Развитие нанотехнологий в России:

с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза,

а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.
Современные нанотехнологии являются новым важным стратегическим направлением. Развитие имеющихся знаний о нанотехнологиях в будущем поспособствует открытию новых теорий и изобретений, и позволит взглянуть на мир с новым пониманием. Поэтому, освещение основных достижений в области "нано" на сегодняшний день является актуальной задачей.
Научно-технический прогресс, являясь величайшим достижением современности, представляет собой наиболее конкретизированное выражение человеческого развития. Очевидным фактом является тесное взаимодействие даже самых абстрактных разделов науки с политикой и социально-экономической жизнью. Неоспоримым является влияние развития научного и технического прогресса на социальные преобразования, на развитие человечества в целом.

Развитие нанотехнологий в РФ
На сегодняшний день наноиндустрия является наиболее перспективным направлением в науке и технике. Ведущие экономические державы Россия, США, Япония, Китай и страны ЕС в настоящее время формируют рынок в сфере наноиндустрии, который растет с каждым днем. 
С целью создания мощной конкурентноспособности в России принята программа развития наноиндустрии, по завершению которой к 2015 году объем производства должен составить свыше 900 миллиардов рублей, а после завершение программы его объем увеличится до 1,2 – 1,5 трлн. долларов.
Утвержден проект формирования и развития рынка наноиндустрии в России, который состоит из трех этапов. Результатом данной инициативы будет создана современная кадровая, технологическая и информационная база. Программа сформирована с учетом инструментов управления в сфере наноиндустрии и установленного правительственного состава.
Программа разработана Министерстовом образования и науки РФ до 2015 г. и позволит создать конкурентно способные производства на мировом рынке высоких технологий и формировании научно-технического потенциала России.
Источниками финансирования для решения задач в рамках программы являются бюджетные средства федеральных целевых программ, РОСНАНО, а также средства государственных фондов и другие.

инвестирования - в первую очередь это наноматериалы, а также оптика

и электроника, энергоэффективность, медицина и фармацевтика, модификация поверхностей. Финансирование направляется на строительство новых заводов, фабрик, цехов, а также модернизацию и расширение существующих. За последние два года было по строено и открыто 16 новых заводов в 10 регионах России, основной сегмент - производство наноматериалов. Как отметил Сергей Калюжный, много новых предприятий было запущено осенью прошлого года. "Это естественно, потому что строительство новых объектов требует разработки и утверждения проектной документации, и только потом начинается непосредственно строительство и запуск предприятия, закупка оборудования. Все это довольно сложная процедура, которая занимает определенное время. Поэтому я был удивлен, когда осенью 2008 года меня спрашивали: а что вы делаете? Мы не волшебники, мы занимаемся реальным производством, которое требует времени и взвешенного подхода", - пояснил эксперт.
Расширение программы финансирования фундаментальных научных исследований в России - абсолютный приоритет для государства, и на эти цели до 2014 года будет выделено почти 8 миллиардов долларов, сообщил 26 ноября 2011 г. президент РФ  Дмитрий Медведев, выступая на пленарном заседании Международного форума по нанотехнологиям.
По мнению Медведева, развитие нанотехнологий идет в России по верному пути, в том числе потому, что инфраструктура в данной области "создается на правильной основе", а "государственная часть дополняется частным бизнесом". "Доля госкорпорации РОСНАНО в таких проектах всегда составляет менее половины", - пояснил он. Остальное - средства частных инвесторов. При этом РОСНАНО ставит перед собой задачу выходить из проектов частных компаний на этапе, когда разработки завоюют рыночные позиции. "Главная миссия государства заключается в том, чтобы вовремя уйти", - уточнил Медведев.
Он также подчеркнул большое значение международной кооперации в данной сфере, тем более с учетом того, что инвестиции в новые высокотехнологичные разработки - "дело рискованное". В связи с этим Медведев считает важным, что в рамках крупнейшего инновационного форума, который открылся в Москве, "сформировалась хорошая площадка для взаимовыгодных и перспективных договоренностей и соглашений".
Президент напомнил, что финансированием работ в области нанотехнологий в России, помимо государства, занимаются специализированные фонды, а также кредитно-финансовые институты, в том числе Внешэкономбанк, кредитный портфель которого по инвестиционным проектам превышает 10 миллиардов долларов.

и наноинженерия, применяющие комплекс подходов для обеспечения применения нанотехнологических разработок

в сфере практической медицины и здравоохранения.
Внедрение нанотехнологических подходов в практику медицинской диагностики позволяет обеспечить следующие практические результаты:
- повышение чувствительности и экспрессности анализа позволяет осуществлять раннюю диагностику заболеваний, что уже в ближайшее время может быть использовано для обнаружения онкологических, эндокринных и сердечнососудистых заболеваний, вирусных и бактериальных инфекций;
- повышение производительности позволяет проводить комплексное обследование по набору диагностических критериев, что может быть использовано для индивидуализированного подхода к лечению и профилактике.
С учетом существующего в России задела в период 3—5 лет будут интенсивно развиваться, сертифицироваться, и внедрятся в практику методики медицинской нанодиагностики онкологических заболеваний, вирусных гепатитов, ВИЧ-инфекций, методы оценки лекарственной устойчивости бактериальных возбудителей (в том числе туберкулеза), системы фармакологического мониторинга для оценки индивидуальной переносимости лекарств.
Важнейшей задачей нанотехнологий в ближайшие 10–20 лет, по мнению большинства экспертов, будет разработка материалов для медицины. Считается, что за эти годы будут созданы наноматериалы для целевой доставки лекарств, «умных» имплантатов (искусственных сосудов, искусственной кожи и т.д.) и искусственных органов, для интерфейса электронных устройств, вживляемых в человеческие органы, и самих органов для поддержания жизнедеятельности человека. Это очень серьезный вызов для специалистов, занятых разработкой новых материалов.
Природные материалы – ткани живых организмов и растений – имеют иерархическое строение, и если человечество намерено создавать полноценные биосовместимые материалы, их строение также должно быть иерархическим, что потребует разработки высокопроизводительных методов компьютерного проектирования и эффективных технологий производства, основанных на процессах самоорганизации многомасштабных иерархических материалов.

материалов не только для медицины, но и для других сфер

деятельности человека – машиностроения, приборостроения и энергетики – поскольку именно такие архитектуры позволяют строить «снизу – вверх» материалы с большим разнообразием характеристик.

2) Нанотехнологии в строительстве
Строительный сектор имеет дело с огромным количеством сырья и различные инновационные материалы уже находят применение в современном строительстве и начинают вносить свою долю в формирование архитектуры будущего.
Уже получены конструкционные композиционные материалы с уникальными прочностными характеристиками, новые виды арматурных сталей, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, самоочищающиеся и износостойкие покрытия, паропроницаемые и гибкие стекла.
Будущее строительного материаловедения
во многом связано с применением
нанотехнологических подходов — внедрения
процессов формирования структуры
современных строительных материалов,
предусматривающих их сборку или
самосборку «снизу-вверх», то есть дизайн
материала или изделия, который заключается
в контролируемом и управляемом воздействии
на процесс структурообразования, начиная с
наноразмерного уровня. Результатом такого
подхода будет получение новых по составу
и качественно отличающихся по структуре
и свойствам конструкционных, теплоизоляционных, отделочных и других материалов, в полной мере отвечающих современным тенденциям развития архитектурных форм, конструктивных решений и технологии возведения объектов промышленного и гражданского назначения.
И уже в настоящее время планируются и проводятся теоретические и экспериментальные исследования, направленные на разработку методов наноструктурного модифицирования материалов, изучение количественных и качественных изменений их важнейших свойств и разработку технологических процессов получения различных видов строительных материалов, изделий и конструкций с улучшенными по сравнению с аналогами физико-механическими характеристиками.
Несмотря на то, что новые технологии и материалы уже внедряются в строительную отрасль, их доля еще достаточно мала — менее 1% в общем объеме материалов строительного сектора.

ультра- и нанодисперсных порошков со стабильным химическим, фазовым и гранулометрическим

составом, в разработке новых видов армирующих элементов (нитевидных кристаллов, волокон, микросфер, дисперсных частиц), в создании новых бездефектных особо высокопрочных реактивных порошковых бетонов, термостойких композиционных материалов, материалов с различной электропроводимостью, наносистем для вредных производств и ядерной энергетики, в развитии научных основ проектирования специализированного технологического оборудования с автоматизированными системами контроля качества цементных композитов.










Не за горами появление материалов с контролируемой электропроводностью, деформативными характеристиками и низким термическим расширением, «умных» материалов, например, датчиков для мониторинга температуры, влажности, напряжений.

3) Нанотехнологии в военной сфере
Создание различного рода защитных средств - одно из направлений военных исследований в области нанотехнологий. Так, израильская компания ApNano Materials недавно испытала один из наиболее стойких к удару материалов, известных человечеству. Образец материала ApNano, разработанный на основе дисульфида вольфрама, подвергался ударам, которые производились стальным снарядом, выпущенным со скоростью до 1,5 км/с. Исследуемый материал выдержал удар с воздействиями до 250 т/см2, а также статическую нагрузку 350 т/см2, что приблизительно соответствует нагрузке, развиваемой четырьмя локомотивами на область размером с человеческий ноготь.
Такой материал может понадобиться для изготовления шлемов и бронежилетов, а также обшивки военного транспорта. На 11-й Международной выставке средств обеспечения безопасности государства "Интерполитех-2007" Научно-исследовательский институт стали (Москва) и Институт прикладных нанотехнологии (Зеленоград) продемонстрировали первые опытные отечественные образцы "жидкой" брони, которая в перспективе может применяться для бронежилетов и других средств индивидуальной защиты. Ее создание заключается в обработке обычной баллистической ткани гелевой композицией на основе фтора с наночастицами оксида корунда. Обработанная ткань внешне не отличается от аналога, но при ударном воздействии на нее пули или осколка находящийся внутри гель мгновенно затвердевает препятствуя разрушению ткани и снижая поражающее воздействие.

"жидкой" брони и стандартного образца, изготовленного из 18 слоев баллистической

ткани. Испытания проводились методом метания в них шариков массой 1,04 г и диаметром 6,3 мм (аналог пули) со скоростью 526 м/с. В результате испытаний было установлено, что "жидкая" броня обеспечивает лучшие защитные свойства, выдерживая нагрузку от шариков, летящих со скоростью до 560 м/с.
















Другим изобретением, которое может быть в перспективе использовано для военных целей, является разработка так называемого плаща-невидимки. Как видим, некоторые фантастические сюжеты русских народных сказок о шапках невидимках и коврах-самолетах начинают сбываться.
Основная задача, стоящая перед разработчиками данного маскирующего устройства, заключается в том, чтобы сделать объект невидимым за счет выполнения двух необходимых требований: свет не должен отражаться от объекта и должен полностью обходить объект. При этом необходимо, чтобы наблюдатель видел только задний фон, а не сам предмет, замаскированный устройством-невидимкой.

продаются только скромные достижения нанотехнологии, вроде самоочищающихся покрытий и упаковок,

позволяющих дольше сохранять свежими продукты питания. Однако ученые предсказывают триумфальное шествие нанотехнологий в недалеком будущем, опираясь на факт её постепенного проникновении во все отрасли производства.
Согласно прогнозам, спрос на электроэнергию к 2025 году вырастет на 50%. В настоящее время около 1,6 млрд человек не обеспечены электроэнергией, а у 2,4 млрд. единственными источниками энергии и тепла являются сельскохозяйственные отходы и растительные материалы. Использование ископаемого топлива растет и может удвоиться в ближайшее время. С учетом имеющихся запасов природного топлива эта проблема будет с каждым годом только усугубляться.
Предполагается, что нанотехнологии позволят решить энергетические проблемы посредством применения более эффективного освещения, топливных элементов, водородных аккумуляторов, солнечных элементов, распределения источников энергии и децентрализации производства.
Восторженно предвкушая те положительные изменения, которые принесет с собой промышленная революция, не будем столь наивны, чтобы не задуматься о возможных опасностях и проблемах. Многие крупные ученые современности не зря пытаются привлечь внимание не только к позитивным перспективам будущего, но и к возможным негативным последствиям.
Ученые утверждают, что исследования в области нанотехнологий и других областях должны быть остановлены до того, как это навредит человечеству. Но вместо простого запрета исследований в этой области они предлагают установить правительственный контроль над опасными исследованиями, что поможет предотвратить случайную катастрофу.
Многие вопросы, стоящие сегодня перед исследователями, действительно очень актуальны и важны. В бешеной гонке нанотехнологий ученые должны взять на себя всю полноту ответственности за жизнь и здоровье других людей, чтобы не оказаться беззаботными фанатиками, совершившими "революцию" только лишь "во имя революции", не утруждая себя размышлениями о возможных трагических последствиях и катастрофах.

товаров: косметики, лекарственных препаратов, смазочных материалов, топлив, защитных и упрочняющих

плёнок, металлических и полимерных материалов, текстильных материалов, катализаторов, мембран, красок, упаковочных материалов, бумаги, детекторов, сенсоров и т.д.
Все перечисленные выше товары производятся в РФ и потребляются на внутреннем рынке. Эти товары конкурируют с импортными изделиями того же назначения, которые уже сегодня начинают усовершенствоваться с использованием нанотехнологий. В дальнейшем эта конкуренция будет нарастать и можно предполагать, что отечественные производители будут пытаться улучшать качество своих товаров за счёт применения нанотехнологий, в том числе нанопорошков.
Для того чтобы российские производители товаров смогли в ближайшее время улучшить качество своих товаров, необходимо максимально быстро создать в РФ масштабное производство нанопорошков, способное удовлетворить спрос потребителей сертифицированной продукцией. 
Одновременно необходимо инициировать специальные конкурсы, финансируемые за счёт госбюджета, ориентированные на применение нанопорошков в различных сегментах производства.
Важным обеспечивающим элементом развития национальной наноиндустрии является платформа «Подготовка и переподготовка кадров для нужд наноиндустрии».
В рамках этой платформы предусматриваются, в частности, мероприятия в краткосрочной перспективе: уточнение отраслей и направлений экономики знания, ориентирующих на цели интенсификации научно- технологического развития и на этой основе – проведение системного анализа состояния, кадрового и образовательного аспектов в обеспечивающих отраслях наук и отдельных научных направлениях.

предусматривает институциональное решение вопросов закрепления кадров для обеспечения эффективности исследований

и разработок в области наноиндустрии. К 2015 году вопросы подготовки кадров и их закрепления в наноиндустрии должны быть решены. Их решение должно быть сопряжено с теми институциональными решениями, которые предложены и с другими разработанными платформами.
В долгосрочной перспективе в рамках платформы ставятся и реализуются следующие задачи: формирование института исследовательских университетов как основы регионального развития; обеспечение внутрироссийской мобильности научных и образовательных кадров как основы образовательной и инновационной национальных систем; становление российских научно-образовательных центров как международных центров подготовки кадров.

будущего, важнейшая отрасль, без которой немыслимо дальнейшее развитие цивилизации. Возможности

использования нанотехнологий практически неисчерпаемы - начиная от микроскопических компьютеров, убивающих раковые клетки, и заканчивая автомобильными двигателями, не загрязняющими окружающую среду.
Большие перспективы несут в себе и большие опасности. В этом отношении человек должен с максимальной осторожностью отнестись к небывалым возможностям нанотехнологий, направляя свои исследования на мирные цели. В противном случае он может подставить под удар свое собственное существование.
Усилия России в области развития нанотехнологий являются частью масштабной программы по укреплению фундаментальной науки и развитию системы образования.
Усилия России в области развития нанотехнологий являются частью масштабной программы по укреплению фундаментальной науки и развитию системы образования. Лидер российских разработок, в том числе в области ядерной физики, Курчатовский институт получил в прошлом году 5,9 миллиардов рублей на реализацию правительственной программы по созданию Центра конвергентных нано-био-инфо-когнитивных наук и технологий. Планируется, что этот центр будет заниматься также расшифровкой геномов, иметь единую базу обработки данных и наряду с ещё несколькими исследовательскими центрами Российской Академии Наук войдёт в состав национального научно-исследовательского центра по нанотехнологиям.
Но международные эксперты предупреждают о завышенных ожиданиях России, которые могут не оправдаться. Россия бросает много денег и мозгов в нанотехнологии. Но на фоне благоприятных и льготных условий, которые повсеместно создаются для развития приоритетных проектов, в том числе и в области нанотехнологий, выйти на международный рынок и занять там уверенную позицию для России будет нелегко.