Инновация - это исторически бесповоротное изменение способа производства вещей.
Й. Шумпетер


М.И. Туган-Барановский

Й.А. Шумпетер

Н.Д. Кондратьев

Галерея выдающихся ученых

UA RU EN

Обращаем внимание на инновацию, созданную на данном сайте. Внизу главной страницы расположены графики,  которые в on line демонстрируют изменения цен на мировых рынках золота  и нефти, а также экономический календарь публикации в Интернете важных мировых экономических индексов 

 
Публикации

Фиговский О.Л.

Обсуждая пути модернизационного процесса

Основой новых технологий являются наука и образование – без принципиальных научных открытий и без инновационной инженерии невозможно обеспечить развитие модернизационного производства. Поэтому концепцию доклада Олега Иншакова на заседании общественной палаты в апреле 2013 года, в котором он сказал, что надо отделить науку от образования и от промышленности, на мой взгляд, не дееспособна. Аналогичную точку зрения высказывает и вице-президент РНЦ «Курчатовский институт» Владимир Бетелин, говоря, что ему предоставляется чрезвычайно важным вопрос о достижении конечной цели науки. Цель российской науки  — согласно многочисленным разговорам и документом – состоит в том, что наука в России должна быть мирового уровня. Но что такое мировой уровень и для кого он? И результат науки должен быть достигнут для кого? Это главное! Отвечают — результат для России. Это хорошо, но что именно Россия получит, что будет с этого иметь? В докладе Мелконян — ключевая фраза о том, «что важно для Европы»? А что важно для России? Что получает, собственно, Россия, от того, что наши ученые участвуют, например, в седьмой рамочной программе Европейского Союза – спрашивает Владимир Бетелин - Допустим — есть секреты, но ведь  рамочная программа сохраняет  конфиденциальность. Однако и для России этот же вопрос актуален и это центральный вопрос, как мне кажется. Все-таки наука глобальна. Россия – это Россия, правильно? И если Европа, естественно, хочет иметь свои результаты, то и Россия должна иметь свои. И эти результаты должны быть в конечном счете коммерческие. Нельзя выделить фундаментальную науку как нечто висящее в воздухе – на данном этапе, говоря про инновации и про развитие – это нереально. Очевидно, что фундаментальные результаты, безусловно, немедленно и в первую очередь должны быть использованы в экономике.  

И я бы согласился с Владимиром Бетелиным, если бы в сегодняшней России были бы видны какие-либо прорывные научные достижения. Но только что медиа корпорация «Thomson Reuters» начала публиковать данные о так называемых «передних краях исследований» («research fronts»). Эти направления отслеживаются, как только ученые в своих фундаментальных трудах начинают цитировать работы друг друга, таким образом опосредованно заявляя об определенной общности в их исследованиях. Это могут быть данные экспериментов, метод, а иногда концепция или гипотеза.

Данные о передних краях исследований раскрывают связи между учеными, работающими над родственными научными темами, но чья принадлежность не может быть отнесена к одному так называемому «невидимому колледжу» («invisible college») — неинституционализированной группе ученых, работающих в данной специальности и связанных между собой свободной передачей информации. К примеру, один передний край исследований объединил в решении общих проблем представителей математических, компьютерных наук, а также инженерного дела. Именно анализ передних краев исследований на основе определяемых и наблюдаемых ядер (основных авторов, работ и учреждений) позволяет беспристрастно и объективно увидеть, как науки развиваются: проследить во времени возникновение отдельных направлений исследований, их слияние, рост (или увядание и исчезновение), разделение. То есть, по сути, самоорганизацию системы.

Из 8 тысяч передних краев исследований, обнаруженных в базе данных Essential Science Indicators (ESI), являющейся агрегирующей надстройкой над библиометрической системой Web of Science, создателем которой является Thomson Reuters, было отобрано 100 наиболее востребованных и активно развивающихся направлений естественных и общественных наук. Выборка происходила следующим образом: специалистами компании на основании данных ESI были выделены те передние края исследований, основные работы которых чаще всего цитировались в 2007–2012 годах. Затем эти направления были ранжированы в пользу тех, кто обладал новейшими основными работами. Таким образом были определены самые перспективные передние края исследований в 10 областях наук, каждая из которых содержит десяток основных тем.

Результаты для России оказались неутешительными: в сельскохозяйственных науках, клинической медицине, биологии, а также в экономике, психологии и других общественных науках по основополагающим работам и их цитированию впереди находятся США, в геонауках — Япония, в физике — Китай. Россия мало того, что нигде не является лидером, она вообще не входит в лидирующие группы передних краев исследований ни в одной научной дисциплине. Эксперты Thomson Reuters уже констатировали, что «из лидера Россия превратилась в догоняющего. Недостаток инвестиций, без сомнения, играет значительную роль в падении объема научных результатов.  

Это позволило Илье Сайгонову в своей статье «Позади науки всей», резюмировать, что российские ученые не представлены в наиболее перспективных научных направлениях. Я уверен, что закрытость фундаментальных исследований, за которую ратует Владимир Бекетов, еще более отодвинет Россию от переднего края мировой науки. О состоянии науки в России говорит новый скандал в Российском научном сообществе, инициированный новой министерской командой Дмитрия Ливанова. Новый шаг министерства в сторону открытости системы образования вызвал новый скандал в обществе. Оказалось, сделать прозрачными для общества достижения вузов, школ, профессуры, академиков – мысль хорошая, но не для всех безопасная. С вузов и школ потребовали всю информацию выложить на сайты. А диссертации докторов и кандидатов проверили на подлинность творческой мысли. Изобретателя системы «антиплагиат» впору сравнить с французским врачом Гийотеном. Много политических трупов уже появились и появятся в среде политической элиты РФ еще, если депутатский корпус не научится правильно реагировать на результаты «антиплагиата» или если система сама вдруг не приспособится к ментальности российского чиновника и партийца.

4 апреля 2013 года обсуждение этой проблемы состоялось в Троицком Научном центре  РАН, которое открыл зам. Главного редактора газеты «Троицкий вариант», Михаил Гельфанд.  «Проблема липовых диссертаций была осознана довольно давно, не этой осенью, и на самых разных уровнях», – подчеркнул Гельфанд. Он напомнил, что и ранее были попытки реформировать что-то внутри ВАК, были попытки ввести степени делового администрирования, чтобы увести в другое русло вал диссертаций в общественных науках, которые защищают чиновники. Касаясь того, что делать дальше, Михаил Гельфанд отметил, что ему кажутся «наивными идеи, что мы сейчас устроим новые хорошие критерии для диссертационных советов, плохие советы вычистим, и все будет чудесно». Гельфанд считает, что, «по-видимому, надо опираться на то, что показало свою работоспособность, на научное сообщество». «Основное, что, как мне кажется, должна делать ВАК, она должна рассматривать апелляции»,- заметил он.

24 апреля в Вашингтоне в Инновационном центре компании Microsoft состоялась встреча ведущих российских и американских экспертов по инновациям под руководством сопредседателей группы — вице-премьера правительства РФ Владислава Суркова и заместителя госсекретаря США Роберта Хорматса. В рамках встречи рабочей группы прошло обсуждение возможностей для выхода на рынки России и США в свете коммерциализации технологий, правовых рамок развития инноваций, инновационных центров и региональных инновационных кластеров, а также роли бизнес-инкубаторов. В первый день работы группы генеральный директор и председатель правления ОАО «РВК» Игорь Агамирзян представил краткие итоги развития венчурной отрасли в России. «Устойчивый рост российской венчурной индустрии, как по объему доступного капитала, так и по инвестициям в технологические компании, свидетельствует о результативности предпринятых шагов, — сказал Игорь Агамирзян, выступая на пленарном заседании Рабочей группы. – Значительную часть рынка составляют инвестиции иностранных партнеров, которые видят все большие перспективы в развитии российских технологических компаний. Международная кооперация позволяет снимать барьеры и находить эффективные формы поддержки развития инноваций в России». Игорь Агамирзян рассказал также о проектах, реализуемых совместно с другими институтами развития и крупными компаниями, в том числе международных, таких, как ежегодная «Русская неделя инноваций», которая пройдет в сентябре этого года на двух побережьях США. В ходе дискуссии о росте российского венчурного рынка были обсуждены практические вопросы по развитию университетских инноваций, технологических отраслей, прежде всего, биотехнологий, и другие практические вопросы российско-американского сотрудничества в области инноваций.

Исходя из вышеизложенного становится понятно, что основные инвестиции приходят в технологический бизнес России из-за рубежа, и, следовательно, «закрытость» научных исследований, за которую агитирует Владимир Бекетов, вряд ли сработает на модернизационный процесс в России, а то лучшее, что создается в России, надеется на американские инвестиции, а иначе зачем проводятся «Русские недели инноваций» именно в США?

Не меньшей проблемой в России является лженаука, о которой говорит академик РАН Евгений Александров – глава комиссии РАН по борьбе с лженаукой. По мнению академика, лженаука наносит самый большой вред в бюджетных организациях. Александров рассказал, что еще в 1988 году, будучи заместителем директора по науке огромного института военно-промышленного комплекса, обнаружил очень странные вещи. Ученому приходили на утверждение отчеты, где описывались достижения, явления, которых не могло существовать с точки зрения нормальной физики. В частности, мошенники занялись продвижением так называемых торсионных (спинорных, потом микролептонных) полей. Под разработки, на основе которых лжеученые обещали создать меч-кладенец, лучи смерти, которыми якобы можно уничтожать живую силу противника или сбивать боеголовки, выделялись огромные деньги из бюджета. По словам академика, было сорок предложений для употребления этих несуществующих торсионных полей. Академик Александров утверждает, что торсионные поля были придуманы для распила денег. «Вы думаете, все эти откаты придуманы только сейчас? Это было при Советской власти, но только не был поставлено на широкую ногу», – заявил ученый.

В 1991 году программа исследований, которая велась при участии КГБ и Министерства обороны, была признана лженаучной и прекратилась вместе с распадом СССР.  В настоящее время лжеученые не менее изобретательны, рассказал академик Александров. «У нас огромные проблемы с лжемедициной, лжеприборами, лжелекарствами», – отметил он. На вопрос, какие необходимо запретить медицинские приборы, ученый ответил: «Имя им – легион». По его словам, махинаторы предлагают квантовые, биорезонансные, биоинформационные излучатели, но нужно сразу отвергать такие предложения: «Иначе вы купите муляж, который будет мигать лампочками». Шарлатаны взяли на вооружение тему производства даровой энергии – из «вакуума» – с помощью «торсионных полей» из «холодного ядерного синтеза», из космоса. Миллиардные суммы приносил бизнес вокруг «вихревых генераторов» тепла, в которых тепло образуется из электричества путем преобразования в механическую энергию вращения водяной мельницы. Поставщики чудо-техники утверждали, что КПД ее много больше 1, то есть, имеем дело с вечным двигателем.

По словам ученого, «внедрялись эти … агрегаты с помощью коррупционных схем – навязывались через начальство».  «Когда выдают деньги на «гравитационное оружие» или добывание энергии из «вакуума» – это не наивность, а распил», – отметил ученый. «Схема действий при этом стандартная. При советской власти все покрывала секретность. Теперь применяется способ веерной экспертизы, – пояснил Александров». – При этом чиновник может отбирать положительные отзывы заведений, которые готовы поучаствовать в «проекте». «Это снимает ответственность за неизбежный провал, дескать, специалисты проект поддержали. Ну, не вышло, что делать, «идем за горизонт, ученые имеют право на ошибку», – добавил академик.  «Там, где есть большие денежные потоки, очень большая опасность коррупции и разворовывания, – подчеркнул Александров. – «Сколково», к примеру, – это хлебное место для махинаторов». Ученый утверждает, что Россия стоит на одном из ведущих мест в мире по числу появления фальшивых изобретений.

Согласно докладу Национальной ассоциации инновации и развития информационных технологий (НАИРИТ), каждый пятый российский стартап в сфере высоких технологий так или иначе связан с лженаукой. «В рыночный век и серьезная наука иногда грешит, добиваясь финансирования, – отметил Александров. – Когда ради получения грантов выдумывают новые звучные термины, называя, например, голограмму фотонным кристаллом. Для этих же целей часто искусственно раздувают перспективы практического применения какого-нибудь экзотического эффекта.

О необходимости приоритетного внимания инфраструктуры науки заявил в своем докладе ректор Волгоградского государственного университета, проф. Олег Иншаков. Например, в США первые приоритеты развития фундаментальной науки были сформулированы в 2005 году. Обратите внимание, инфраструктура на третьем месте. Новые приоритеты развития фундаментальной науки сформулированы в 2011 году, инфраструктура на первом месте.  Обратите внимание на соотношение финансирования в США и в России. США примерно в 18 раз обгоняет по финансированию Россию на 2010 год и что существенная разница в плане государственных источников. Для России очень характерно то, что негосударственные источники составляют 6% от ЦКБ. Примерно тоже самое по науке, в целом. В США при финансировании наук, даже фундаментальных, а не прикладных, в которых практически не всегда заинтересованы корпорации, - это почти 44%.  К сожалению, российский капитал не осознал пока своего участия в развитии фундаментальной и прикладной науки. Что касается действительно прикладных организаций, то они пока очень слабы.

Далее Олег Иншаков останавливается на мегаэкономике: «Мы называем нашу экономику экономикой знаний. Но мы должны понимать, что такое мегаэкономика.  Мегаэкономика - это не глобальная экономика. Это экономика верхнего уровня, то есть внешняя оболочка глобальной экономики. Поэтому так поставлен наш сегодняшний вопрос: наднациональное проектирование, наднациональные научные проекты - это как раз мегапроекты. Поэтому мы должны сочетать мегатренды, мегапроекты  и  меганаучные центры, которые тоже неправильно понимаются. Под ними чаще всего понимают только мощные установки и не понимают, что одно дело – это мегаустановка, а другое дело - это меганаука. Это совершенно разные вещи, которые требуют разного масштабного подхода. Обратите внимание на то, что сегодня критериями меганаучных центров является выход за рамки знаний современной фундаментальной науки и создание основ новых технологий общего применения. Эти комплексы с оборудованием должны стоить более 200 миллионов долларов по международным критериям. В соответствии с этим мы должны оценивать то, что у нас есть реально – заканчивает Олег Иншаков.

Я вынужден здесь отметить, что комплексы с 200 миллионов долларов стоимостью оборудования – это уровень провинциальных университетов Европы, США и Японии. Ведущие университеты США, Великобритании, Германии, Китая, Канады, Израиля и Японии имеют комплексы со стоимостью более 1 миллиарда долларов.

В России, как видно из доклада проф. Григория Дунаевского,  - «Минобрнауки сегодня сконцентрировал в себя 50% мощностей центров коллективного пользования. В Российской Академии Наук - 21%, это второй по мощности сегмент. Затем идут уже ведомства, Минпромторг, Росатом, Академия сельскохозяйственных наук и другие. На поддержку сети центров коллективного пользования с 2005 по 2012 год израсходовано 8,4 миллиарда рублей. С учетом еще и средств привлеченных самими базовыми организациями, а это, как правило, было условием внедрения финансирования на приобретение уникального оборудования .Общая стоимость приборной базы в 2012 году оценивается примерно в 19 миллиардов рублей. Здесь привлеченных средств больше, чем непосредственно прямых на формирование этих центров. Средний возраст оборудования сегодня в центрах коллективного пользования - 7лет. Оборудование стоимостью свыше 1 миллиона рублей - 5-5,5 лет». Далее Григорий Дунаевский говорит, что «Очень важный вопрос, пожалуй, один из самых больных сегодня, - это кадровый потенциал сети центров коллективного пользования. Здесь радостная цифра - порядка 50 человек на центр, доктора, кандидаты наук. Я хочу сказать, что в большинстве центров коллективного пользования сотрудников практически нет. Персонал содержать очень сложно. Центры коллективного пользования, по крайней мере, в высшей школе, ни разу никаких средств в виде заработной платы не получали. Это только накачка оборудованием. Ни на зарплату, ни на сопутствующие материалы, расходные материалы и т.д. Там идеология главная такая: мы вам даем удочку, остальное, ловите рыбу сами».

Главный мегацентр научно-технологических разработок планируется создать в Сколково. Однако, создание Сколковского технологического университета (Сколтех) на базе Массачусетского технологического института (МТИ) было ошибкой, считает вице-президент РАН Жорес Алферов, выступая в пресс-центре РИА Новости в Петербурге. "Я уже сказал, что "Сколково" — это, прежде всего, идеология, а не территория. В идеологии там был ряд положительных моментов, разумной была идея создание Сколтеха, но его нельзя было создавать на основе МТИ. Научно-консультативный совет ("Сколково") выступил категорически против этого", — сказал академик, который вместе со своим коллегой, лауреатом Нобелевской премии по химии Роджером Корнбергом возглавляет научно-консультативный совет фонда "Сколково". Он отметил, что совет заявлял, — такой небольшой технологический университет можно и должно создать, заложив в него основы научно-образовательных центров и технологических образовательных центров, в которых реализуется целый ряд новых идей в образовании. По словам академика, американский физик, член совета Арден Бемент написал 380 возражений на создание такого варианта Сколтеха. "К сожалению, руководство приняло этот вариант. Сейчас после решения счетной комиссии начали пересматривать его, и уже принято решение о создании научно-образовательных центров, в том числе, в Новосибирском госуниверситете и академическом университете (в Петербурге)", — сказал Жорес Алферов.

Как выяснили аудиторы Счетной палаты РФ, 1.6 млрд. рублей, выделенных из российского бюджета на иноград, получит Масачусетский институт технологий.  Трехстороннее соглашение между Фондом «Сколково», Массачусетским технологическим институтом (МИТ) и автономной некоммерческой организацией «Сколковский институт науки и технологий» (СИНТ, Сколтех) было заключено с нарушениями российского законодательства. К таким выводам пришли аудиторы Счетной Палаты, которые минувшей осенью проверяли деятельность Фонда «Сколково». Кроме того правительство, вместо финансирования отечественного инновационного кластера, поручило выделить 1,6 млрд рублей в виде грантов Массачусетскому институту технологий. По данным «Известий» значительное количество выявленных нарушений в деятельности «Сколково» привело к тому, что Счетная плата засекретила данные проверки аудиторов. В феврале этого года на сайте Счетной палаты было опубликовано короткое сообщение о проведенной аудиторами проверке использования средств федерального бюджета, направленных на создание и обеспечение функционирования инновационного центра «Сколково». Тогда Аудиторы отмечали, что из бюджета на «Сколково» было потрачено 31,6 млрд. рублей. Проверка показала отсутствие в субсидиях на инноград конкретных целевых показателей в привязке к срокам их реализации. «Это создает риски достоверности оценки эффективности их использования» — отмечали в СП, никаких других замечаний опубликовано не было.  Отчет аудиторов по «Сколково» был засекречен и не попал в публичный доступ, — заявил источник в Счетной палате. По его словам, на аудиторов было оказано давление – «правительство надавило на СП и сделало все чтобы отчет не был опубликован и не стало известно, что бюджетные деньги выделенные на Сколково идут в США в виде грантового финансирования Массачусетского института». Официальные представители СП подтвердили «Известиям», что отчет по данной проверке проходит под грифом «секретно».  «Известиям» удалось раздобыть полный отчет проверки «Сколково», включая «секретную» часть. По данным аудиторов по условиям соглашения заключенного в сентябре 2010 года между «Сколково» и Массачусетским технологическим институтом (МИТ), американская сторона взяла на себя обязанности разработать концепцию международного исследовательского института и создание соответствующей «дорожной карты», а российская сторона обязалась компенсировать расходы МИТ. В итоге, по данным аудиторов, МИТ за эту работу получил 7,5 млн долл. Из этой суммы более 5,5 млн долл — погашение издержек американских партнеров, а 2 млн долл — вознаграждение МИТ.  В октябре 2011 года было заключено новое соглашение между MIT, «Сколково» и СИНТ, где фигурировали уже другие суммы, но контроль за расходами американской стороны по-прежнему не был прописан.

Как пишет Анна Лялякина, по этому договору российский фонд должен обеспечить американской стороне финансирование  в размере 302,5 млн долл — прямо или через третьих лиц. Большая часть суммы, 152 млн долл, должна была пойти на увеличение мощностей MIT, и лишь 150,5 млн долл — на создание Сколковского института науки и технологий. При этом первую часть суммы, которая шла в виде грантовой поддержки, MIT вправе была использовать по своему усмотрению — в том числе на цели, не связанные с сотрудничеством со «Сколково». Вторая часть суммы тоже должна быть переведена MIT в качестве грантов. По данным аудиторов, российская сторона не потребовала от MIT даже финансового участия в проекте. Были ли выделены все 300 млн долл, аудиторы в отчете не уточняли. Общая сумма выделенных «Сколково» средств, которые в итоге могут пойти на финансирование американской науки, по их данным, может существенно увеличиться. Как отмечается в засекреченном отчете, в 2011 году президент России Дмитрий Медведев поручил Минфину обеспечить «Сколково» предоставление в 2011–2013 годах средств в размере до 9 млрд рублей. А допсоглашение, датированное октябрем 2011 года, между Минфином и «Сколково», предусматривало выделение MIT «в рамках совместной деятельности» 1,6 млрд рублей. Более того, представители Счетной палаты отмечали, что трехстороннее соглашение (между MIT, Сколково и СИНТ), которое было утверждено Дмитрием Медведевым (на тот момент — президентом страны), противоречило российскому законодательству. «Соглашение было заключено только на английском языке, а перевод данного документа в фонде отсутствовал, что противоречит нормам российского права», — отмечали аудиторы.

Аналитик инвестиционного холдинга «Финам» Владислав Исаев отмечает, что заключенное соглашение, независимо от того, нанесло оно вред российской стороне или нет, будет выглядеть «грязной сделкой» с точки зрения американского политического истеблишмента. И оно, по его словам, может быть сорвано в любой момент. В этом случае «Сколково» потеряет все переданные американцам деньги. В MIT на эту сделку пошли в связи со сложной финансовой ситуацией. «Сколково» давало своего рода «взятку», чтобы получить взамен технологическое партнерство, — говорит аналитик. По мнению экспертов, такие выплаты американским ученым, которые делало руководство «Сколково», бессмысленны, так как никто в США или Европе не стремится способствовать российскому научному и техническому прогрессу.

Пока в России идут «разборки», нанотехнологические исследования в мире идут все интенсивнее и успешно коммерциализируются. Так, например, ученым из университета   Миссури удалось сделать в одной из своих лабораторий то, что некоторое время назад считалось только принадлежностью научной фантастики. Теперь самоподдерживающиеся сгустки высокотемпературной плазмы, которыми стреляли многочисленные герои из не менее многочисленных плазменных орудий и бластеров, перешли из разряда фантастических в разряд реально существующих вещей. Вырабатываемый опытной установкой сгусток имеет форму кольца, состоящего из сверхвысокотемпературной плазмы, которые самоподдерживаются и поэтому не распадаются в течение достаточно длительного времени.  "То, чего нам удалось добиться является Священным Граалем физики плазмы" - рассказывает профессор Рэнди Керри (Randy Curry), - "Мы стали в состоянии произвести самостабилизирующийся, самоограничивающийся сгусток высокотемпературной плазмы, способный какое-то время передвигаться в условиях атмосферы без использования каких-либо внешних магнитных или электрических полей".  Создание самоподдерживающегося сгустка плазмы является своего рода чудом, родственным рождению нового крошечного Солнца. Хотя более это походит на создание шаровой молнии, только не собственно молнии, а ее "зародыша", которого еще требуется накачать под завязку энергией.  Исследователи утверждают, что разработанные ими методы могут стать основой технологий получения и хранения энергии следующего поколения.  И без сомнения это произойдет, так как данные исследования проводятся по заказу и финансируются Управлением научных исследований флота США (Office of Naval Reseаrch), организации, которая в последнее время очень тяготеет к разработкам разнообразных видов энергетического оружия.

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) и университета Канзаса (Kansas State University) продемонстрировали новый аэрозольный состав на основе смеси углеродных нанотрубок и специальной керамики, покрытие которым позволяет эффективно поглощать свет лазеров, в том числе и боевых. Такие покрытия, которые способны поглощать большую часть энергии луча лазера не разрушаясь при этом и не позволяя разрушаться защищаемому ими предмету, являются не только эффективным средством защиты от боевых лазеров, они также используются для защиты датчиков, измеряющих энергию излучения лазеров, используемых военными для дистанционного подрыва неразорвавшихся боеприпасов и взрывных устройств. Основой нового аэрозольного материала является материал, разработанный исследователями NIST для защиты датчиков оптической энергии, которые уже сейчас используются в различных отраслях промышленности. «У нас получился просто замечательный новый защитный материал» – рассказывает Джон Леман (John Lehman), исследователь из института NIST, – «Он совмещает все положительные оптические, тепловые и электрические свойства углеродных нанотрубок с надежностью и прочностью высокотемпературной керамики». Новый аэрозольный материал состоит из многостенных углеродных нанотрубок, нескольких нанотрубок различного диаметра, находящихся внутри друг друга, и керамического материала, состоящего из кремния, бора, углерода и азота. Присутствие бора в составе керамики позволяет поднять температуру, при которой этот материал начинает плавиться и ломаться. Нанотрубки и другие углеродные материалы, наподобие графена, однородно поглощают свет и передают тепло в близлежащие области, снижая температуру в точке контакта с лучом лазера. Керамические высокотемпературные соединения, стойкие к окислению, обеспечивают защитному покрытию высокую механическую прочность и стойкость по отношению к разрушениям от высокой температуры. Следует заметить, что новый материал отличается высокой адгезионной способностью, что позволяет наносить его на поверхности из разных материалов. Помимо этого процесс производства защитного материала достаточно прост и его без особых затруднений можно делать в больших количествах. Используя электронный микроскоп ученые более тщательно исследовали место контакта защитного покрытия с лучом лазера. Эти исследования показали полное отсутствие основных видов разрушения материала, таких как горение и деформация. Лишь только в нескольких маленьких местах, где концентрация нанотрубок была низка, керамический материал расплавился, превратившись в стабильный диоксид кремния, кварцевое стекло, которое, тем не менее, продолжало выполнять защитную роль.

Оборонное научное агентство DARPA (США) объявило об успешном завершении работы по созданию миниатюрного тепловизора, который очень нужен военным. Теперь инфракрасные приборы наблюдения с высоким разрешения можно будет изготавливать в габаритах обычных приборов ночного видения и даже меньше. Оборонный подрядчик, компания DRS Technologies, разработала инфракрасную камеру с пикселями размером всего в пять микрон или пять миллионных долей метра. Это сравнимо с размером пикселя фотокамеры обычного смартфона и намного меньше, чем пиксели на матрицах современных тепловизоров. Поскольку при одинаковом разрешении новый ИК-сенсор в 6 раз меньше, в производстве он будет в 36 раз дешевле. Тепловизионные очки дадут огромное преимущество в бою, поскольку они обеспечивают обнаружение теплоконтрастных целей (например человека на фоне местности) даже в условиях задымления, за многими легкими укрытиями, при любых условиях освещенности, во время снега и дождя. Солдаты с тепловизорами могут уверенно действовать даже в условиях сплошной дымовой помехи, тогда как противник без аналогичных приборов будет беспомощен. До сих пор уменьшить размер пикселей ИК-матрицы не удавалось, поскольку при уменьшении пикселя он становится слишком восприимчив к помехам: «мусорные» фотоны «забивают» большую часть пикселя, в результате чего изображение заполняется серым шумом помех.

Группа ученых из Гарвардского университета (США), изучая полет насекомых, создали прототип летающего мини-робота размером с обычную муху. Новинка получила название – Робомуха (robo-fly) и стала самым маленьким летающим роботом в мире. Robo-Fly изготовлен из углеродного волокна. Весит робот доли грамма. Для работы крыльев применяются сверхбыстрые электронные мышцы, частота взмахов которых состовляет- 120 в секунду. Робот полностью имитирует полет мух. «Робомуха» способна совершать разумные маневры, менять направления полета и все это происходит на очень высокой скорости.  Как считают ученые, разработка очень будет полезна в поисковых и разведывательных операциях. Например там, где необходимо проникнуть в маленькие пространства.

Материаловеды под руководством Крипа К. Варанаси (Kripa K. Varanasi) из Массачусетского технологического института(США) создали на основе лантаноидов гидрофобное керамическое покрытие, отличающееся экстремальной механической прочностью.  В отличие от ряда металлов, свободные электроны лантаноидов скрыты «в глубине» атома, а не находятся «на поверхности». Поскольку именно свободные электроны входят во взаимодействие с атомами кислорода в воде, учёные решили проверить, насколько активным будет взаимодействие воды с покрытием из оксида алюминия и оксидов различных нерадиоактивных лантаноидов. В ходе таких экспериментов удалось показать, что керамические покрытия на основе оксидов лантаноидов исключительно гидрофобны и при этом намного прочнее полимерных водоотталкивающих поверхностей. Подчёркивается, что даже после абразивной обработки такого материала его гидрофобность не снизилась. Заслуживает внимания и то, что материал сохранял свои свойства даже после нагрева до 1 000 °C, что позволяет назвать его самым высокотемпературным изо всех известных гидрофобных.  Например, для лопастей турбин (как энергического, так и транспортного назначения) они могут быть незаменимы: интенсивное термическое и механическое воздействие доселе делало использование эффектных гидрофобизаторов невозможным, а образование на лопатках конденсата с критическим параметрами заметно снижает КПД турбин, отмечают разработчики. Не менее полезным покрытие (в качестве антиобледенительного) может оказаться и для крыльев авиалайнеров и даже боевых самолётов, рассчитанных на длительную эксплуатацию в условиях частых перепадов температур.

Когда команда исследователей из Университета штата Иллинойс руководством профессора Ли Сюлин в сотрудничестве с Эриком Попом и Иосифом Лидингом пыталась вырастить нанонити полупроводникового соединения на листе графена, они не ожидали, что откроют для себя новую парадигму эпитаксии. Самоформирующиеся нити имеют сердцевину из одного состава, а внешний слой – из другого – желаемая особенность для многих современных приложений электроники.  Нанонити, крошечные струны из полупроводникового материала, имеют большой потенциал для применения в транзисторах, солнечных батареях, лазерах, датчиках и други устройствах.

Оригинальный способ производства солнечных батарей разработала группа специалистов из Университета Стэнфорда. Он не обеспечивает роста эффективности фотоэлементов, зато позволяет использовать в качестве подложки любую поверхность, по выбору конечного пользователя. Процесс производства имеет технологическую особенность. Перед началом выращивания кристаллов солнечной батареи на кремниевую основу наносится слой никеля. Когда батарея готова, её помещают в водную ванну, в которой фотоэлементы отделяются от подложки в виде эластичной плёнки – это происходит в силу проникновения воды между кремнием и никелем. В финале, данная плёнка переносится на любую нужную поверхность, от корпуса мобильного устройства, до оконного стекла. Важность данной разработки заключается в том, что вырастить высокоэффективный фотоэлемент на пластике не получится, поскольку последний не выдержит температурного режима производства. Производство же солнечных батарей на стекле нужного размера обойдётся покупателю в копеечку. Что касается описанного способа – он дёшев, гибок и удобен. Несомненно, он позволит расширить использование солнечной энергии среди частных лиц.

Ученые из Аргоннской национальной лаборатории обнаружили, что слой графена в один атом толщиной может заменить смазочные масла между трущимися стальными поверхностями. Эксперименты показали, что графен может резко снизить коэффициент трения и износ металлических деталей без использования масел, загрязняющих окружающую среду.  Современные смазки часто содержат токсичные добавки вроде дисульфида молибдена или борной кислоты. При этом смазки на масляной основе после использования нужно перерабатывать.С другой стороны, покрытие из графена безвредно, защищает металл от коррозии и самоориентируется в начале движения детали, обеспечивая минимальное трение. Более того, утилизация и повторное использование графена не требует сложных технологий – достаточно ополоснуть деталь растворителем и извлечь графен. По расчетам ученых, уменьшение потерь энергии на трение благодаря графеновому покрытию могло бы сэкономить 2,46 миллиарда киловатт-часов в год, что эквивалентно 420 000 баррелям нефти.

Исследователи из Кардиффского университета (Уэльс, Великобритания) под руководством Мариолино Карта (Mariolino Carta) получили такие мембраны, которые одновременно имели бы высокую проницаемость и хорошую избирательность по отношению к молекулам пропускаемых газов. Для этого были созданы полимеры, молекулы которых так сильно закручены, что не могут заполнить всё пространство внутри мембраны эффективно, оставляя в своей надмолекулярной структуре небольшие зазоры: сквозь них могут быстро проникнуть молекулы строго заданного размера; одновременно новый полимер имеет чрезвычайно жёсткую структуру, не позволяющую молекулам больше заданного размера «протискиваться» через мембрану. Процесс изготовления полимера, по словам авторов, очень прост: мономер и реагенты просто смешиваются при комнатной температуре и помешиваются вплоть до появления у раствора необходимой вязкости. Соответственно, полимер будет при массовом производстве относительно недорогим. Кардиффский университет уже запатентовал новый полимеризационный процесс, планируя в ближайшем будущем начать его коммерциализацию.

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL, Щвейцария) с помощью нанопроводов смогли в 12 раз увеличить захват света солнечной панелью. Если новую технологию удастся освоить в массовом производстве, на рынке появятся сверхлегкие высокоэффективные солнечные панели, которые смогут решить многие современные проблемы. Потенциал технологии, разработанной в EPFL, на самом деле высок: представьте солнечные панели более эффективные, чем лучшие современные аналоги. При этом новые панели будут требовать в 10 тыс. раз меньше дорогостоящего сырья.  Высокой эффективности солнечных панелей можно достичь с помощью крошечных нитей, нанопроводов, которые могут захватить большое количество света. Ученые из EPFL создали солнечную ячейку, покрытую «лесом» из вертикальных нанопроводов диаметром в 1000 раз меньшим диаметра человеческого волоса (это сопоставимо с размерами вирусов). Нанопровода из арсенида галлия выполняют роль своеобразной «воронки», которая не только лучше концентрирует свет, но и экономит дорогостоящее сырье, ведь «лес» из проводов требует меньше арсенида галлия, чем сплошная пластинка фотоэлектрического материала. Прототип новой солнечной ячейки уже демонстрирует на 10% большую эффективность, чем допускают теоретические расчеты для панелей из одного типа сплошного гладкого материала. При этом разработчики уверены в том, что удастся повысить эффективность преобразования света солнечных панелей нового типа до 33%, это на 10% больше, чем у лучших современных коммерческих аналогов. Кроме того, массивы нанопроводов позволят снизить расход дорогостоящего арсенида галлия до уровня около 10 долл. за 1 кв. м. вместо нынешних 100 тыс. долл. При этом новые панели будут очень легкими и гибкими, что позволит использовать их повсеместно: от мобильных устройств, до космических кораблей.

Американская компания Lockheed Martin недавно объявила, что она разработала фильтр, состоящий из графеновых мембран. Новый фильтр позволяет значительно снизить мощность, необходимую для очистки солёной воды. Один из инженеров, занимавшихся разработкой фильтра, Джон Стетсон (John Stetson), рассказывает: «Он в 500 раз тоньше, чем самый лучший фильтр из всех представленных на современном рынке и в тысячу раз мощнее. Необходимые энергозатраты и давление, требуемые в процессе фильтрации соли, примерно в 100 раз меньше». В основе фильтра – графеновые мембраны с расположенными равномерно отверстиями. Их толщина составляет один атом, благодаря чему молекулы солей задерживаются. Так как у графеновых мембран толщина всего в один атом, то и энергозатраты для пропуска воды через мембраны будут достаточно низкими. Подобный фильтр может появиться на рынке уже через год или два. Одна из самых сложных проблем заключается в обеспечении необходимым количеством воды каждого жителя планеты, ведь число пресноводных рек и озёр на нашей планете не так велико. А огромное количество пресной воды загрязняется в ходе сельскохозяйственных работ, промышленного производства. Когда фильтр компании Lockheed Martin будет запущен в массовое производство, то проблема с обеспечением пресной водой населения будет решена.

Ученые из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце и Института Исследования Полимеров Макса Планка создали новый синтетический гибридный материал с содержанием неорганических веществ, составляющим почти 90%, при этом обладающий чрезвычайно высокой гибкостью. Им удалось воспроизвести структурные элементы, обнаруженные в большинстве морских губок, и воссоздать спикулы губки, используя природный карбонат кальция и белок губки. Задача получения функционального материала осложнялась тем, что минералы, образующие скелет губки, обычно очень твердые и шероховатые, и такие же хрупкие как фарфор. К удивлению исследователей синтетические спикулы превосходят свои природные аналоги по показателям гибкости, демонстрируя резиноподобную гибкость. Так, синтетические спикулы можно легко могут согнуть, придав им U-образную форму без разрушения и даже без образования трещин. Это весьма необычное свойство проявляется, главным образом, благодаря органическим веществам, которых в новом гибридном материале почти в 10 раз больше по сравнению с содержанием органики в природных спикулах. Спикулы представляют собой структурные элементы, обнаруженные у большинства видов морских губок. Они обеспечивают структурную поддержку организму губки и являются защитой от хищников. Спикулы отличаются высокой твердостью, и их даже весьма трудно разрезать ножом. Таким образом, спикулы морских губок представляют собой совершенный образец легкой и при этом прочной защитной системы, которая может стать прототипом бронежилетов будущего.

В исследованиях, выполненных учеными под руководством Вольфганга Тремела (Wolfgang Tremel) и Ганса-Юргена Бута (Hans-Jurgen Butt), природные спикулы губки использовались в качестве образца для выращивания их в лабораторных условиях. Для синтеза синтетических спикул использовался карбонат кальция (CaCO3) и силикатеин-α (silicatein-α). Последний представляет собой белок кремниевых губок, катализирующий в природе образование диоксида кремния, который, в свою очередь, образует природные силикатные спикулы губок. Силикатеин-α применялся для контролируемого в лабораторных условиях процесса самоорганизации известковых спикул. Синтетический материал самоорганизуется из смеси аморфного карбоната кальция с силикатеином. Со временем из этой смеси образуется кристаллическое вещество. Спустя шесть месяцев синтетические спикулы состояли из нанокристаллов карбоната кальция ориентированных в форме кирпичной кладки, где белок выполнял функцию цемента, скрепляющего «нанокирпичики», располагаясь между нанокристаллами карбоната кальция. Длина синтетических спикул составила 10-300 мкм, а их диаметр – 5-10 мкм.

Учёные из Наньянского технологического университета (Сингапур) разработали технологию получения нановокон диоксида титана. На основе таких нановолокон, заявляет проф. Даррен Сун, возможно эффективное фотокаталитическое разложение воды на кислород и водород под действием солнечных лучей, а также создание необрастающих мембран для фильтрования воды, включая опреснительные цели. Кроме того, он бактерициден, может обеспечивать эффективную стерируководством Даррена Суна преуспели в создании наноматериала с весьма низкой стоимостью – нановоллизацию и, наконец, работать в высокоэффективных ячейках Гретцеля. Антибактериальные свойства нановолокон позволят использовать их в составе стерилизующих бинтов, обеззараживающих раневую поверхность и при этом свободно пропускающих воздух (само собой, без бактерий). Сферические наночастицы диоксида титана, модифицированные добавлением углерода и использованные в качестве анода для плоских литиевых аккумуляторов, позволили удвоить ёмкость последних при значительном росте числа допустимых перезарядок (то есть длительности жизни батарей). Профессор Даррен Сун и его сотрудники уже приступили к коммерциализации своей запатентованной технологии.

Как видно из вышеприведенного обзора, большая часть разработок ведется в мире именно университетами.  И ученым выдаются гранты в диапазоне 200-800 тысяч долларов, а часто и больше.

А что в России? Вот, например, фонд Start Fellows Мильнера и Дурова раздали по 25 тысяч долларов уже 12 стартапам. Т.е. дают ничтожно малые инвестиции, от которых нельзя ждать создания прорывных технологий, типа упомянутых в этой статье. При этом Денис Андреюк, исполнительный вице-президент НОР, считает, что масштаб денежных траншей, если мы говорим об эффективности развития инноваций в Росии, не имеет значения. Здесь важно понимать, что есть несколько общих факторов – проблем, которые работают абсолютно во всех подобных случаях, а именно: дефицит профессиональных компетенций на рынке, дефицит личного доверия в финансовых отношениях и неопределенность государственной политики.  Он считает, что единственный способ вывести Россию из технологического застоя – это государственный капитализм, формально рыночные отношения с огромным влиянием государства на все без исключения сферы жизни.  Далее Денис Андреюк пишет, что теперь самая трудная часть – профессиональные компетенции. Для тех, кто начинает сейчас, ситуация хуже со всех сторон: зарплаты сейчас мировые, хороших инженеров с современным опытом в России почти нет (есть пока хорошие студенты, например, из МФТИ, но их надо еще «практиковать» лет пять — и платить! — прежде чем они станут реально давать отдачу; а возрастные спецы из «советских» уже не проходят, и возраст мешает и технологии ушли далеко). Хорошие коммерческие компетенции на рынке есть, но только в других сферах — ритейл, банки и т.д. — и они очень дорого стоят!

И как я неоднократно писал ранее, в России абсолютно не готовят специалистов в области инновационного инжиниринга, без которого даже самые прекрасные идеи ученых не будут доведены до промышленного производства. Но без решения этих проблем говорить о реальном переходе России на модернизационный этап индустриального развития затруднительно. И часто «ремонтировать» одряхлевшее здание российских технологий намного труднее и дороже, чем строить научно-техническую деятельность на новых принципах, о чем свидетельствует положительный опыт Китая, описанный мною в ранее опубликованных статьях.

 

 

 

 

Опубликовано на сайте: 2013-05-11

Комментарии к этой статье:

Дата: 2013-05-13     Коментарий добавил(а): Серж

Хорошая статья, очень информативная. Хотя описаны проблемы России и мира, украинские проблемы тоже просматриваются

Добавить новый комментарий!

* – Поля обязательны для заполнения!

Ваше имя *:
Ваш e-mail адрес:
Ваше сообщение *:
Введите число *: