Научная революция не за горами

Закат эры бензина не за горами, утверждает наука. Через несколько десятков лет бензин в качестве топлива будет восприниматься в цивилизованном мире как архаизм, а смысл словосочетания «нефтяная игла» останется понятен немногим.

Экологичное и экономичное топливо автомобилей будущего, по одной из версий учёных, – это водород. Уже изобретены нанотрубки с наночастицами палладия, которые могут компактно хранить водород в тысячи раз больше своего объёма.

Фантастика, говорите? Ошибаетесь, это пример нанотехнологий. Доктор технических наук, член-корреспондент РАЕ Анатолий Попович вообще уверен, что вторжение человека в наночастицы – это третья техническая революция.

«Товарищи учёные, доценты с кандидатами», а также профессора и академики, как пел Высоцкий, всё же не зря мучились, разлагая молекулы на атомы. Доразлагались до мельчайших наночастиц, и сегодня о нанотехнологиях как о новом и перспективном направлении в мире высоких технологий заговорил весь мир.

...Приморье также не осталось на обочине технического прогресса. Первый на Дальнем Востоке научно-образовательный центр «Конструкционные и функциональные наноматериалы» организован в прошлом году во Владивостоке на базе ДВГТУ. Его «мотором» и душой, а по официальному статусу директором стал доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РАЕ, действительный профессор европейского инженерного образования IGIP Анатолий Попович.

– Сейчас в России на федеральном уровне особое внимание уделяется «прорывным» направлениям в науке, – рассказывает Анатолий Анатольевич. – Именно по ним готовятся специалисты нового поколения (магистры), им оказывается максимальная помощь в развитии. Одно из ключевых направлений – наноиндустрия и наноматериалы. Я убеждён, что «нано» – это действительно научная революция, важность которой для технического прогресса можно сравнить, к примеру, с важностью ДНК для медицины.

Что собой представляет наш научно-образовательный центр? Кому-то, наверное, сразу представились секретные подземные лаборатории времён «холодной войны»... Нет, всё вполне мирно и открыто: во главе – ведущий технический вуз региона (ДВГТУ), вокруг него институты ДВО РАН и предприятия, специализирующиеся на наукоёмком производстве. Координирует работу головная организация ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» (Санкт-Петербург).

По словам директора НОЦ «Конструкционные и функциональные наноматериалы», консорциум может успешно решать широкий спектр задач. Это подготовка высококвалифицированных кадров, специализирующихся на приоритетных областях науки и техники. Кроме того, это ещё и разработки в непосредственном контакте с производством, что позволяет точно соответствовать требованиям предприятий и в короткие сроки внедрять научно-технические новинки.

– Развитие машиностроения даёт импульс развитию всех отраслей промышленности, а значит, и государства, – уверен профессор Попович. – Именно в промышленности сосредоточены самые наукоёмкие технологии. Другими словами, наука и производство подстёгивают друг друга. Взгляните на Китай: сделав ставку на машиностроение, в этой стране за короткий период развили промышленность от примитивного изготовления ширпотреба до гигантских современных автомобильных заводов. Красноречивый итог – запуск человека в космос. Без машиностроения вы не создадите ничего – ни самую сложную технику, ни даже банку для «колы», которую тоже штампует высокотехнологичная машина.

– Получается, прежде чем поднимать такие отрасли, как судостроение, автопром, авиация, необходимо в первую очередь поднять с колен машиностроение? – интересуюсь я.

– Безусловно, – соглашается мой собеседник. – Чтобы изготовить качественную вещь, нужны не только толковые специалисты, у них должны быть и соответствующие условия для работы. Сейчас одна из самых серьёзных проблем российской промышленности – отсутствие качественного инструмента. Профессиональный инструмент для высокотехнологичного производства (в основном шведский или японский) стоит сумасшедших денег. Российский же (особенно из твёрдых сплавов) практически отсутствует на полках магазинов и, похоже, вообще в нашей жизни. А ведь когда-то Владивостокский инструментальный завод был головным на Дальнем Востоке...

Поэтому мы и решили в первую очередь создать опытное производство экспериментальных образцов инструмента, для начала – качественных режущих пластин, которые применяются на предприятиях машиностроения (например, на заводе «Прогресс» в Арсеньеве.)

Есть ещё один немаловажный аспект. Когда зарубежные производители высококачественного инструмента узнают, что заказчик – предприятие оборонно-промышленного комплекса, они отказываются поставлять через таких партнёров свою продукцию в другую страну. Надеемся, наш консорциум поможет решить многие задачи и в этом направлении, которые недоступны государственным компаниям, связанным с «оборонкой».

Сейчас мы создаём проект участка, полная комплектация и работа которого тянет на 110 млн рублей. Сердцем этого проекта является японская установка спекания режущих пластин в разряде плазмы. Это современная прогрессивная установка, подобная ей в России есть только в Нижнем Новгороде, но у них она намного слабее.

Это только одно из направлений, касающихся обеспечения инструментом. Те же режущие пластины используются в любой промышленности, где нужно вытачивать изделия высокого класса, с высокой точностью и частотой поверхности. Если нам удастся получить под эти работы финансирование – это будет большой шаг вперёд в данном направлении.

Вторая уникальная установка, которую мы уже получили, – это лазерный прибор немецкой компании FRITSCH для определения размера наночастиц. Это наисовременнейшее импортное технологическое оборудование предназначено как для научных исследований, так и для конкретной хозяйственной деятельности.

Сегодня во всём мире высококлассный инструмент производится из порошков. А в России до сих пор большинство инструмента изготавливается литьём. Хотя когда-то порошковая металлургия была у нас очень хорошо развита (а во Владивостоке вообще существовал Центр по порошковой металлургии и защитным покрытиям). На производстве создавались участки порошковой металлургии – на «Дальприборе», на «Аскольде», на «Прогрессе». Причём порошковая металлургия применялась не только для изготовления деталей для производства и оборонки, но и для производства качественных товаров народного потребления – от дверных замков до набоек для каблуков обуви.

Сейчас порошковая металлургия в её изначальном виде себя изжила – на смену ей пришли нанопорошки. С помощью принципиально новых технологий компактирования удалось получить невероятно крепкую быстрорежущую сталь. Причём налицо колоссальный рост эксплуатационных свойств, скорости резания, производительности. И как закономерный итог – ощутимая экономическая выгода.

Да, нанотехнологии – это действительно другой уровень. И ряд новейших технологий для создания наноматериалов мы уже освоили. Одна из них – детонационный синтез. Например, мы разработали оригинальный метод ударно-волновой обработки порошковых систем для различного рода функциональных покрытий. Освоены технология холодного газодинамического напыления и ряд других современных технологий. Чтобы было понятно неспециалистам, где можно практически применить результаты этой работы, достаточно вспомнить примеры нанотехнологий, которые уже есть в повседневной жизни. В Петербурге часть зданий покрашена краской с так называемым эффектом лотоса. Результат отличный: грязь не прилипает, мыть не надо. А вспомните поразившую воображение многих нанотехнологию «стелс», с помощью которой самолёты становятся невидимыми для радаров противника! Другой пример – разработаны методы получения покрытий с наночастицами серебра, убивающими инфекцию. Области применения – операционные, лаборатории, одежда для медиков.

Словом, мир нанотехнологий не только сложен и ещё недостаточно изучен, он ждёт пытливых и талантливых исследователей. Думаю, новые громкие открытия в этом направлении не за горами.

Автор: Татьяна НАДЕИНА