НАНОТЕХНОЛОГИИ
В ТОМСКОМ НАУЧНОМ ЦЕНТРЕ
Томску всегда была свойственна глубокая интеграция академической и вузовской науки, что давало широкие возможности проведения исследований по приоритетным направлениям и, конечно же, вовлечения в них научной молодежи.
Томский научно-образовательный комплекс — один из признанных лидеров в области нанотехнологий и создания новых материалов. По этому направлению здесь сформировались известные научные школы, разработки которых актуальны и конкурентоспособны не только в России, но и за рубежом.
В настоящее время в институтах ТНЦ СО РАН (ИСЭ, ИФПМ, ИХН) и в Отделе структурной макрокинетики выполняются фундаментальные и ориентированные исследования в области нанотехнологий и создания новых материалов по следующим направлениям: научные основы создания наноструктурных поверхностных слоев и покрытий на конструкционных и инструментальных материалах, обеспечивающие кратное повышение прочностных характеристик, износостойкости, коррозийной стойкости, сопротивления усталостному разрушению; наноструктурные объемные материалы: нанокерамика конструкционного и функционального назначения, нанокристаллические легкие сплавы на основе титана и алюминия; разработка научных и технологических основ получения нанопорошков и нановолокон; композиционные материалы на полимерной и неорганической основах, синтезированные сплавы из порошков металлов и неорганических соединений для машиностроения, металлургии и нефтегазовой отрасли.
Разрабатываемые в рамках этих направлений продукты реально востребованы и конкурентоспособны на отечественном и международном рынках. Заинтересованность в сотрудничестве с ТНЦ в рамках данных направлений выражают научные организации и предприятия не только России, но и Японии, США, Германии, Словении, Израиля, Индии, Сингапура.
По тематике направления «нанотехнологии и новые материалы» организациями Томского научного центра получены десятки грантов по таким, к примеру, программам, как РФФИ, МНТЦ, ИНТАС, Минобрнауки. В ТНЦ создан ряд принципиально новых способов и устройств, защищенных отечественными и зарубежными патентами, отмеченных наградами международных, всесоюзных и всероссийских выставок. Разработки томских ученых в области нанотехнологий получили высокие оценки в России и за рубежом. В частности, по результатам ежегодного конкурса, проводимого престижным американским журналом «R&D Magazine», нанопорошки металлов, производимые в Томском научном центре, вошли в число ста лучших наукоемких продуктов в 2000 году, а керамические нановолокна оксида алюминия были аналогично отмечены в 2002-м. В 2005-м году разработанный в Томске фильтровальный материал на основе стекломикроволокон победил в конкурсе NASA высокотехнологичных продуктов STHOF.
Томский научно-образовательный комплекс является также одним из признанных лидеров в области вакуумных пучково-плазменных технологий формирования наноструктурных покрытий и слоев в материалах. Томская школа сильноточной электроники и пучковых технологий берет свое начало в 50-х годах. В 66-м в Томске было открыто явление взрывной эмиссии электронов. Автор открытия — нынешний вице-президент РАН академик Г. Месяц, создатель и научный руководитель Института сильноточной электроники. Открытое явление позволило создать новый класс технологического и исследовательского оборудования, что привело к революции существующих представлений в такой «консервативной» технологической области, как обработка материалов. С использованием нового оборудования созданы технологии формирования наноструктурных поверхностных слоев и покрытий. Уже сегодня электронно-ионно-плазменные технологии формирования наноструктурных поверхностных слоев начинают применяться в металлообработке, энергетическом и общем машиностроении, электронной и электротехнической промышленности, медицинской технике. Их применение обеспечивает значительную экономию материальных и энергетических ресурсов, экологическую чистоту производства, замещение вредных химико-термических технологий, увеличение ресурса работы деталей машин и технологического оборудования в 3-4 раза.
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Проблемная лаборатория реконструктивной хирургии сердца и сосудов с клиникой СО РАМН и ЗАО «НеоКор» (Кемерово) разработали перспективную технологию создания биологических протезов клапана сердца. Созданы опытные образцы со створчатым аппаратом из аортального клапана свиньи или бычьего перикарда, монтированного на каркасе нового поколения из никелида титана с наноструктурой в поверхностных слоях (циклостойкость более 300 млн циклов нагружений). Новый клапан характеризуется также повышением тромборезистентности (в 1,5-2 раза) и биоинертностью поверхности каркаса.
Перспективным является применение магнитных наноматериалов в системах выделения ДНК из биологического материала, с последующим использованием полученной ДНК в генодиагностических тест-системах (ПЦР, ЛЦР, ПДРФ и т.д.). Томский научный центр СО РАН совместно с Сибирским государственным медицинским университетом разработали
опытно-промышленную технологию получения активированных наночастиц на основе оксидных ферромагнетиков с избирательной биологической активностью. Это открывает перспективы использования данной технологии для целевой доставки биологически активных веществ.
В качестве примера нанотехнологий, промышленная реализация которых возможна уже в ближайшее время, можно привести разработку ИФПМ — микробиологические фильтровальные материалы AquaVallis. Этот уникальный материал создан на основе нановолокон и обеспечивает практически стопроцентную очистку воды от микробиологических загрязнений (лучшие зарубежные аналоги дороже почти в 2,5 раза).
 |
| Презентация фильтровальных материалов AquaVallis (разработаны в ИФПМ СО РАН) для очистки воды Президенту РФ В. В. Путину и оборудования на их основе. |
стр. 2
|
