“МК в Нижнем Новгороде” уже писал о том, что в будущем улицы Нижнего будут освещать светодиодные фонари. Мало кто знает, что это результат практического внедрения нанотехнологий. Они уже повсюду: в микросхемах наших компьютеров, дисплеях сотовых телефонов и оптоволоконных кабелях. Нижегородские ученые стараются не отставать от зарубежных коллег.
Другая сторона кремния
В Нижегородской области исследовательская работа кипит, главным образом, в саровском Российском федеральном ядерном центре и нижегородском Институте физики микроструктур РАН. Институт охотно впускает в свой мир журналистов.
– В какой-то момент ученые выяснили, что один и тот же материал при разных размерах обладает разными свойствами, – рассказывает Захарий Красильник. – На этом и основаны нанотехнологии – возможность создавать новые материалы с заданными свойствами из мельчайших элементов. В переводе с греческого слово “нано” означает “карлик”. Один нанометр – это миллиардная часть метра.
На поверхность маленького кристалла хорошо “высаживается” кислород. Процесс его высвобождения проходит с выделением большого количества энергии. Даже небольшое количество обогащенного кислородом порошка под действием электрического импульса сильно взрывается. На этом свойстве основывается созданный недавно новый вид взрывчатки. А еще – действие подушки безопасности в автомобиле. Для того чтобы тугой резиновый шар в кабине надулся, необходима всего лишь одна 5-миллиметровая таблетка кремния.
– Это всего лишь несколько примеров свойств одного элемента таблицы Менделеева, – говорит Захарий Красильник. – Свойства и поведение всех элементов надо тщательно изучать. Этим и занимаются сейчас российские ученые.
Молодой научный сотрудник Дмитрий Лобанов растит наноструктуры для того, чтобы в будущем создать лазер с терагерциевым диапазоном. Для чего это нужно?
Повседневный труд в лаборатории сводится к следующему: кремниевые пластиночки (так называемые “подложки”) обрабатываются щелочами, чтобы добиться атомарно гладкой поверхности, затем загружаются в специальный аппарат – распылительную установку молекулярного питания кремниево-германиевых структур. Установка занимает почти полкомнаты и состоит из нескольких камер. В главной из них – камере роста – поддерживается высокий вакуум. Именно здесь под воздействием высоких температур на подложку напыляются различные материалы, в частности, германий. На наноуровне проявляется новое свойство кремния: формирование новых структур – так называемых кремниево-германиевых островков. Они-то и обладают бесценным умением излучать свет в диапазоне 1.3-1.55 микрона, в котором работает оптоволокно.
Новации не нужны?
– Во-первых, до нас доходит информация далеко не обо всех разработках. Нижегородский научный центр РАН собирает данные со всех научных центров, но не спешит ими делиться, – рассказывает заместитель генерального директора центра Николай Чугунов. – Во-вторых, нижегородские предприятия не слишком заинтересованы во внедрении инноваций. По сути, этим занимаются только две организации в области. А в-третьих, область слабо связана с “Роснано”. Мы не только не получаем тендеры, мы даже не участвуем в конкурсах на них. Например, в феврале область могла получить 1,7 миллиарда рублей на развитие нанотехнологий в 2010 году. Но не получила из-за того, что банально не смогли подготовить документацию.
Да и с государственной поддержкой не все гладко. Мы вот недавно получили свой президентский грант, а могли и не получить: в этом году финансирование сократилось почти в полтора раза.