СТАНОВЛЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ
НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
Во II Международном НаноФоруме РОСНАНО 2009 и первой ежегодной конференции НОР самое активное участие приняла делегация Алтайского края.
Алтайский государственный университет представлял директор Научно-образовательного центра нанотехнологий АлтГУ д.ф.-м.н. Сергей Александрович Безносюк. От возглавляемого им подразделения на НаноФоруме в составе экспозиции Межрегионального центра наноиндустрии (МРЦН) были выставлены 5 проектов. Большой интерес вызвал доклад проф. С. А. Безносюка «Фундаментальные основы нанотехнологий нового поколения: фемтосекудный квантово-запутанный процессинг самосборки и самоорганизации наносистем» на конференции НОР.
НОЦ «Нанотехнологий» представил три проекта в области наноиндустрии: «Самосборка и самоорганизация неравновесных наносистем нового поколения» (руководитель — С. А. Безносюк), «Наноструктурный металлоалмазный композит на основе детонационного наноалмаза» (руководитель — В. А. Плотников), «Выделение ДНК с помощью детонационного наноалмаза» (руководитель — М. Г. Куцев). Также были представлены и два проекта в области нанообразования. «Наноинжиниринг и компьютерные нанотехнологии» и «Создание учебных комплексов дистанционной переподготовки кадров для наноиндустрии» (руководитель обоих — С. А. Безносюк).
По мнению проф. С. А. Безносюка, особую значимость эти два мероприятия имеют для укрепления понимания роли наноинжиниринга и компьютерных нанотехнологий в становлении нанотехнологий нового поколения. В настоящее время в научно-исследовательских коллективах США, Китая, Японии, ЕС уже ставятся задачи разработки нанотехнологий второго поколения, выполняющие в реальном времени процессинг (измерение, контроль, управление и обработка) многоуровневых открытых неравновесных наносистем. Эти сложные наносистемы включают в себя множество «корпоративно» действующих квантовых наноэлементов. Критические размеры таких корпоративных наночастиц — порядка 10 нм. Эти квантово-размерные элементы по физико-химическим и информационным свойствам оказались «равноудалёнными» как от атомных квантовых систем, так и от микроскопических классических систем. Процессинг таких корпоративных наносистем в природе происходит на основе принципов квантово-запутанных самосборок и самоорганизаций. Именно такие наносистемы лежат в основе сложных нанометровых биоэлементов: наномембран, нанокатализаторов, топливных и скелетных наноэлементов биоклетки и т.п. На базе компьютерного процессинга второго поколения создаётся реально функционирующая элементная база квантовых компьютеров. Именно необходимость процессинга нанобиомиметических систем и систем квантового компьютинга определяет переход к нанотехнологиям процессинга второго поколения, использующих компьютеризованные наносистемные инструменты и устройства (нанороботы).
Доклад и проект «Самосборка и самоорганизация неравновесных наносистем нового поколения» на НаноФоруме были посвящены некоторым подходам к решению проблем разработки нанотехнологий процессинга второго поколения. В них были рассмотрены возможности реализации на принципах фемтосекундного квантово-запутанного процессинга самосборки и самоорганизации ряда функциональных наноустройств: спинтронных и электронных нанослоевых интерфейсов, наноэлементов квантовых компьютеров, биомиметических элементов (нанопокрытий, наномембран на основе графена, «топливных наноэлементов», электродных нанокомпозитов углеродных наногелей с наночастицами катализатора). Решение проблемы должно дать возможность построения замкнутых технологических линий на самом наноуровне и сформировать компактные автономные нанофабрики по самопроизводству наноустройств различного функционального назначения. Особую значимость решение этой проблемы имеет для построения самоорганизованных наноустройств, которые должны обеспечить резкое повышение эффективности производства и утилизации энергии, информации, материалов, а также создание в дальнейшем принципиально новых наноматериалов, обладающих свойствами сверхбыстрой адаптации к окружающей среде и, наконец, наноустройств со сверхскоростными ресурсами интеллекта. Именно долгосрочные цели создания адаптивной к внешним условиям кибернетической среды наноструктурных устройств являются наиболее приоритетными в данном направлении развития наноинженерных наук и технологий.
Наш корр.
стр. 2
|
