Наночудеса задерживаются

Нанореволюция в России вновь откладывается. За неполный год работы «Роснанотеха» выяснилось, что поставить на поток научные разработки практически невозможно. К тому же покупателей уже внедренной в производство продукции отпугивает космическая дороговизна наукоемких продуктов.

Если верить госчиновникам, которым поручено освоить миллиарды на развитие нанотехнологий, — обыватель замер в ожидании новой технической революции. «Вас интересуют самостирающаяся наноодежда и нанокроссовки? Забудьте! Для науки это вчерашний день», — небрежно заметил Андрей Алексеенко, руководитель наноцентра Московского энергетического института (МЭИ) на встрече со СМИ, организованной госкорпорацией «Роснанотех». Вместе с другими учеными и производственниками он увлеченно рассказывал об автостеклах с нанопокрытием, к которым не липнет грязь; о нанопористых каталитических мембранах, которые уже используются на предприятиях «Газпрома» и «Сибура» в процессе переработки газа. Они уверяли, что технологии будущего уже стоят на пороге и со дня на день появятся новые ракетные двигатели, лекарства от рака и прочие чудеса, о которых прежде можно было только читать в фантастических романах.

Например, министр образования и науки Андрей Фурсенко уверяет, что скоро начнется внедрение в производство «биочипов для диагностики социально-опасных заболеваний — туберкулеза, ВИЧ, гепатитов». Они якобы позволят снизить время диагностики от нескольких недель до одного дня. Как подсчитали эксперты Минздравсоцразвития, эти новинки позволят снизить затраты на лечение одного больного туберкулезом на сумму от 20 до 70 тыс. рублей. За год в стране производится 0,2—1 млн диагностик по туберкулезу.

Но корреспондент «Профиля» настойчиво продолжал задавать вопросы о внедрении в массовое производство «умной» одежды и обуви, которое «Роснанотех» с не меньшей помпой анонсировал на 2008—2009 годы. Год назад на похожем мероприятии чиновники увлеченно рассказывали о том, как при помощи невидимых нанонитей, вшитых в ткань, можно будет следить за состоянием здоровья человека, и обещали вскоре запустить предприятия по производству нанотканей. Эти напоминания явно мешали чиновникам грезить о новых фантастических наночудесах.

Впереди планеты всей

PR-менеджеры без затей перевели разговор в русло «неподготовленности общественного мнения к внедрению нанотехнологий». Так, по данным фонда «Общественное мнение», в 2007 году о самом слове «нанотехнологии», слышала лишь треть (33%) россиян. Однако в 2008 году произошли существенные перемены. По данным ВЦИОМа, доля респондентов, слышавших о понятии «нанотехнологии», составила уже 43% от числа опрошенных. Причем, если в прошлом году каждый десятый (10%) ответивший на вопрос о значении слова «нанотехнологии» затруднился дать определение, а 12% респондентов понимали нанотехнологии как «нечто новое», то теперь россияне стали настоящими экспертами по вопросам перспективных направлений науки. Значительное большинство участников опроса ВЦИОМа (74%) из тех, кто слышал о нанотехнологиях, считают, что «это технологии производства устройств и механизмов микроскопических размеров, невидимых обычным глазом».

В тройку лидеров по названным респондентами областям применения нанотехнологий вошли: электроника — 43%, медицина — 39% и космическая промышленность — 31%. Как признают социологи, это случай 100-процентного попадания «в яблочко». При этом наиболее популярные источники информации о нанотехнологиях — телевидение (81%), периодические издания (26%), радиопрограммы (10%) и Интернет (10%). Большая часть опрошенных (74%) считают, что «нанотехнологии так или иначе в России развиваются», а более трети респондентов (41%) интересуются их развитием.

То есть прорыв в общественном мнении, очевидно, произошел, а самих «наночудес» в России как не было, так и нет. По данным Исследовательского центра имени Вудро Вильсона (США), в 2007 году на мировой рынок поступило товаров, созданных с использованием нанотехнологий, на $50 млрд. Из них товары на  $31 млрд созданы в США. В общей сложности в продаже появилось более 500 новых наименований подобных продуктов.

Парадоксальная ситуация: американцы, вовсю пользуясь плодами нанотехнологий, об этом перспективном направлении науки осведомлены куда меньше россиян. Так, по данным того же Центра Вильсона, в 2007 году 70% жителей США почти или абсолютно ничего не знали об этом направлении в науке и технике (подобная картина была отмечена и в 2006 году). Только 6% американцев заявляют, что они «много слышали о нанотехнологиях» (кстати, в 2006 году таких было чуть больше — 10%). Получается, что между информированностью общества относительно нанотехнологий и их внедрением в производство фактически нет никакой взаимосвязи, что доказывает опыт США. Но Россия, как обычно, пошла своим путем.

Предписанный прорыв

Как заявил вице-президент РАН Жорес Алферов, возглавляющий профильную секцию в отделении нано- и IT-технологий при РАН, объем федеральных инвестиций в нанотехнологии в России до 2015 года составит до 120 млрд рублей в год. А доля продукции российской наноиндустрии в различных отраслях мирового рынка высоких технологий может достичь 3%.

Сегодня показатель российской наноиндустрии в различных отраслях составляет менее 1% мирового рынка высоких технологий (Россия — 0,7% мирового рынка наукоемкой продукции, США — 36%, Япония — 30%, Германия — 16%). По оценкам МЭРТ, 

75 производителей в стране выпускают нанотехнологические товары на 7 млрд рублей в год. Чтобы оправдать ожидания РАН и федерального правительства, придется ежегодно удваивать объемы. Тогда Россия займет планируемые 3% мирового нанорынка к 2015 году, при этом объем продаж, по расчетам РАН, должен составить $1,2—1,4 трлн.

Однако нобелевский лауреат Жорес Алферов не смог не отметить назревающую проблему: «Средств достаточно, были бы идеи». Проблема в том, что на развитие нанотехнологий государство направляет значительные суммы (созданной в 2007 году корпорации «Роснанотех» в качестве имущественного взноса выделено 130 млрд рублей), а нанопродуктов почти нет. «При просмотре материалов для внедрения видно, что пока денег больше, чем идей, — заявил в интервью «Профилю» Жорес Алферов.

— При этом не хочу умалять достижения науки: наработок, достойных внедрения, более чем достаточно. При этом катастрофически не хватает технологий, с помощью которых можно поставить эти достижения на производственный конвейер, что удешевило бы их стоимость и сделало бы продукт массовым. Чтобы это произошло, надо достичь баланса интересов между корпорацией-монополистом «Роснанотех» и мелкими компаниями. Тогда русскую нанореволюцию ждет успех. В противном случае произойдет примерно то же, что случилось в 40—50-е годы прошлого века с российской генетикой: из-за медлительности и неповоротливости мы можем остаться на обочине мирового развития».

Настаивающий на большей мобильности не столько самой науки, сколько технологического цикла внедрения достижений нанотеха, Жорес Алферов предложил концепцию нанотехнологического прорыва, которая принята правительством. Теперь сокращение разрыва между достижениями нанонауки и серийного нанопроизводства должно пройти в два этапа. Первый — до 2011 года: активные разработки, маркетинговые исследования, инвентаризация исследовательских институтов. Второй — 2012—2015 годы: наращивание объемов массового производства.

Между тем, как признают и представители академической науки, и производственники, производители могут «не потянуть» таких высоких темпов. Например, небольшая фирма «Светлана-опто-электроника», выпускающая нанопористые мембраны для переработки легкого углеводородного сырья, планирует за пять лет увеличить объем выпуска в 3—4 раза, что недостаточно для удовлетворения потребностей даже одного небольшого предприятия по переработке газа, не говоря уже о «Газпроме».

Тем не менее проект госпрограммы развития нанотехнологий предполагает доведение объема продаж отечественной наноиндустрии до 900 млрд рублей к 2015 году. Целью программы, разработанной Минобрнауки, является создание к этому времени высокотехнологичного сектора наноиндустрии в ключевых отраслях. Финансирование создания соответствующей производственной инфраструктуры к 2015 году составит порядка 180—200 млрд рублей в год.

Нанобыт будущего

Мечтая о наночудесах, их создатели, возможно, уже проиграли битву за менталитет обывателя. Так, в США, по данным Центра Вильсона, лишь 7% американцев готовы приобрести продукты, произведенные с помощью нанотехнологий, а 63% заявили, что им требуется больше информации о возможных последствиях ношения наноодежды и нанообуви, и лишь тогда они примут решение, покупать их или нет. В России исследования о востребованности нанопищи не проводились вообще. Что же касается прочей нанопродукции, то, по данным ВЦИОМа, 16% готовы ею пользоваться, 4% — категорически нет, 36% затруднились с ответом, а остальные колеблются. При этом респондентов, которые имеют представление о нанотехнологиях, но опасаются их не меньше, чем полные дилетанты, — 19% в США и 7% в России. 36% опрошенных американцев считают, что использование нанотехнологий может принести больше вреда, чем пользы. В России таких консерваторов, по данным ВЦИОМ, всего 2%.

Получается, что те, кто уже пользуется плодами научной революции, настроены пессимистично, а те, кто наночудес никогда не видел, очарованы фантастической легендой. В этом смысле любопытна корпоративная позиция американских ученых, к которой апеллирует разборчивый обыватель. Так, Роберт Фулл, занимающийся разработкой биомиметических роботов в Калифорнийском университете Беркли, удрученный негативным отношением американцев к автономным роботам (73% считают, что автороботы — угроза человеческой идентичности), заявил, что создаваемые в США наноавтомобили «наверняка станут опасны раньше, чем автономные роботы, сконструированные по подобию микросхем».

В России же испытанные на космонавтах «умные» рубашки и трусы, которые с помощью нанонитей следят за состоянием здоровья, рады были бы носить до 91% опрошенных ВЦИОМом. Но товаров нет в продаже. Прошли испытание и нанокроссовки. В них вшит индикатор скорости бега, который по автономным нанопроводам, встроенным в подошву, сообщает стационарному компьютеру о нагрузках и перегрузках на ноги бегуна. Но и этой обуви в продаже тоже нет. Пока наноодежда и нанообувь не выходят за стены лабораторий по причине отсутствия технологий массового внедрения в производство.

Зато есть масса интереснейших наноразработок, которые легко могут быть проданы зарубежным конкурентам. Например, в Институте водных проблем РАН, на сооружениях «Мосводоканала» для очистки воды от микробов и тяжелых металлов частично применяют наномембраны. Есть сотовые нанотелефоны, делающие связь доступной даже в горах и под землей. А РНЦ «Курчатовский институт» создал наногенератор — тонкую квадратную таблетку с рабочей поверхностью в 1,5 мм в поперечнике, которая преобразует в электроэнергию вибрации окружающей среды. Такой наногенератор сможет стать компактным источником питания для медицинских микроприборов и датчиков, имплантируемых в тело человека. При этом он будет использовать энергию кровотока и мышечных сокращений.

Всего, по данным РНЦ «Курчатовский институт», сегодня в России выпускается 1500—1700 изделий с использованием нанопродуктов. Вот только помимо внедрения в производство ждущих своей очереди научных разработок наметилась еще одна проблема — отсутствие рынка сбыта. Покупателей отпугивает космическая дороговизна высокотехнологичных продуктов, выпускаемых, как правило, поштучно, поскольку их промышленное производство не налажено. К примеру, массовому распространению сенсорных дистанционных наносетей мешает цена источников питания — $150—200 за штуку, причем работают они 1—3 дня и при условии, что одновременно их используется не меньше сотни.

«Молниеносного роста не будет, — уверен Михаил Ковальчук, директор РНЦ «Курчатовский институт». — Нам сначала надо подготовить базу в опытно-конструкторских разработках. Тогда года через три-четыре получим первые практические результаты. А вот лет через 7—10 уже тысячи дешевых беспроводных сенсоров, размещенных в самых различных местах, будут самостоятельно объединяться в сети и работать от встроенных источников питания не 1—2 дня, а несколько лет».