, выбрасывают из составов и забывают об их существовании. Их не проверяют, не принуждают работать, не связывают свободы в пределах Зоны – просто вычеркивают из списков живых. Нет, здесь никто не ест человечины и детей не продают в рабство, но еды всем не хватает. Очень многие умирают, каждый день десятками. И тогда их хоронят, но перед этим снимают все, представляющее хоть какую-то ценность. Мертвые сраму не имут, но помогают живым продержаться еще чуть-чуть. Потом мужчины идут к периметру. Здесь можно обменять вещи на провизию, сигареты, даже самогон. Солдаты, конечно, тоже считают их прокаженными, но идут на риск. Им тоже живется несладко, солдатское жалование – копейки. Хриплый рассказывал, как однажды здоровая женщина приехала с больным ребенком. Девочку приговорили к изоляции, и мать не смогла отправить ее одну. Чудом женщина оставалась здоровой, зараза не приставала к ней, но всю пищу она отдавала дочери. У мерла от истощения, девочка пережила ее на два дня. О молодой паре, у строившей акт самосожжения перед пропускным пунктом. О старом священнике, читавшем проповеди в разрушенной церкви до последнего вздоха и умершем у алтаря. Много чего рассказал хриплый. Его товарищи кивали... Ковальский пил и вспоминал Беллу. Они заснули на рваных матрасах под утро, а Ковальский покинул спящих обменщиков, выбрался из корпуса и огляделся на местности. Корпорация не оставит попыток найти носителя иммунана. Даже если угроза минимальна, концы все равно зачистят. Вот-вот появятся вооруженные «санитары». И если они покажутся со стороны облетевшей рощицы справа, можно будет снять сразу двоих-троих. Если выскочат слева, от разрушенного гаража, тоже неплохо. Можно подпустить во-о-н до того ку ста и открыть огонь... 47


РУБРИКА

48

В М И Р Е Н А Н О | № 6 2 0 10 | W W W. N A N O R F. R U


В МИРЕ

№ 6 2010

Есть такая кафедра… Читайте на стр. 8

В мире нано №6  

Есть такая кафедра...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you