Физически это возможно. Самые передовые достижения физики, которые могут изменить наш мир уже завтра.

Cерия интервью с ведущими российскими математиками, публиковавшаяся на протяжении года в «Огоньке» под рубрикой «Математические прогулки», вызвала не только живой интерес читателей, но и неожиданный рикошет: за математиками потянулись физики, которым, как оказалось, тоже есть что рассказать — и о новых горизонтах науки, и о достижениях ведущих исследователей. От такого предложения редакция отказаться не могла, так что «Огонек» вместе со Сколтехом начинает новый большой разговор, на этот раз о физике.

Под рубрикой «Физически это возможно» в течение года будут выходить интервью с ключевыми российскими учеными, теоретиками и экспериментаторами, которые объяснят, чем занимаются, и расскажут все, что не секретно.

При выкладке на сайт публикации будут сопровождаться еще и видеороликами (самые яркие отрывки из интервью, видеографика, схемы, помогающие понять сложный контекст), которые специально для этого проекта «Огонька» приготовят специалисты Сколтеха.

Физики, работающие с веществом на наноуровне, не сомневаются: уже через пару десятков лет их открытия изменят наш мир до неузнаваемости. Войдет в обиход гибкая электроника, суперэкономичные аккумуляторы, построят трос для космического лифта, это, не говоря уже об одежде с наночастицами, которую можно не стирать месяцами… О самом прикладном разделе современной науки Елене Кудрявцевой рассказал профессор Сколковского института науки и технологий и Университета Аалто (Финляндия) Альберт Насибулин.

Чтобы получить углеродные нанотрубки — один из самых перспективных материалов, созданных человеком за все века, что он существует, — в лаборатории наноматериалов Сколтеха уходит секунд 12.

Сочинитель материи / визитная карточка

Профессор РАН Альберт Насибулин большую часть своей научной деятельности провел в институтах Финляндии, успешно совмещая фундаментальные исследования с разработкой наукоемких технологий. Сейчас он руководитель лаборатории наноматериалов Сколтеха, специалист в области синтеза, исследования механизмов роста и применения наноматериалов, автор и соавтор более 230 научных работ и 24 патентов.

Профессор Насибулин — автор оригинальных технологий синтеза однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) аэрозольным методом химического осаждения из газовой фазы. Он также разработал метод изготовления свободностоящих пленок ОУНТ с толщиной от субмонослоя до нескольких сотен нанометров. Предложил новый, простой и быстрый метод синтеза и изучения механизмов роста нитевидных кристаллов оксидов различных металлов. Является сооснователем двух компаний, которые успешно коммерциализируют результаты научной деятельности.

За это время в реакторе — он напоминает высокотехнологичную духовую печку — углеродные компоненты распадаются на частицы нанометрового размера, а затем собираются в новый материал. Его переносят на гибкую или эластичную подложку (в виде пленки), и вот перед нами основа для электроники будущего, прозрачной, гибкой и эластичной. Если положить такую пленку на любую поверхность — стекло, дерево, ткань, даже бумажные обои, — она превратится в сенсорный экран (см. фото выше). Мало того, вы также можете придать этому экрану любую форму. Ученые обещают: при нынешнем темпе разработок такие новинки войдут в нашу жизнь в ближайшие годы.

— Альберт Галийевич, эта техника напоминает о временах, когда слово «нанотехнологии» звучало из телевизора каждый день. Помнится, лет 5–10 назад уже ждали прорыва, но его не произошло. Надежды оказались напрасными?

— Вовсе нет, в XXI веке нанотехнологии наряду с информационными и биотехнологиями стали фундаментом научно-технической революции.

Если говорить в денежном эквиваленте, общий рынок нанотехнологий в 2019-м, по оценкам экспертов, — около 60 млрд долларов, годовой прирост — порядка 20 процентов.

Не секрет, что этот сектор науки рассматривают как рычаг политического влияния, и это тоже способствовало его развитию в приоритетную область исследования во многих странах. Сейчас этим занят весь цивилизованный мир.

Другое дело, что развитие любой технологии начинается со взрывного интереса, проходит пик чрезмерных ожиданий, а потом научное сообщество постепенно разочаровывается. А через некоторое время начинается новый подъем, связанный с переходом от фундаментальных исследований к практическому применению. Именно это сейчас и происходит с нанотехнологиями.

— О поддержке нанотехнологий на госуровне раньше всех заговорили в США. Это и спровоцировало взрывной интерес к новой отрасли?

— Да, правительство США в 2000 году положило начало бурному развитию этой науки, объявив о «Национальной нанотехнологической инициативе» — она привлекла почти миллиард долларов государственного и внебюджетного финансирования. Этот подход стал моделью: за 5 лет о таких планах развития заявили 50 стран.

— Значит, Россия, объявившая о приоритете нанотехнологий лишь в 2007-м, отстала?

— На самом деле у нас нанотехнологии включили в Федеральную программу «Исследование и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» еще в 2002-м. А в 2007-м президент назвал нанотехнологии одним из приоритетных направлений и предложил учредить российскую корпорацию нанотехнологий, которая затем была преобразована в «Роснано». В 2008-м была принята программа по развитию наноиндустрии, но сейчас в связи с реорганизацией Минобрнауки многие из намеченных тогда проектов финансировать перестали. В прошлом году, по моим сведениям, у нас не было объявлено грантов в этой области. Ожидаем, что в этом году ситуация изменится.

— США потратили на нанотехнологии миллиарды. А на какое направление, в первую очередь?

— На развитие материаловедения, и это не случайно. Развитие цивилизации неразрывно связано с совершенствованием технологии использования и получения материалов: человечество прошло через стадии использования бронзы, стали, полимерных соединений, композитов, а сейчас наступил этап, когда мы накопили знания в области наноматериалов. Благодаря этому целые сферы деятельности начинают кардинально меняться: электроника, энергетика, сельское хозяйство, медицина…

О дивный новый мир! / детали

Наноизобретения в корне меняют наши представления о назначении самых привычных вещей. Вот три примера.

Шпинат как детектор

Ученые из Массачусетского технологического института обработали листья шпината нанотрубками. Это превратило их в детектор нитроароматических соединений — компонентов взрывчатки.

Трусы на века

Наночастицы серебра с мощными антибактериальными свойствами используют для одежды, убивающей микробы и запахи. Так, японский астронавт Коити Ваката на МКС 40 дней носил одни и те же трусы. По его словам, никто не жаловался.

Электрошелк

Если кормить шелкопрядов измельченным графеном и углеродными нанотрубками, выяснили специалисты Университета Цинхуа в Пекине, они будут давать уникальный материал — шелк, способный проводить электричество.

Беседовала Елена Кудрявцева

kommersant.ru