Популярные Нано Технологии

Размещение материала

Для размещения материала в данном разделе заполните пожалуйста эту форму.

Кадры

Фотогалерея

Сравнительный анализ результатов отечественных исследований с аналогичными зарубежными разработками в области нанотехнологий

Среди недостатков развития анализируемого направления эксперты называют низкий уровень патентования получаемых результатов и активный отток квалифицированных кадров. К достоинствам проводимых в России НИОКР эксперты относят широкую географию научных исследований, а также сформированную образовательную базу, обеспечивающую приток молодых специалистов.

Исследования в области нанофотоники и спинтроники

Основными отечественными научными центрами, в которых проводятся исследования в области нанофотоники и спинтроники, являются Международный учебно-научный лазерный центр, физический факультет МГУ им. Ломоносова, Институт общей физики РАН.

Эксперты отмечают стагнацию исследовательской активности в анализируемой области. Ежегодно в мире по нанофотонике и спинтронике проводится не более 1000 научных работ, что существенно меньше, чем по другим направлениям развития нанотехнологий.

К наиболее перспективным направлениям исследований и прикладным областям применения нанофотоники и спинтроники специалисты относят: новые композитные материалы для магнитов; магниторезистивные устройства; нанокомпозиты на основе полимерных матриц; фотонные кристаллы; моделирование оптически активных сред и микромагнитное моделирование.

В России проводится 4% мировых научных работ в области фотоники и спинтроники. Причем около 70% исследований в указанной области проводятся совместно или в соавторстве с зарубежными институтами. По оценкам аналитиков, российская наука не относится к числу мировых лидеров в области фотоники и спинтроники. Лидирующие позиции в указанной области занимают научные центры ЕС и США, где проводят около 2/3 всех мировых исследований, а также Китая и Японии (по 12%). Более половины всех зарегистрированных патентов принадлежит США. Доля России в общем объеме научных публикаций и патентов незначительна (таблица 6).

Таблица 6. Научная активность стран-лидеров в области нанофотоники и спинтроники в 2005-2007 годах

  Всего в мире США ЕС Китай Япония Южная Корея Россия
Научные публикации 1924 604  613 253 217 99 78
Патенты 241 128 39 7 15 23 11

Эксперты отмечают перспективность использования результатов исследований по нанофотонике и спинтронике для нужд потребительской электроники, запоминающих устройств, оптических и магнитных фильтров, сенсоров, а также новых материалов.

Исследования в области био- и наносенсоров и датчиков

Ведущими центрами, занимающимися исследованиями био- и наносенсоров в России, являются к настоящему моменту физический и химический факультеты МГУ им. Ломоносова, Казанский государственный университет, Новосибирский государственный университет, Институт теоретической и экспериментальной физики (г. Москва).

Биологические сенсоры и наносенсоры считаются в настоящее время одним из наиболее перспективных направлений нанотехнологий. В первую очередь, это обусловлено широким спектром возможных приложений, главным образом в медицине, электронике и химической промышленности. К направлениям исследований в области био- и наносенсоров относят следующие: разработка неоотторгаемых человеческим организмом биологических наносенсоров, а также создание на их основе наномеханизмов для профилактики и диагностики различных заболеваний; создание жидкостных и газовых анализаторов на основе специальных наносенсоров.

В настоящее время в мире ежегодно публикуется около 5000 работ, посвященных разработке био- и наносенсоров. Наибольших успехов добились ученые США и ЕС. Также в качестве перспективных отмечаются исследования японских специалистов в области наномедицины. Российские разработки в данном направлении относятся, прежде всего, к области создания газоанализирующих сенсоров и датчиков окружающей среды, однако в общей массе работ России принадлежит чуть более 1% (таблица 7).

Таблица 7. Научная активность стран-лидеров в области био- и наносенсоров в 2005-2007 годах

  Всего в мире США ЕС Китай Япония Южная Корея Россия
Научные публикации 14202 4596 4923 1918 991 577 189
Патенты 670 337 142 3 90 21 0

Эксперты отмечают, что в настоящее время рынок наносенсоров находится в зачаточном состоянии и масштабного внедрения наносенсоров в промышленность нельзя ожидать ранее, чем через 3-5 лет. Прогнозируемые объемы рынка в среднесрочной перспективе, по различным оценкам, составят от 0,5 до 3 млрд. долларов в год.

Исследования в области наноманипуляторов и наноинструментов

Основными отечественными научными центрами, в которых проводятся исследования в области наноманипуляторов и наноинструментов, являются: ГОУ ВПО "МГТУ имени Н.Э. Баумана", Институт физики микроструктур РАН, Институт кристаллографии РАН им. А.В. Шубникова, Институт общей физики им А.М. Прохорова.

Российскими учеными проводится около 2% общемировых исследований в данной области. Перспективные разработки, готовые к широкомасштабной коммерциализации в краткосрочной перспективе, отсутствуют. Безоговорочным лидером по количеству НИОКР и патентов в области наноманипуляторов и наноинструментов являются США. Немного отстают страны ЕС, среди которых, в первую очередь, выделяются Великобритания, Германия и Франция. Китай занимает третье место, однако динамика развития отрасли здесь наиболее высокая (таблица 8).

Таблица 8. Научная активность стран-лидеров в области наноманипуляторов и наноинструментов в 2005-2007 годах

  Всего в мире США ЕС Китай Япония Южная Корея Россия
Научные публикации 2596 1026 834 306 230 102 45
Патенты 102 67 16 0 3 1 4

В настоящее время в мире существует небольшое количество примеров успешно реализованных коммерческих проектов наноманипуляторов и наноинструментов, которые на современном уровне технического развития отрасли, как правило, имеют узкоспециализированные возможности промышленного применения. Лидером на данном рынке в настоящее время является Массачусетский технологический институт, в котором разработаны наноманипуляторы HexFlex, MicroHexFlex.

Исследования в области нанометрологии

Основными отечественными научными центрами, в которых проводятся исследования в области нанометрологии, являются: Институт химии и химической технологии СО РАН, ОАО НИИ "Измерения", ЗАО "Нанотехнология МДТ", (Москва, Зеленоград), Институт кристаллографии имени А.В. Шубникова, Институт проблем технологий микроэлектроники и особо чистых материалов РАН, Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы, Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений, Институт стали и сплавов, МФТИ, Институт общей физики имени А.М. Прохорова.

Российские научные организации находятся на мировом уровне по качеству НИР и ОКР в области нанометрологии. В России выполняется порядка 5-7% всего объема мировых исследований в данной научной области.

Экспертные оценки показывают, что на метрологическое обеспечение развития микроэлектроники в направлении наноэлектроники в США ежегодно тратится более 4 млрд. долларов. Метрология в области нанотехнологий теснейшим образом связана со стандартизацией. Технические комитеты по стандартизации (ТК) в странах с активно развивающимися нанотехнологиями стали создаваться в 2004-2005 годах. Так, в США в настоящее время стандартизацией в области нанотехнологий занимаются три организации: ASTM, ANSI и IEEE. В США в разработке находится не менее 30 стандартов в области нанотехнологий. В России в 2005 году также создан технический комитет по стандартизации в области нанотехнологий ТК441. В настоящее время разработаны и введены в действие 4 национальных стандарта, касающиеся метрологического обеспечения зондовых атомно-силовых измерительных сканирующих микроскопов и электронных растровых измерительных микроскопов. В разработке находится три стандарта, в том числе один стандарт по терминологии в области нанотехнологий. Таким образом, интенсивность стандартизации в России сегодня значительно уступает США.

Анализ принятых и разрабатываемых стандартов показывает, что в основном они формируются в три группы: стандарты на измерения и испытания (включая терминологию); стандарты на качество и безопасность; стандарты на совместимость и взаимодействие. В ближайшие 3-5 лет работы по стандартизации будут сосредоточены на: терминологии; методах измерений и испытаний; качестве и безопасности продукции; совместимости и взаимодействии.

Эксперты отмечают, что Российская Федерация представлена на мировом рынке нанометрологий ЗАО "Нанотехнология МДТ" (Зеленоград. Москва) - фирмой-производителем конкурентоспособного оборудования. Компания ЗАО "Нанотехнология МДТ" контролирует не менее 14% европейского рынка зондовых микроскопов и интеллектуальных зондовых систем, 9% рынка стран Юго-Восточной Азии, 1-2% американского рынка. В области производства специальных микромеханических зондов для атомно-силовой микроскопии (кантилеверов) фирма имеет до 15% мирового рынка. Аналитики отмечают, что достаточно агрессивная маркетинговая политика ЗАО "Нанотехнология МДТ", ее стремление участвовать в ряде значимых европейских исследовательских проектов, постепенный выход на рынки Великобритании и США, а также сопоставимые с расходами крупнейших мировых компаний расходы на НИОКР позволяют прогнозировать постепенное расширение присутствия российского производителя на рынках нанометрологического оборудования. Отмечается также, что увеличение спроса на соответствующую продукцию отечественных исследовательских организаций в связи с активизацией государственной поддержки НИОКР в области нанотехнологий также будет способствовать расширению номенклатуры производимой ЗАО "Нанотехнология МДТ" продукции и закреплению ее позиций.

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз

Анонсы событий