Лекция №1

Введение. История развития нанотехнологий

1.1 Введение

1.2 История развития нанотехнологий и материалов

1.3 Нанотехнологии в России

1.4 Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО)

1.5 Наноцентры в России

1.1 Введение

В России, как и во всем мире, нанотехнологии (НТ) являются приоритетным направлением развития науки и техники. Очевидно, что в ближайшие десятилетия именно развитие нанотехнологий станет основой грядущей промышленной революции. Нанотехнология позволяет осуществлять манипуляции с веществом в нанометровом масштабе (1 нм = 10 – 9 м , одна миллиардная часть метра), что означает возможность управления процессами на атомарном и молекулярном уровне. Нанотехнологии объединяют в себе самые разнообразные достижения из множества сфер знания и относятся к промежуточным областям науки с широким кругом междисциплинарных связей, объединяя понятия и подходы многих научных дисциплин. Возможность управления разнообразными характеристиками вещества на нанометровом уровне позволяет получать необычные сочетания миниатюрных компонентов и использовать их даже для имитации некоторых молекулярных процессов, напоминающих жизнедеятельность микробиологических объектов. Развитие НТ открывает огромные перспективы, прежде всего в технике (создание очень прочных и легких материалов, солнечных батарей нового типа, крошечных по размерам компьютеров с исключительно высоким быстродействием и возможностями, микро- и наноинструментов, автономных устройств и роботов различных размеров и т.п.) и в молекулярной биологии (медицинское вмешательство в работу клеток, непосредственная связь электронных устройств с нервной системой и клетками мозга и т.д.). В обозримом будущем ожидается бурный рост производства и рынка нанотехнологических материалов и изделий, поэтому многие государства и промышленные корпорации активно финансируют разнообразные программы по развитию научных исследований в этой области и организации соответствующих производств, а также подготовку специалистов.

Некоторые коммерческие товары этого типа уже получили широкое распространение (например, головки магнитных дисков с покрытием нанометровой толщины, наноструктурные катализаторы, косметические товары с использованием наночастиц и т.п.), однако основные «прорывы» на рынке наноизделий еще только намечаются. Независимо от того, удастся ли ученым реализовать свои фантастические замыслы, связанные с созданием так называемых молекулярных ассемблеров (сборщиков) и способных к самовоспроизведению нанороботов (эта концепция получила название молекулярной на нотехнологии), уже сейчас полученные конкретные результаты в области НТ обещают оказать самое серьезное воздействие, как на жизнь отдельных людей, так и на развитие всего мирового сообщества [1]. В связи с этим очевидна и необходимость параллельного изучения возможных негативных последствий применения нанотехнологий и разработки санитарно-гигиенического нормирования, метрологического обеспечения, средств коллективной и индивидуальной защиты, технологических, организационных, административных мероприятий, направленных на снижение (исключение) их отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье человека.

1.2 История развития нанотехнологий и материалов

Термин "нанотехнология" является относительно новым, однако устройства и структуры нанометровых размеров не новы. На самом деле они существуют на Земле столько же, сколько существует сама жизнь. Так, например, моллюск морское ушко выращивает очень прочную, переливающуюся изнутри раковину, склеивая прочные наночастички мела особой смесью белков с углеводами. Трещины, появляющиеся снаружи, не могут распространяться в раковине из-за наноструктурированных кирпичиков. Раковины являются природной демонстрацией того, что структуры, сформированные из наночастиц, могут быть намного прочнее материала, однородного в объеме.

Моллюск морское ушко

В точности неизвестно, когда человек впервые начал использовать преимущества наноразмерных материалов. Есть сведения, что в четвертом веке нашей эры римские стекловары делали цветное стекло, содержащее наночастицы металлов. Изделие этой эпохи, называемое чашей Ликурга, находится в Британском Музее. Чаша, изображающая смерть короля Ликурга, сделана из стекла на основе натровой извести, содержащего наночастицы серебра и золота. Цвет чаши меняется от зеленого до темно-красного при помещении в нее источника света.

Кубок (чаша) Ликурга

Огромное разнообразие прекрасных цветных витражей в средневековых храмах объясняется присутствием металлических наночастиц в стекле. Позднее, в 1857 году Майкл Фарадей опубликовал статью в «Философских Трудах Королевского Общества», в которой он предпринял попытку объяснить, как металлические включения в витражном стекле влияют на его цвет, но первым объяснение зависимости цвета стекла от вещества металлических включений и их размера смог дать Густав Ми в работе, опубликованной в 1908 году в «Анналах Физики» в Лейпциге.

Потенциальная важность маленьких частичек - кластеров была осознана ирландским (по рождению) химиком Робертом Бойлем и обсуждена в его труде «Химик-скептик» в 1661 году. В нем Бойль критикует воззрения Аристотеля на материю, состоящую из четырех первооснов: земли, огня, воды и воздуха. Вместо этого он предполагает, что крошечные частички вещества соединяются разными способами и образуют, таким образом, то, что он называл корпускулами. Он описывает их как «крошечные массы, или кластеры, которым тяжело быстро разложиться на составляющие их частицы».

Фотография, зрелая и продвинутая технология, развитая в XVIII-XIX вв., основывается на образовании наночастиц серебра под действием света. Фотопленка - это эмульсия галогенида серебра, например, бромида серебра в желатине, нанесенная на основу из прозрачного ацетата целлюлозы. Свет разлагает галогенид серебра с образованием наночастиц чистого серебра, которые и являются пикселями изображения. Джеймс Клерк Максвелл, создавший теорию электромагнитного поля, получил в 1861 году первую цветную фотографию. Около 1883 года американский изобретатель Джордж Истмэн, основавший впоследствии корпорацию «Кодак», сделал пленку из длинной бумажной полоски, покрытой галогенидом серебра. Потом он усовершенствовал пленку, сделав ее гибкой. Возможность скручивать пленку в рулон сделала фотографию широкодоступной. Таким образом, технология, основанная на использовании наноразмерных материалов, на самом деле не так уж нова.

Первая фотография

«Вид из окна на Ле-Грас» (1826 год), снята и проявлена французским фотографом Joseph Nicephore Niepce. Он назвал этот процесс гелиографией (солнечный рисунок).
Только процесс экспозиции занял около 8 часов.

Ричард Фейнман был награжден Нобелевской премией в 1965 году за создание теории квантовой электродинамики, предмета весьма далекого от нанотехнологии. Фейнман был также чрезвычайно одаренным и ярким учителем и лектором. В 1960 году на собрании Американского Физического Общества он прочитал пророческую лекцию под названием «Там внизу еще очень много места», где фантазировал на тему вероятности создания и потенциальных возможностей наноразмерных материалов. Он представлял себе гравирование линий шириной в несколько атомов посредством электронного пучка, предсказав, таким образом, осуществление электроннолучевой литографии, используемой сегодня для изготовления кремниевых чипов. Он предлагал манипулирование отдельными атомами для создания новых малых структур с очень разными свойствами. И это, в самом деле, было реализовано посредством сканирующего туннельного микроскопа. Он мысленно видел создание электрических цепей нанометровых масштабов для использования их в более мощных компьютерах. Как и многие современные исследователи в этой области, он осознавал существование наноструктур в биологических системах. Множество фейнмановских измышлений стало реальностью, однако его идеи не нашли отклика у ученых того времени. Сейчас среди исследователей в области нанотехнологии эта лекция, разумеется, является легендарной, но, как сказал один ученый, «она была столь провидческой, что не доходила до людей, пока до нее не дошла технология».

Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премией 1965 года

Были и другие провидцы. У Ральфа Ландоера, работавшего в 1957 году на IBM, были идеи о наномасштабной электронике. Он понимал важную роль, которую могут играть квантово-механические эффекты в таких устройствах. Хотя Фейнман представил свою лекцию-предвидение в 1960 году, и в 50-х, и в 60-х годах проводились эксперименты на мелких металлических частицах. Тогда это не называлось нанотехнологией, да и не являлось ею по большому счету. Ухлир сообщил о первом наблюдении пористого кремния в 1956 году, но интерес к нему появился только после того, как в 1990 году в этом материале обнаружили флюоресценцию при комнатной температуре. Другая работа того времени была связана с созданием наночастиц щелочных металлов посредством испарения натрия или калия с последующим осаждением на более холодной подложке. В 60-х годах были получены ферромагнитные жидкости, состоящие из наночастиц ферромагнетика, диспергированных в жидкости. Частицы создавались помолом в шаровой мельнице с жидкостью в присутствии поверхностно активного вещества. Другим активно развивавшимся в 60-е годы направлением был электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) электронов проводимости в металлических частицах наноразмеров, называемых в то время коллоидами. Частицы создавались посредством теплового разложения и облучения твердых тел с положительными ионами металлов и отрицательными молекулярными ионами, такими как азиды натрия и калия. В самом деле, тепловое разложение таких веществ является одним из методов получения наночастиц. Особенности структуры металлических наночастиц, такие как существование магических чисел, были обнаружены в 70-х годах при масс-спектроскопии в натриевых пучках. Херман с соавторами измерили ионизационный потенциал кластеров натрия в 1978 году и пронаблюдали его зависимость от размера кластера, что привело к созданию модели желе для кластеров.

Группы в Bell Laboratories и IBM в начале 70-х годов создали первые двумерные квантовые ямы посредством выращивания тонких (эпитаксиальных) пленок, что позволяет формировать одноатомные слои полупроводника. Эта работа положила начало развитию промышленных методов получения нуль-мерных квантовых точек, которые в настоящее время развились в коммерческую технологию.

Введем некоторые термины. Если размеры трехмерной наноструктуры имеют порядок нанометра только в одном измерении, такая структура называется квантовым колодцем. Его электронная структура сильно отличается от таковой у образцов, имеющих нанометровые размеры по двум измерениям и называющихся нанопроволоками. Квантовые точки имеют нанометровые размеры по всем трем измерениям. Зависимость электронных свойств от размера приводит к существенным изменениям характеристик нанообразцов.

Однако только с появлением соответствующих методов формирования наноструктур в 80-х годах активность на этом поприще существенно возросла, что и привело к получению множества важных результатов. В 1981 году был реализован способ получения малых металлических кластеров, использующий высокоэнергетичный сфокусированный лазерный луч для создания горячей плазмы при испарении металла. Поток гелия охлаждает пар, конденсируя атомы металла в кластеры разных размеров. В 1985 году этот метод был использован для получения фуллерена С60. В 1982 году двое российских ученых, А.И. Екимов и А.А. Онущенко, сообщили о первом наблюдении квантовой локализации. В этом же десятилетии Г.К. Биннигом и Х. Роером был создан сканирующий туннельный микроскоп, за что в 1986 году им была вручена Нобелевская премия. Изобретение сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) и атомно-силового микроскопа (АСМ) дало новые важные средства наблюдения, изучения и атомного манипулирования в нанообъектах. В 1987 году Б.Дж. ван Вис и Н. ван Хутен из Нидерландов наблюдали ступени на вольтамперных характеристиках точечных контактов. Подобные ступени наблюдали и Д. Варам и М. Пеппер в Кембридже. Это были первые наблюдения квантования проводимости. В это же время ТА. Фултон и Г.Дж. Долан из Bell Laboratories создали первый одноэлектронный транзистор и наблюдали кулоновскую блокаду. Этот период отмечен развитием методов создания малых структур, таких как электронно-лучевая литография, дающая возможность делать 10-нанометровые структуры. Также в этом десятилетии были получены многослойные материалы с чередующимися магнитными и немагнитными слоями, демонстрирующие удивительные свойства гигантского магнетосопротивления. Эти материалы со слоями нанометровой толщины имеют важное применение для создания новых запоминающих устройств на магнитной основе.

Хотя концепция фотонных кристаллов возникла у теоретиков в конце 80-х годов, первый трехмерно периодический фотонный кристалл с совершенной щелью был изготовлен Э. Яблоновичем в 1991 году. В 90-х годах Ижима получил углеродные нанотрубки, в фуллеренах С60 были открыты сверхпроводимость и ферромагнетизм, начаты попытки создания молекулярных переключателей и измерения электропроводности отдельных молекул, продемонстрирован полевой транзистор на углеродной нанотрубке.

Интенсифицировалось изучение процессов самосборки молекул на металлической поверхности. Самосборкой называется самопроизвольное образование связей между молекулами и металлической подложкой с образованием упорядоченных структур молекул на ее поверхности. Наиболее широко исследовалась самосборка тиоловых и дисульфидных соединений на золоте.

Появление необычных, уникальных свойств наноструктурированных материалов обусловлено, во-первых, тем, что с каждым свойством вещества связана характеристическая, или критическая длина. Например, электросопротивление вещества возникает в результате рассеяния электронов проводимости на колеблющихся атомах или примесях. Оно характеризуется длиной свободного пробега, то есть средним расстоянием, пролетаемым электроном между двумя отклонениями от прямолинейной траектории. Основные физические и химические свойства меняются, когда размеры твердых тел становятся сравнимыми с характеристическими длинами, большинство из которых лежит в нанометровом диапазоне. Один из наиболее важных примеров такого поведения демонстрируют частицы полупроводника с размерами порядка квантовой длины волны электрона или дырки в зоне проводимости. Это основа квантовых точек, одной из весьма развитых нанотехнологий, лежащей в основе лазеров на квантовых точках, использующихся сейчас для чтения компакт-дисков (CD).

Во-вторых, обнаружено, что нанотехнологиями занимается множество разных отраслей знаний. Работы по нанотехнологии можно найти как на университетских отделениях физики, химии, экологии, так и на отделениях инженерных дисциплин, таких как электротехника, механика, химическая технология. Междисциплинарная природа этой области исследований несколько осложняет понимание и использование исследователями в одном из разделов нанонауки результатов, полученных в другом разделе. То есть, очевидна необходимость научной популяризации нанонауки во всех областях знания [2].

1.3 Нанотехнологии в России

Вопреки распространенному мнению, что нанотехнологии в России стали развиваться только после послания Президента РФ Федеральному Собранию 26 апреля 2007 г. [5], термин « нанотехнологии» входит в практику федеральных нормативных документов уже с марта 2002 г.

В «Перечне критических технологий Российской Федерации» (утвержденном Президентом РФ 30.03.2002 г.) указаны три позиции: «Материалы для микро- и наноэлектроники», «Прецизионные и нанометрические технологии обработки, сборки, контроля», «Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров» [1]. В документах «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации» [3] и «Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» [9], которые подписаны в тот же день, когда и «Перечень критических технологий» (30.03.2002 г.) нанонаука и нанотехнологии еще не включены. В новой редакции «Перечня критических технологий Российской Федерации» (утвержденном Президентом РФ 21.05.2006 г.) все позиции по нанотехнологиям объединены в одну рубрику «Нанотехнологии и наноматериалы» [2].

Завершает первый этап разработки первая «Концепция развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на период до 2010 года», одобренная Правительством РФ 18 ноября 2004 г. [4]. В ней определены цели развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на ближайшие годы.

Дальнейшие шаги в направлении развития нанотехнологий, предпринятые с 2004 г. по 2008 г.:

1.3.1 Разработка программы координации работ
в области нанотехнологий и наноматериалов в 2006 г.

Масштабная практическая работа над разработкой конкретных мероприятий в области нанотехнологий началась после принятия Правительством РФ 25 августа 2006 г. документа «Программа координации работ в области нанотехнологий и наноматериалов в Российской Федерации» [7]. В данном документе, опираясь на цели, поставленные в «Концепции развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на период до 2010 года» [4], определялись направления развития нанотехнологий, наноматериалов и ключевые мероприятия.

Была определена система управления реализацией Программы координации работ в области нанотехнологий [7]. Руководителем Программы определен Министр образования и науки Российской Федерации, координатором Программы - Министерство образования и науки РФ. Управление реализацией Программы производится на основе соглашений координатора Программы с каждым из ее участников. Техническим координатором Программы определено Федеральное агентство по науке и инновациям РФ (Роснаука).

В рамках Программы определялись следующие субъекты инновационной системы:
- головная научная организация Программы;
- головные организации отраслей;
- научно-образовательные центры, созданные на базе ведущих вузов страны;
- центры коллективного пользования научным оборудованием;
- центры трансфера технологий;
- венчурные фонды и иные специализированные финансовые институты, включая фонд развития наноиндустрии.

Головная научная организация Программы, определяемая координатором Программы на конкурсной основе, должна выполнять широкий круг функций по научному и методическому обеспечению координации исследований и разработок для формирования технологической базы в рамках Программы, научному и методическому обеспечению подготовки специалистов, координации проектов международного научно-технического сотрудничества, обеспечению взаимодействия с головными организациями отраслей по вопросам научных исследований, коммерциализации технологий, организации серийного производства. Головной организацией по результатам конкурса, проведенного Министерством образования и науки РФ, стал Российский научный центр «Курчатовский институт»(ФГУ РНЦ «Курчатовский институт») [10].

Головная научная организация должна выполнять следующие функции:

- осуществлять научное и методическое обеспечение координации исследований и разработок в области нанотехнологий и наноматериалов для формирования технологической базы в рамках Программы;

- осуществлять комплексную научную и технологическую экспертизу мероприятий Программы в области соответствующих исследований и разработок, включая экспертизу достигнутых результатов и определение потенциала их производства и продажи;

- осуществлять научное и методическое обеспечение координации проектов международного научно-технического сотрудничества в области нанотехнологий и наноматериалов;

- оценивать перспективы и вырабатывать рекомендации по использованию результатов исследований и разработок гражданского, военного и двойного назначения в области нанотехнологий и наноматериалов (по согласованию с

- соответствующими федеральными органами исполнительной власти);

- обеспечивать взаимодействие с головными организациями отраслей по вопросам научных исследований, коммерциализации технологий, организации серийного производства;

- осуществлять научное и методическое обеспечение подготовки специалистов в области нанотехнологий и наноматериалов.

В Программе координации работ определялось, что «Фонд развития наноиндустрии», как специализированный институт, будет содействовать совершенствованию механизма коммерциализации разработок и финансирования производственных проектов в области нанотехнологий и наноматериалов» (19 июля 2007 г. Федеральным законом 139-ФЗ [9] была создана Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» РОСНАНО ). Более подробно о деятельности РОСНАНО можно прочитать в разделе 1.4.

1.3.2 Президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии»

18 апреля 2007 г. Президент РФ В.В.Путин провел совещание в РНЦ «Курчатовский институт» по вопросам нанотехнологий, где было заявлено, что подготовлена президентская инициатива по нанотехнологиям и государство выводит работы по нанотехнологиям и нанонауке на уровень приоритетной национальной программы [10].

24 апреля 2007 г. Президентом РФ была подписана Президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии» [11].

26 апреля 2007 г. в Послании Президента РФ Федеральному Собранию РФ В.В. Путин объявил о Президентской инициативе «Стратегия развития наноиндустрии» и обозначил основные положения стратегии и финансовые ресурсы, выделяемые на нанонауку и нанотехнологии государством:

Кроме создания Российской корпорации нанотехнологий, «решающей задачи организационной и финансовой поддержки инновационной деятельности в сфере нанотехнологий» в «Стратегии развития наноиндустрии» предусматривалась разработка двух других ключевых документов: «Программы развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года» и федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2010 годы».

Президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии» вывела развитие нанотехнологий на другой уровень финансирования и внимания государственных структур и общества, но при этом сохранила тесную преемственность с предыдущими документами.

1.3.3 Правительственный совет по нанотехнологиям и п оддержка нанонауки в рамках ФЦП.

Правительственный совет по нанотехнологиям
(Правительственная комиссия по высоким технологиям и инновациям)

9 июня 2007 г. Правительство РФ приняло постановление № 364 «О Правительственном совете по нанотехнологиям» [14] и Распоряжением правительства № 756-р был сформирован состав Правительственного совета по нанотехнологиям [15]. Его возглавил Первый Заместитель Председателя правительства РФ С.Б. Иванов. В персональный состав Правительственного совета вносились изменения Распоряжениями Правительства N 1183-р от 7 сентября 2007 г. [16] и N 1941-р от 29 декабря 2007 г. [17].

23 июня 2008 г. после формирования нового состава Правительства РФ функции Правительственного совета по нанотехнологиям фактически переходят к вновь созданной «Правительственной комиссии по высоким технологиям и инновациям» [18]. Председателем комиссии назначен Заместитель Председателя правительства РФ С.Б. Иванов. Документы [15], [16], [17] утратили свою силу.

Принятие ФЦП "Развитие инфраструктуры наноиндустрии..." и создание ГК «Роснанотех»

14 июля 2007 г. правительством была принята Концепция федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2010 годы» [12], а сама Федеральная целевая программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 - 2010 годы» была принята 2 августа 2007 г. [13]. 19 июля 2007 г. Президент РФ подписал принятый Государственной Думой Федеральный Закон «О российской корпорации нанотехнологий» [9].

7 сентября 2007 г. Президент РФ назначил Меламеда Леонида Борисовича генеральным директором ГК «Роснанотех» [8].

Поддержка нанонауки и нанотехнологий в рамках ФЦП и Российской Академии наук

21 августа 2001 г. Правительством РФ была принята федеральная целевая научно-техническая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 годы» [19]. Постановлением Правительства РФ от 14.11.2002 г. N 825 в нее были добавлены разделы, связанные с нанонаукой и нанотехнологиями.

6 июля 2006 г. Правительство РФ приняло федеральную целевую программу «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» [20]. В программе значительно увеличены расходы на финансирование НИОКР по нанонауке и нанотехнологиям.

Большую роль играет нанонаука и нанотехнологии в принятой 27 февраля 2008 г. правительством РФ «Программе фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008 - 2012 годы» [21].

1.3.4 Программа развития наноиндустрии в РФ до 2015 года

17 января 2008 проект «Программы развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года» был рассмотрен и в основном одобрен на заседании правительства РФ. В соответствии с протокольным поручением заседания Правительства РФ программа была доработана с участием ряда федеральных органов исполнительной власти и организаций, и повторно представлена Министерством образования и науки РФ в Правительство РФ [22].

4 мая 2008 года Правительство РФ поручило Минобрнауки России, Минэкономразвития России, Минпромэнерго России и Минфину России совместно с федеральными органами исполнительной власти и организациями обеспечить реализацию представленной программы. В программе обозначены основные этапы и ориентиры развития нанотехнологий до 2015 года.

• Ссылки на документы по разделу 1.3:

[1] Перечень критических технологий Российской Федерации. (Утверждены Президентом РФ № Пр-578 от 30.03.2002 г.)

[2] Перечень критических технологий Российской Федерации. (Утверждены Президентом РФ 21.05.2006 г.)

[3] Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации (утверждены Президентом РФ 30 марта 2002 г. N Пр-577)

[4] Концепция развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на период до 2010 года (одобрена Правительством Российской Федерации 18 ноября 2004 г. № МФ-П7-6194)

[5] Послание Президента РФ В.В. Путина Федеральному Собранию Российской Федерации (26 апреля 2007 года), http://www.kremlin.ru/text/appears/2007/04/125339.shtml

[6] Основы политики российской федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу (Утверждены Президентом РФ 30 марта 2002 г. N Пр-576)

[7] Программа координации работ в области нанотехнологий и наноматериалов в российской федерации (Распоряжение Правительства РФ от 25 августа 2006 г. N 1188-р)

[8] Указ Президента РФ от 07.09.2007 г. N1152 "О Генеральном директоре Государственной корпорации "Российская корпорация нанотехнологий "

[9] Федеральный закон «О российской корпорации нанотехнологий» от 19.07.2007 г. №139-ФЗ.

[10] Стенограмма начала совещания по развитию нанотехнологий, Москва, Российский научный центр «Курчатовский институт» (18 апреля 2007 г.) http://www.kremlin.ru/appears/2007/04/18/1951_type63376type63378type63381_123992.shtml

[11] Президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии» (Поручение Президента Российской Федерации от 24 апреля 2007 г. № Пр-688)

[12] Концепция федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в российской федерации на 2008 — 2010 годы» (Распоряжение Правительства РФ от 14 июля 2007 г. N 937-р)

[13] Федеральная целевая программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 — 2010 годы» (Постановление Правительства РФ от 2 августа 2007 г. N 498)

[14] «О Правительственном совете по нанотехнологиям» (Постановление Правительства РФ от 9 июня 2007 г. № 364)

[15] Распоряжение правительства РФ № 756-р от 9 июня 2007 г.

[16] Распоряжение правительства РФ N 1183-р от 7 сентября 2007 г.

[17] Распоряжение правительства РФ N 1941-р от 29 декабря 2007 г.

[18] Распоряжение правительства РФ № 898-р от 23 июня 2008 г.

[19] Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002-2006 годы (Утверждены Постановлением Правительства РФ от 21 августа 2001 г. N 605, в ред. Постановлений Правительства РФ от 14.11.2002 N 825, от 12.10.2004 N 540,с изм., внесенными распоряжением Правительства РФ от 21.10.2004 N 1355-р)

[20] Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 — 2012 годы» (Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 6 июля 2006 г. № 977-р)

[21] Программа фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008 — 2012 годы (Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г. N 233-р).

[22] Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 года (ВЗ-П7-2702 от 4 мая 2008 г.) www.mon.gov.ru/work/nti/dok/str/nano15.doc

1.4 Государственная корпорация
«Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО)

Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО) – масштабный государственный проект, конечной целью которого является перевод страны на инновационный путь развития и вхождение России в число лидеров мирового рынка нанотехнологий.

Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО) учреждена федеральным законом №139-ФЗ 19 июля 2007 года для «реализации государственной политики в сфере нанотехнологий, развития инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологий, реализации проектов создания перспективных нанотехнологий и наноиндустрии».

Корпорация выступала соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом. Финансовое участие корпорации на ранних стадиях проектов снижает риски ее партнеров – частных инвесторов. Корпорация участвовала в создании объектов нанотехнологической инфраструктуры, например, центров коллективного пользования, бизнес-инкубаторов и фондов раннего инвестирования. РОСНАНО выбирало приоритетные направления инвестирования на основе долгосрочных прогнозов развития, к разработке которых привлекались ведущие российские и мировые эксперты. На деятельность Корпорации Правительством РФ было выделено 130 млрд. рублей, которые были внесены в уставный капитал РОСНАНО в ноябре 2007 года. В июне 2008 года временно-свободные средства были размещены на счетах в 8 коммерческих банках в соответствии с рекомендациями Министерства финансов РФ. Органами управления РОСНАНО являлись наблюдательный совет, правление и генеральный директор. В сентябре 2008 года генеральным директором Российской корпорации нанотехнологий был назначен Анатолий Борисович Чубайс.

В марте 2011 года путем реорганизации государственной корпорации «Российская корпорация нанотехнологий» было создано ОАО «РОСНАНО», которое реализует государственную политику по развитию наноиндустрии, выступая соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом. 100% акций ОАО «РОСНАНО» находится в собственности государства. Председателем правления ОАО «РОСНАНО» назначен Анатолий Чубайс.

Задачи государственной корпорации «Российская корпорация нанотехнологий» по созданию нанотехнологической инфраструктуры и реализации образовательных программ выполняются Фондом инфраструктурных и образовательных программ, также созданным в результате реорганизации госкорпорации.

Более подробнее о РОСНАНО можно узнать на официальном сайте: http://www.rusnano.com/.

Основные принципы деятельности РОСНАНО:

1. Реализация государственных интересов
В сфере нанотехнологий Корпорация действует в интересах РФ, является основным координатором инновационной политики, направленной на коммерциализацию перспективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок.

2. Коммерческая направленность
В инвестиционной сфере деятельность Корпорации направлена на достижение положительных коммерческих результатов и вовлечение частного капитала в наноиндустрию.

3. Эффективность
Для достижения поставленных целей Корпорация максимально эффективно использует предоставленные ресурсы, учитывая имеющиеся ограничения и избегая неоправданных затрат.

4. Региональное развитие
Корпорация содействует развитию инновационных процессов в сфере нанотехнологий во всех регионах Российской Федерации, имеющих и/или активно создающих условия для такой деятельности.

5. Публичность и открытость
Корпорация открыта для взаимодействия с любыми российскими и зарубежными структурами для достижения поставленных целей. Корпорация информирует всех участников инновационного процесса и общественность о своей текущей деятельности и ее результатах.

6. Координация совместной деятельности
Корпорация координирует свою деятельность с другими институтами развития и участниками инновационного процесса в области нанотехнологий.

7. Снижение рисков и устранение рыночных барьеров
Корпорация стремится снизить научные, технологические, рыночные риски для всех участников инновационного процесса в области нанотехнологий.

Корпорация может полностью или частично принять на себя риски, связанные с развитием нанотехнологий в наиболее важных направлениях инновационного процесса.

Корпорация создает необходимые условия для расширения числа участников инновационного процесса, и она не будет конкурировать с коммерческими институтами.

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

• Инвестиционная деятельность (инвестиционные проекты) — отбор, экспертиза и финансирование проектов и программ, соответствующих целям дорожных карт, принципы и организация управления проектами.
• Образовательные проекты (развитие системы образования и подготовки кадров) — содействие развитию системы подготовки кадров для инновационной деятельности, включая научные, технологические и управленческие кадры, с учетом необходимости междисциплинарного обучения и подготовки.
• Популяризация и общественные коммуникации - повышение общественной информированности о процессах, происходящих в наноиндустрии, формирование доверительного отношения к продукции наноиндустрии, повышение привлекательности наноотрасли как сферы инвестирования.
• Развитие рыночных условий и отношений (раскрытие рынков) — формирование условий и содействие развитию (расширению) рынков сбыта нанотехнологической продукции и интеллектуальных продуктов наноиндустрии с целью обеспечения притока частных инвестиций. Содействие продвижению российской нанотехнологической продукции на мировые рынки.
• Обеспечение безопасности нанотехнологий и продукции наноиндустрии — активное и опережающее проведение работ, связанных с выявлением и учетом всех факторов безопасности научных исследований, выпуска и использования (применения) продукции наноиндустрии.
• Сертификация, стандартизация и метрологическое обеспечение — содействие формированию систем стандартизации, сертификации и метрологического обеспечения наноиндустрии.
• Участие в совершенствовании законодательства — выявление направлений совершенствования законодательной базы инновационных процессов в наноиндустрии, проведение мероприятий, направленных на снижение (устранение) имеющихся законодательных барьеров и противоречий.
• Международное сотрудничество — развитие международного взаимодействия в научной, коммерческой и инвестиционной сфере, продвижение российской нанопродукции на международные рынки, участие Корпорации в деятельности международных организаций, формирование позитивного образа России как одного из основных участников мирового инновационного процесса;
• Создание международной площадки для обсуждения проблем и перспектив развития наноиндустрии — создание и развитие условий в России для обсуждения глобальных научных, технических и экологических проблем наноиндустрии, проведения соответствующих мероприятий на постоянной основе.

1.5 Наноцентры в России

Центр нанотехнологий и наноматериалов Росатома создан 25 октября 2006 года в целях совершенствования нанотехнологий, направленных на безопасное использование атомной энергии, а также рациональное использование государственных капитальных вложений в области развития наноиндустрии.

Координатор работ по нанотехнологиям и наноматериалам от Росатома является "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Неорганических Материалов им. Академика А.А. Бочвара".

Направление деятельности - создание конструкционных и топливных объемных наноматериалов на основе металлов, оксидов, фуллеренов, интерметаллидов с повышенными и принципиально новыми технико-экономическими характеристиками.

Наиболее известные направления разработки нанотехнологий и наноматериалов - создание практически всех технических композиционных низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников, создание нового класса наноструктурного электротехнического материала, имеющего уникальное сочетание сверхвысокой прочности (более 1000 МПа) и высокой электропроводности (более 70% от электропроводности высокочистой меди).

К крупнейшим центрам коллективного пользования (ЦКП), позволяющим на самом современном уровне проводить комплексные исследования наноматериалов, относятся ЦКП МГУ им. М.В. Ломоносова «Технологии получения новых наноструктурированных материалов и их комплексное исследование», ЦКП «Материаловедение и диагностика в передовых технологиях» Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе РАН, ЦКП «Центр наноструктурных материалов и нанотехнологий» Белгородского государственного университета.

Другие заметные центры коллективного пользования:

- Федеральный центр коллективного пользования физико-химических исследований веществ и материалов (Казанский государственный университет, Институт органической и физической химии им. А.Е.Арбузова, Казанский физико-технический института им. Е.К. Завойского КНЦ РАН)

- Уральский научно-образовательный центр «Перспективные материалы»

- Центр коллективного пользования при НИИФП им. Ф.В. Лукина (Государственный Научно-Исследовательский Институт Физических проблем имени Ф.В.Лукина, г.Зеленоград)

- Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий (Ханты-Мансийск)

Наноцентры на базе ВУЗов России

Научно-образовательные центры (НОЦ) будут созданы на базе российских вузов, учитывая междисциплинарный характер учебного заведения; комплексный характер подготовки учащихся в НОЦ (высокий уровень как теоретической, так и практической подготовки; дальнейшее трудоустройство выпускников по специальности; наличие бизнес-инкубаторов, научных центров и др.). 27 российских вузов имеют лицензии и готовят кадры по направлению «нанотехнологии».

Санкт-Петербургский государственный университет в рамках договора с Минобрнауки РФ открыл Центр нанотехнологий. СПбГУ начал обучать нанотехнологиям по новым образовательным программам – «Нанобиология» и «Новые материалы и нанотехнологии». Среди ключевых задач Центра - «систематизация работ в области новых материалов».

Московский государственный институт электронной техники (МИЭТ): федеральный информационно-аналитический центр "Нанотехнологии и наноматериалы" (ИАЦ) проводит постоянный мониторинг публикуемой информации в области нанотехнологий и наноматериалов, включая монографии, сборники статей, справочные издания, публикации в периодической литературе.

В Нижегородском Государственном университете им. Н.И.Лобачевского в рамках реализации приоритетного национального проекта "Образование" в 2007 году создан центр наноиндустрии.

На базе Московского энергетического института (технического университета) образован наноцентр в 2004 году. Осуществляет обучение Нанотехнологии как большой системе в соответствии с Государственной лицензией (нанотехнологический менеджмент, междисциплинарные лекционные курсы и практикумы и др.). Проводятся исследования по созданию нанотехнологических средств управления качеством конструкционных материалов и бетонов для строительной индустрии, по математическому анализу генетического кода с целью прогнозирования функций кодовых структур ДНК. Также ведутся работы по созданию топливных элементов чипа кремния, систем для корпоративной логистики, сверхчувствительный акустических сенсоров.

В Московском государственном институте радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА) открыт Международный учебно-научный центр "Нанотехнологии для сверхскоростной телекоммуникации" Целью деятельности Центра является:

- научные разработки в области нанотехнологии для фотоники, в частности: создание фотонных кристаллов и фотонно-кристаллических элементов и устройств, исследование распространения сверхкоротких (фемтосекундных) лазерных импульсов в наноструктурах и фотонных кристаллах;

- подготовка студентов по специальности "Нанотехнологии в электронике"

- развитие международных связей в области нанотехнологий для проведения совместных исследований, развития инновационной деятельности, повышения качества образования.

Югорский центр нанотехнологий (г. Ханты-Мансийск) создан в 2005 году. Центр создан благодаря целевой финансовой поддержке Министерства науки и образования Российской Федерации. Основное направление деятельности центра - решениe научных задач в области технологии объектов, размеры которых сравнимы с размерами атомов или молекул.

В Ижевском государственном техническом университете в стадии становления находится центр нанотехнологий. Уже присутствует весь комплекс необходимых составляющих:
- сконцентрированы научные, теоретические и прикладные исследования;
- активно ведутся инновационные работы, направленные на реализацию в реальном секторе экономики;
- присутствует образовательная компонента – способность готовить специалистов в области нанотехнологий.

В Московском государственном университете создан Научно-образовательный центр по нанотехнологиям. Ректор МГУ Виктор Антонович Садовничий подписал приказ о создании Центра 8 октября 2008 года. Развитие нанотехнологий в последнее время приобрело в России масштаб одной из национальных идей и воспринимается как своеобразная панацея спасения российской науки. Насколько оправданы подобные ожидания, решат кадры, а точнее, уровень их подготовки и образования.

В Московском институте электронной техники создан центр «Нанотехнологии в электронике». Приоритетные научные направления исследований:
- зондовая микроскопия,
- зондовая нанотехнология,
- поиск новых методов и материалов для создания элементов наноэлектроники.

Национальный информационно-аналитический центр "Нанотехнологии и наноматериалы" - структурное подразделение Московского Института Электронной Техники. Основной целью центра является обеспечение текущей и аналитической информацией органов государственной власти и всех участников инновационного процесса, включая научные, проектные и производственные организации с различной формой собственности. Изредка обновляет новостную ленту, в остальном статичен.

Центр исследования поверхности и наноразмерных систем в Физико-техническом институте УрО РАН, г.Ижевска.
Центр решает задачи в следующих областях: материаловедение, нанометрология, микро- и наноэлектроника, тонкопленочные технологии, трибология, анализ брака производства, медицина, биология, обучение и повышение квалификации кадров, научно-методическая помощь в области исследований поверхности и наноразмерных систем, разработка и изготовление систем автоматизации (программно - аппаратных комплексов) для спектроскопического и микроскопического оборудования, а также установок структурного анализа.

Региональный межведомственный центр коллективного пользования «Нанотехнологии» Таганрогского государственного радиотехнического университета.
Деятельность РМЦКП "Нанотехнологии" состоит в выполнении научно-исследовательских работ по микро- и нанотехнологии, проектированию и конструированию полупроводниковых приборов микро- и наноэлектроники, а также обучении и повышении квалификации кадров, научно-методической помощи в области исследований поверхности и наноразмерных систем.