К ВОПРОСУ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ

НАНОИНДУСТРИИ

 

  Институт статистических исследований  Высшей школы экономики (ВШЭ) начал полезную и необходимую  работу по статистическому обследованию мнений экспертов о состоянии и перспективам развития отечественной наноиндустрии при одновременном  сравнении состоянием этой новейшей только формирующейся области деятельности у нас с аналогичным состоянием за рубежом. Этот НИИ поручил корпорации «Рамир» разработать структуру и форму  опросной  анкеты для размещения ее в Интернете с целью проведения подобного обследования.  Такую анкету из «Рамира» получил и автор этих строк.

   Структура и состав анкеты, мягко говоря, вызвали недоумение, поскольку ответить ни на один вопрос не представилось возможным, о чем было заявлено сотруднику «Рамир»  Калужскому А.Р. Однако сотрудник ВШЭ Боков М.Б. через некоторое время обратился с убедительной просьбой к автору этих строк высказать свое отношение к анкете и, по возможности, изложить свой взгляд на состояние дел у нас с нанотехнологиями, что автор и делает.

  Далее проведем более конкретный анализ самой анкеты, затем кратко рассмотрим состояние дел с нанотехнологиями у нас и выскажем свое видение о целесообразной форме и путях организации наноиндустрии  у нас.

    Подобный шаг автор позволяет себе на основании своей почти шестидесятилетней работы в области разработки конструкций корпусов ракет и космических кораблей, а также материаловедения в ГКНПЦ им. М.В.Хруничева. В области наноструктур журнал «Композиты и наноструктуры» опубликовал в своем номере № 2 за 2009 год статью автора « О формировании теории наноструктурного строения материала и материаловедения композитов», которая прилагается к настоящему материалу.

   Данный журнал вновь организован   Институтом твердых тел РАН в Черноголовке и начал выходить только с 2009 года. Авторитет этого журнала подкреплен составом его редакционного совета, в который вошли видные ученые в области наноструктур из восьми стран, начиная от США и заканчивая Израилем. Можно полагать по содержанию его первых двух номеров, что ему предстоит хорошее будущее в области формирования теории наноструктурного строения вещества и наноматериала, да и всего материаловедения. Ранее высказанное является как бы введением в данной работе.

   Начнем поэтапное рассмотрение содержания, заключенного в заглавии данной работы.

 

1. Опросная анкета

 

В анкете предлагается ответить на следующие основные вопросы по наноматериалам:

- ожидаемые сроки создания лабораторного образца,

- ожидаемый срок создания технологии для промышленного производства,

- место России в создании лабораторного образца,

- место России в создании технологии промышленного производства,

- сравнительные качества создаваемого продукта,

- состояние рынка по данному продукту,

- какие меры необходимы для поддержания работ в области нанотехнологий.

  Как видно из содержания вопросов они являются вполне логичными и необходимыми для составления общего представления о состоянии нашей наноиндустрии, но посмотрим как можно будет ответить на них.

    Очевидно, на поставленные вопросы должны отвечать специалисты каждые в своей области: материаловеды, разрабатывающие материалы, технологи, разрабатывающие техпроцессы их изготовления, конструкторы, разрабатывающие изделия из наноматериалов и производственники, организовывающие их производство. Это принципиально различные специалисты, обладающие своими конкретными знаниями в каждой из этих областей практической деятельности, тесно связанных между собой.

   Для ответов в анкете предлагается рассмотреть тематику, собранную в две группы. В первой группе приведена 21 отрасль применения наноматериалов, начиная от авиации и космонавтики и вплоть до спортинвентаря. В каждой из них перечислены рекомендуемые к рассмотрению конкретные материалы, подлежащие разработке и по которым необходимо ответить на ранее поставленные вопросы. Вторая группа составлена весьма не четко и определена, как группа технологий. В  ней под технологиями приведены  подобные области, не вошедшие в первую группу, такие, как, например, электроника и живые системы, так и материалы, такие, как композиты и металлы. В этой группе также предложены для рассмотрения конкретные материалы, как и в первой группе, но с несколько расширенными их толкованиями.

  

 В качестве примера рассмотрим несколько вопросов из первой группы, в том числе из области авиации и космонавтики применительно к композитам, наиболее близким автору по его научным интересам и практическим занятиям.

 

Пункт 10. Нанокомпозиты на полимерной основе для упрочнения узлов трения

                    деталей   машин с повышенной температурой эксплуатации.

  По этому пункту должны ответить выше упоминавшиеся специалисты, начиная с материаловеда. Но смогут ли они ответить ?

     Материаловед при разработке материала должен получить исчерпывающие данные о условиях применения материала. В данном случае ему необходимо знать: какая рабочая среда, конкретная ее температура и продолжительность действия, материал трущихся поверхностей, удельное взаимное давления контактирующих поверхностей,  скорости их взаимного перемещения, допустимая величина падения, или повышения коэффициента трения. Без этих и многих других исходных данных от тех, кто конкретно будет применять данный материал в конкретном изделии, никакой материаловед не может разработать никакого материала, а тем боле дать исходные данные технологу, чтобы он разработал технологию для промышленного изготовления. Поэтому такая формулировка темы для ответа, в столь общем виде, никак не может позволить никому ничего ответить на вопросы, из числа поставленных  и выше перечисленных.

   Аналогичная ситуация сложилась и по другим вопросам, несколько из которых еще приведем и кратко рассмотрим.

 

Пункт 35.  Нанокомпозиционные полимерные материалы конструкционного

                   назначения на основе сверхмолекулярного полиэтилена модифицированного

                   ультра и нанодисперстными частицами, обеспечивающими прочность                  

                  узлов и деталей не менее, чем в 1,5 раза.

  Чрезвычайно интересный вопрос о сверхмолекулярном полиэтилене, по важности которых в анкете немало и других подобных вопросов. Он очень важен в своем практическом решении и без нанокомпозитных добавок, но пока не находящий еще своего решения у нас и о чем следовало бы ставить вопрос в анкете. Возможно, специалисты в области высокомолекулярного полиэтилена скажут свое более веское слово в части организации его практического использования в широком масштабе в промышленности композитов. Относительно использования наночастиц, можно отметить то, что аналогичные вопросы остаются, такими же, как и в пункте 10.

 

Пункт 70. Полимерные материалы, наполненные наночастицами, в том числе

                 функционализированными, обеспечивающие изменение структуры

                матрицы и приводящие к существенному улучшению эксплуатационных

                 характеристик.

 По данной теме к составителям тематики анкеты можно будет поставить две группы вопросов. Почему выделяется только матрица, и не упоминается о наполнителе. Применительно к каким полимерам имеется в виду изменение структуры – термореактивным или термопластичным, и какого химического состава. Второе состоит в том, что нужно знать о каких видах и условиям эксплуатации идет речь, и какие имеются в виду эксплуатационные характеристики и в каких показателях они выражаются.

   Очевидно, дальше продолжать рассматривать примеры не следует.

   Проведенное краткое рассмотрение некоторых вопросов показало, что выдвигаемые здесь замечания относятся к условиям детерминированного использования материала для конкретного изделия, для которого можно сформулировать  все отмечавшиеся характеристики. Такое положение имеет место в особо ответственных отраслях техники, например в оборонно-промышленных отраслях.

     В обще хозяйственной практике материалы, в большинстве случаев, разрабатываются и выпускаются с теми потребительскими и функциональными свойствами, которые разработчик материала и изготовитель считают нужными и целесообразными для использования неизвестным потребителем.  В советское время существовала, в основном, именно такая практика практически по всем материалам, товарам и изделиям. Поэтому она приводила к затовариванию одних и к дефициту других товаров и материалов. В рыночное время,  а точнее нужно сказать, во время товарного производства, когда четко определяются и измеряются соотношение затрат и результатов, определяемых в виде обще полезного эффекта или прибыли, такая практика не должна иметь место.

   Возможно, в анкете имело бы смысл в вопросах формулировать не общую постановку вопроса о том или ином материале, без приведение его технических характеристик, как это сделано, а следовало бы предлагать на рассмотрение материал с конкретными его техническими параметрами. Тогда был предмет для рассмотрения  выше приведенным кругом специалистов. 

     Известно, что в прогнозном отношении, вначале должен быть исследован фактический рынок потребления и определены качества наиболее используемого продукта. Только после этого можно будет определить номенклатуру и качество того или иного продукта, а также объем организовываемого производства, ориентированного на неизвестного потребителя. При таком подходе состав анкеты должен быть совсем иными и иные должны быть поставлены вопросы, которые весьма эффективно изучаются такой наукой, как маркетинг, которая в советское время считалась буржуазной наукой, так же, как кибернетика, генетика и многое другое. Сейчас много появилось маркетинговых фирм, проводящих такие исследования по различным товарам и предлагающих свои услуги.

    Исходя из этого, вызывает удивление, что в анкете совсем не рассматриваются вопросы по оценке экономико-технической эффективности и необходимости разработки и объема изготовления того или иного материала. Кроме того, и это самое важное, совсем не рассматривается вопрос изготовления самих наночастиц и их сертификации для различного вида промышленного крупно тоннажного использования. С этого нужно было бы начинать, а не с использования того, чего у нас еще нет в достаточных  количествах, с необходимым его  качеством и в требуемом ассортименте.

    В анкете приводится вопрос о состоянии производства, но не указывается какого производства – наночастиц, оборудования дли их изготовления, или производств и оборудования для изготовления наноматериалов и изделий из них, в том числе и из нанокомпозитов. Ведь при изготовлении изделий из композитов материал не изготавливается заранее, а он получается одновременно с изготовлением самого изделия из композита. А это специфическая технология и производство, особенно для изготовления крупно габаритных изделий, какими являются агрегаты самолетной, ракетно-космической, автомобильной и других отраслей техники.

   В заключение, по анкете можно отметить следующее.

 Перечисленный в анкете состав материалов и приведенные в общем виде их характеристики следует отнести не к области получении ответов на поставленные в ней вопросы, а как набор, может  важных и нужных тем для проведения дальнейших научно-исследовательских разработок, что также немаловажно. При этом, тематический набор этих тем по каждому из разделов выглядит случайным и как бы представляет собой объем интересных желаний кого - то, удовлетворение которых хотелось бы осуществить за счет государства, или кого то еще.

 

2. Существующая структура организации наноиндустрии.

 

   Сейчас у нас становление наноиндустрии походит на обширнейшее новомодное поле для широкого и всевозможного использования для различных целей громадных выделяемых средств государством, что, вместе с тем, делает ему честь. Созданы всевозможные агентства, корпорации, центры и специальные фирмы по нанотехнологиям. Об этом и причинах такого явления автором отмечается в упоминавшейся и прилагаемой его статье.

   Вместе с тем, у нас разработана, финансируется и реализуется специальная Федеральная целевая программа по нанотехнологиям (ФЦП): «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 – 2010 годы» с семью приложениями, для реализации которой выделены значительные финансовые средства. Желающие могут ознакомиться в Интернете с ее обильным содержанием на сайте «Нанотехнологии и наноматериалы». Головным исполнителем программы определено Рособрнаука.

    Наряду с этим учреждена государственная корпорация «Роснано»,  которая с приходом к ее руководству Чубайса, развернула активную деятельность с выделением ей громадных средств, существенно больших, чем по  ФЦП. По материалам, размещенным в Интернете по этим двум структурам можно увидеть, что их деятельность мало пересекается, что, очевидно, не правильно. Для руководства работой в каждой из структур учреждены соответствующие координационные советы. Перейдем к краткому рассмотрению деятельности каждой из этих структур.

 

3. Федеральная целевая программа (ФЦП)

 

   Целью ФЦП определено создание современной инфраструктуры национальной нанотехнологической сети для развития и реализации потенциала отечественной наноиндустрии.

  Решаемые при этом задачи определены в виде обеспечения оборудованием, проведение обучение кадров, «создание системы методологического обеспечения механизма регулирования развития наноиндустрии» и разработки наноматериалов.

Головной научной организацией в ФЦП определен  научный центр «Курчатовский институт»  и выделено 8 направлений деятельности. Они представляют собой области использования наноматериалов, которых, в опросной анкете, в отличие от ФЦП,   приведена 21 отрасль. Очевидно, включались только те отрасли, представлявшие собой направления, которые представили аргументированное обоснование и конкретный предлагаемый объем исследований и разработок. Эти направления и головные исполнители следующие:

 

Наноэлектроника                                                            - Роспром

Наноинженерия                                                              - Рособразование

Наноэнергетика                                                              - Росатом

Наноматериалы для космической техники                  - Роскосмос

Конструкционные наноматериалы                               - Роснаука

Нанобиотехнология                                                        - Роснаука

Композиционные материалы                                         - Роспром

Нанотехнология для систем безопасности                   - ФСТЭК

 

    Головным исполнителям по направлениям выделено следующее финансирование на 2008-20010 годы в млн. рублей, в каждом из которых определены свои головные научные организации:

    

    Роснаука            -   7487

    Рособразование –  4671

    Роспром              -   1166

    Росатом               -   1097

    Роскосмос           -   777  

 

Фундаментальная наука не включена в состав основных направлений, но все же Академии наук РФ выделено 643 млн. рублей.

   По всем направлениям сформулировано для разработки 174 темы и установлены их исполнители, в числе которых определены 42 НИИ и ВУЗ,а, которым непосредственно выделено финансирование в общей сумме 15245 млн.руб. Из материалов, помещенных в Интернете трудно установить выделены ли эти суммы НИИ и ВУЗам дополнительно или это распределение выше приведенных сумм по ведомствам, поскольку в некоторых документах фигурирует и более крупная итоговая сумма равная 59035 млн. рублей.

   В приложении № 7 к ФЦП, в отличие от опросной   анкеты,  приведена методика и формулы для определения эффективности проводящихся исследований и разработок.

    Вцелом по программе можно высказать определенное авторское отношение, как представителя одной из производственных отраслей, где казалось, должны были бы использоваться получаемые результаты выполнения работ, на которые выделены такие громадные средства.

    Программа определена, как Федеральная, но 8 выделенных направлений далеко не отражают интересы многообразной промышленности и экономики вцелом. Она представляет собой случайный набор тематики и не отражает инфраструктуру всей наноиндустрии, в основе которой лежат всевозможные способы практического использования фундаментальной науки,  открывшей новую форму вещества, какой являются наноструктуры.   Исходя из этого, научные разработки должны стоять на первом месте, ибо далеко еще не все познано в этих структурах, но АН РФ не включена в основные направления и ей выделены незначительные суммы по сравнению с Роснаукой и Рособразованием.

   Данные структуры взяли на себя основной объем финансирования, научных разработок и, что наиболее странно, взяли на себя разработку чисто практических задач таких, как разработку конструкционных материалов и нанобиотехнологии, без какого либо участия в них производственных структур, которые должны использовать эти разработки. В упоминавшихся выделенных 42-х исполнителей ФЦП  в их состав включено только  девять ведомственных НИИ и два НИИ  АН  РФ, остальные 31 исполнитель являются ВУЗы, которые материалов не разрабатывают.

    Казалось бы, что участие производственных структур определено в ведомственных программах по каждому из направлений. Однако это весьма сомнительно, поскольку суммы, выделенные этим направлениям  по сравнению с той суммой, которая выделена упоминавшимся двум структурам, являются  просто не сравнимыми. И это при том, что они очень слабо связаны с промышленными структурами и  их научно-исследовательскими институтами..

       Весьма вероятно, что составы ведомственных тематических планов далеко  не согласованы между собой и могут, в определенной части, дублировать друг друга. Их согласование долен был бы провести координационный совет. Однако, эти советы состоят из высоко поставленных руководителей, вплоть до министров, и это им не под силу. Таким делом должны заниматься советы, состоящие из узких специалистов, не выше начальников отделов, ибо только они знают всю глубину технического содержания каждой из внедренческих разработок вновь. Возможно, это можно будет устранить при рассмотрении и обсуждении только составленного научного рубрикатора предметных областей нанотехнологий и наноматериалов, сформулированных и выдвинутых  в ФЦП.

   Приведенная в приложении № 7 методика оценки эффективности исследований и разработок, выполняемых по ФЦП, по своему составу напоминает ситуацию, содержащуюся в песенке Пугачевой о школьнике и кандидате наук, который не может решить  задачу школьника.

    Сами по себе эти разработки, никакой эффективности не содержат без их применения. Подсчитать эффективность можно только на окончательной стадии использования новых разработок и материалов, которые, как известно, реализуются на конечной стадии их применения в промышленности. Но такого использования и привлечения для этого производственных структур в программе не предусмотрено. Однако даже находящиеся в производственной сфере доктора наук не смогут разобраться в предложенной методике. Не понятно, по каким предлагаемым планам необходимо исчислять в ней эффективность, да еще после каждого  I –го мероприятия, выполненного по неизвестно кем и для чего составленной программе. Необходимо было бы дать хотя бы пример составления программы и ее содержания, а также исчисления эффективности по предлагаемой методике с более четкими указаниями по ее использованию.

 

4. Российская корпорация нанотехнологий (Роснанотех)

 

    Корпорация образована на основании Федерального закона от 19 июля 2007 года № 139-Ф3 со следующими основными задачами в порядке определенной их последовательности:

 

1) рассматривает проекты в сфере нанотехнологий в целях последующего предоставления

    финансирования и поддержки из средств Корпорации;

2) осуществляет организационную и финансовую поддержку научно-исследовательских и

    опытно-конструкторских разработок в сфере нанотехнологий;

3) осуществляет финансирование проектов в сфере нанотехнологий, предусматривающих  

     внедрение нанотехнологий или производство продукции в сфере наноиндустрии;

4) осуществляет финансирование проектов по подготовке специалистов в сфере

     нанотехнологий;

5) осуществляет мониторинг реализации проектов в сфере нанотехнологий,

     финансируемых за счет средств Корпорации.

 

   На сайте Корпорации размещено ограниченное количество информационного материала, по которому можно составить представление о конкретных технических сторонах выполняемых проектов за счет ее средств. Указывается, что для финансирования проектов, принимаемых Роснано выделено 120 миллиардов рублей  и до 2020 года будет выделено еще 180 млрд. рублей.

   Принято к реализации 36 проектов на общую сумму их финансирования 92 млрд рублей. Причем, половина из этой суммы выделена привлеченными частными инвесторами. С целью привлечения зарубежных инвесторов Роснано создало в США инвестиционный фонд, который будет обеспечивать привлечение в российскую наноиндустрию зарубежных инвесторов. Формирование тематической направленности деятельности Роснано  определяется составом проектов поступающих для рассмотрения. Их поступление  производится по заявительному принципу, без какого либо участия каких либо ведомств и научных организаций, которые привлекаются только для экспертного рассмотрения поступивших заявок.

   Основной целью Роснано является получение прибыли от реализации выделенных средств государством. Допускается к рассмотрению и проекты, имеющие общессоциальное значение, но, однако, ничего не сообщается о рассмотренных таких проектах. Указывается только, что создаются производства с использованием наночастиц по изготовлению режущего инструмента, осветительных ламп, отделочных негорючих строительных материалов. Несмотря на то, что в Указе по созданию Роснанотех на первом месте стоит финансовая и организационная поддержка НИОКР в области нанотехнологии,  а потом их внедрение, такие проекты там не рассматриваются и отсылаются в Роснауку. Принимаются, в основном, только те, которые дают немедленную финансовую отдачу, что, очевидно, является не совсем правильным.

   Весьма важным и необходимым мероприятием, осуществляемым Роснано, является проведение ежегодных международных нанофорумов, которые позволяют достаточно системно представить состояние с нанотехнологиями и наноиндустрией вцелом у нас в стране. Сейчас Роснано переходит к созданию региональных центров нанотехнологий и пока не определено, как они будут совмещаться с аналогичными центрами, о которых говорится в нанопортале.

 

5. Предложение по структурной организации обеспечения наноиндустрии

 

  Приступая к изложению данного раздела, очевидно, целесообразно принять определенные формулировки для последующего их использования, поскольку по ним в справочниках даны либо ограниченные определения, либо такие вовсе отсутствуют.

 

 Наноиндустрия – сфера практической деятельности в области науки и производства по созданию и изготовлению органических и неорганических наноструктур и создание из них материалов и изделий, а также  их использование в различных областях экономики,

    Инфраструктура наноиндустрии – система теоретического, методологического,  материального и технологического обеспечения производства наноструктур и их использования в различных отраслях производства, медицины, биологии и других отраслях экономики.

   Нанопроизводство – составная часть промышленности по изготовлению наноструктур, изготовления наноматериалов и изделий из них.

 

  Прежде чем, и для того, чтобы говорить о создании наноиндустрии, необходимо рассмотреть вопрос о создании вначале ее инфраструктуры.

 

В нанопортале Интернета инфраструктура определена, состоящей из трех разделов, и предложена в следующем составе.

1. Аналитическая и прогнозная инфраструктура наноиндустрии, в которую входят:

- методика мониторинга,

- наноразмерные структуры, их классификация и исследования,

- проблемы и задачи мониторинга наноструктур, сбор и анализ информации,

- подготовка кадров.

2. Центры технологии, в которые включены:

- 42 НИИ и ВУЗ,а определенные в ФЦП,

- центры коллективного пользования,

- сеть дополнительных ВУЗ,ов

- кадровое обеспечение

3.Справка о наноцентрах в основных странах.

 Исходя из выше приведенной формулировки о составе инфраструктуры наноиндустрии, вполне очевидно, что этот состав далеко отстоит от необходимого ее состава, в силу чего можно предложить несколько иной  состав наноинфраструктуры в следующем виде.

1. Научно-методическое обеспечение, в которое входит:

- фундаментальная наука о наноструктурном строении вещества,

-  фундаментальная наука о наноматериаловедении о свойствах, формах и видах возможного использования различных наноструктур,

- прикладные отраслевые науки по использованию наноматериалов в различных областях техники и экономики,

- вузовская наука по методологии, метрологии и проведению прикладных  исследований,

- заводская наука по сопровождению и обеспечению производственных процессов, ведущихся  по   промышленным нанотехнологиям.

2. Измерительные центры коллективного пользования по метрологии и сертификации наноструктур в процессе их изготовления и использования,

3. Проектирование и изготовление оборудования и приборов для изготовления наноструктур, материалов и изделий из них.

4. Крупнотоннажное производство сертифицированных наноструктур для использования их в различных отраслях.

5. Поотраслевой маркетинг использования наноструктур

5. Подготовка специалистов по наноструктурам и нанотехнологиям в ВУЗ,ах, а также отраслевое повышения знаний специалистов в области наноструктур.

 

  Если принять предложенный состав инфраструктуры, то  вся организация и построение работ по ее созданию должна быть построена по иному принципу, чем сейчас, когда  имеет место наличие различных целевых программ, которых несколько десятков, не объединенных единой целью в создании инфраструктуры. Пока все разобщено и, очевидно, во многом дублируется, или среди них имеется не малое  число незначительных тем по своему составу.

   Возникает вопрос, состоящий в том, кто это все будет организовывать и контролировать. Сейчас все это разобщено. Вместе с тем, Указ о создании Роснанотех практически определил в ее задачах все то, что необходимо  для создания наноинфраструктуры в предлагаемом ее составе. Никаких других структур для решения этой задачи не нужно.  

    Необходимо, при этом, исключить Рособрнауку из головных организатоторов наноиндустрии. Она сейчас одновременно является в этой области и заказчиком и исполнителем, чего раньше не приходилось встречать. Она далеко отстоит от всего того, что предлагается решить в создании наноинфраструктуры.

    За Рособрнаукой необходимо оставить только то,  к чему она и призвана – организации образования и науки, какой она сейчас не является поскольку школу разрушает и подменяет собой АН РФ, которрая сейчас, к сожалению, исключена из всех видов хозяйственной деятельности. Общенаучное обеспечение и методическое руководство отраслевой, вузовской и заводской наукой, безусловно, необходимо возложить на Российскую академию наук.

 

 

                                        ВЕТЕРАН  КОСМОНАВТИКИ   РОССИИ

                                                     Удостоверение № 408

                                            Заслуженный конструктор России

                                                   доктор технических наук

 

                                                                                                   Е.С.КУЛАГА

Хостинг от uCoz