06.10.10 13:20
Внимание к нанометрологии обусловлено требованием опережающего развития метрологии в любых технологических процессах. В нанотехнологиях особую актуальность приобретает тезис: «Если нельзя правильно измерить, то невозможно создать».
Следует отметить, что подавляющее число документов рассчитаны до 2015 г. включительно. Это объясняется тем, что с 2015 г. страна должна перейти в область новых технико-технологических реалий и более совершенных социально-экономических взаимоотношений.
Руководство осуществлением планов в области наноиндустрии возложено на специально созданную госкорпорацию «Роснанотех». К сожалению, оценку деятельности этой корпорации на сегодня нельзя отнести к удовлетворительной. По данным директора Форсайт-центра Высшей школы экономики А. Соколова только 5 % разработок в данной отрасли соответствуют мировому уровню, а «сами ученые не относят нашу наноиндустрию к «локомотивам» в отличие от космоса или авиации». Вклад российских ученых в мировую нанотехно-логическую науку постоянно снижается и сегодня (2009 г.) составляет всего 1,5 %, хотя еще в 2000 г. этот вклад был на уровне 6 %.
Уже сейчас мы сталкиваемся с очевидным фактом: приборы микроскопии становятся все более сложными и громоздкими по мере проникновения в ранее недосягаемые тайны мира малых объектов. Дальнейшее усложнение этих приборов, увеличение затрат на их изготовление определяются необходимостью разрешения новых все более сложных проблем. Здесь уместно провести аналогию с развитием экспериментальной ядерной физики, где получение информации о свойствах микрочастиц вещества, из которых состоят ядра атомов, связано с созданием сложнейших и, как правило, чрезвычайно громоздких и дорогих приборов и установок. Получение информации, раскрывающей тайны микромира, оплачивается высокой ценой.
Кроме того, сегодня еще не решена проблема оценки влияния нанотехнологий на окружающую среду и самого человека. Существуют предпосылки, что это влияние еще более пагубно, чем воздействие на окружающий мир радиации, вследствие высокой проницаемости наночастиц. Так это или нет, пока не установлено. Для этого нужны специалисты и дорогостоящие исследования, которые государство не должно отдавать на откуп сомнительным менеджерам.
Тем не менее Россия пытается выйти из этого кризисного тупика. Так в 2009 г. для организации работ по метрологическому обеспечению, стандартизации и сертификации в сфере на-ноиндустрии создан Центр метрологического обеспечения (ЦМО) и его региональные отделения. В Центральном федеральном округе общее руководство работой Регионального отделения Центра метрологического обеспечения и оценки соответствия нанотехнологии и продукции нано-индустрии (РО ЦМО) осуществляет исполнительная дирекция, формируемая ФГУП «ВНИИМС» и РНЦ «Курчатовский институт».
Очень важно, что к решению поставленных задач привлечены вузы России, занимающиеся различными аспектами наноиндустрии. Сейчас в этой работе участвуют около 30 вузов страны (для справки в США и Китае - более 500 вузов). Среди них и Владимирский государственный университет (ВлГУ), на базе которого организован Центр коллективного пользования. Центр оснащен современным оборудованием, позволяющим проводить исследования во многих направлениях наноиндустрии: моделировании структуры, составов и процессов синтеза новых наноматериа-лов с заданными физико-химическими свойствами; практической реализации таких материалов; диагностике наноструктурированных образцов; метрологическом обеспечении нанотехнологий.
Кроме того, вузы, задействованные в наноисследованиях, выполняют и основное свое предназначение - подготовку кадров, в том числе, и в сфере наноиндустрии. Исторический опыт науки свидетельствует, что произведенные при этом затраты интеллектуальных и материальных ресурсов, безусловно, окупаются в технике, физике, химии, биологии, медицине и сельском хозяйстве.
В соответствии с решением от 21.04.2009 г. Научно-методического Совета Регионального отделения Центра метрологического обеспечения нанотехнологий и наноиндустрии в Центральном федеральном округе при Владимирском государственном университете (ВлГУ) совместно с Владимирским центром стандартизации, метрологии и сертификации (ЦСМ) создан научно-технический и образовательный центр (НТОЦ) «Нанометрология» (приказ по ВлГУ №733/1 от 30.11.2009 г.).Разработан и утвержден на Ученом Совете ВлГУ совместный с Владимирским ЦСМ план работы НТОЦ «Нанометрология» на 2010 г. Для учебно-научных целей издательством ВлГУ выпущено пособие проф. Сергеева А.Г. «Введение в нанометрологию». Монография «Нанометрология» этого же автора готовится к изданию в центральной печати.
С целью популяризации принципов наноин-дустрии в ВлГУ рассматривается вопрос о чтении основ нанотехнологии и нанометрологии для всех технических специальностей на 1-м курсе по дисциплине «Введение в специальность». Соответствующие учебные пособия предполагается выпустить и для школьников (10-11 классы) для целенаправленной ориентации абитуриентов.
Сегодня во Владимирской области по одному из проектов строительства предприятия наноин-дустрии уже принято решение ГК «Роснанотех» о его софинансировании и четыре проекта находятся на различных стадиях экспертизы в госкорпорации, а всего «претендуют» на организацию производств с использованием нанотехнологий и наноматериалов более десятка предприятий. Все они обследованы НТОЦ «Нанометролгия» на предмет возможностей метрологического обеспечения таких производств. Из них лишь одно предприятие и один НИИ располагают электронными микроскопами, остальные не имеют ни приборной, ни методической базы, а некоторые даже не задумывались об этой проблеме.
Понятно, что приобретение измерительного оборудования для нанотехнологий при его высокой стоимости, становится непосильной задачей для многих организаций, особенно малых предприятий. Решение проблемы видится, прежде всего, в создании Центров коллективного пользования в заинтересованных субъектах Федерации. Тем не менее и здесь без финансовой поддержки государства не обойтись. Планирует ли ГК «Роснанотех» финансировать по той или иной схеме объекты инфраструктуры наноиндустрии и, в частности, нанометрологию? Такой вопрос нами был задан руководителю госкорпорации А.Б. Чубайсу во время его пребывания во Владимирской области в марте т.г. Четкого ответа мы не получили, но большая озабоченность необходимостью решения этой проблемы была высказана.
В России создан определенный научно-технический задел в области метрологического обеспечения нанотехнологий: разрабатываются и поставляются на внутренний и внешний рынки ряд измерительных атомно-силовых микроскопов, устройств наноперемещений, планируются к выпуску так называемые нанофабрики (NanoFab), в которых для повышения достоверности регистрации параметров нанообъекта его исследование осуществляется непосредственно сразу после изготовления, причем транспорт объекта из технологической камеры в измерительную осуществляется с помощью специального робота в сверхвысоком вакууме. Это позволяет, например, в течение нескольких часов исследовать свойства поверхности, свободной от газового монослоя. Для калибровки измерительных атомно-сило-вых (АСМ) и растровых электронных микроскопов (РЭМ), являющихся одними из основных инструментов в нанотехнологиях, разработаны эталоны сравнения - линейные меры, позволяющие существенно повысить точность и достоверность измерения наноперемещений и геометрических параметров наноразмерных объектов.
Разработаны соответствующие методики калибровки и поверки АСМ и РЭМ.
Вместе с тем следует отметить пока еще существенное отставание развития методической составляющей инфраструктуры отечественной наноиндустрии как в области системы обеспечения единства измерений в нанометровом диапазоне, так и в темпах развития стандартизации, разработки нормативно-методического обеспечения, безопасности применения и использования нанотехнологий и объектов наноиндустрии, а также создания систем их добровольной или обязательной сертификации.
Требуют решения вопросы создания систем информационного обеспечения, подготовки кадров и повышения их квалификации в области метрологического обеспечения и стандартизации нанотехнологий. В этих условиях создание региональных научно-технических и образовательных центров по обеспечению единства измерений в наноиндустрии с использованием возможностей вузов, ЦСМ и других заинтересованных организаций может стать, на наш взгляд, хорошей практической базой для дальнейшего развития нанометрологии.
Список литературы:
Крутиков В.Н. Метрологическое обеспечение, стандартизация и оценка соответствия нано-технологий и наноиндустрии. Ч.2.
Крутиков В.Н., Золотаревский Ю.М., Андрюшечкин С.Е. // Метрология. - 2008. - №3. - С.3-14.Состояние и тенденции развития европейской нанотехнологии. Материалы «NANOFORUM 8» М. : ВНИИОФИ. - 2008. - С. 248.
Тодуа П.А. Метрология и стандартизация в на-нотехнологиях и наноиндустрии/ Тодуа П.А. // Измерительная техника. - 2008. - № 5. - С. 5-10.
Лахов В.М. Метрологическое обеспечение, стандартизация и оценка соответствия нанотехно-логий / В.М. Лахов //Компетентность. - 2008. -№2. - С. 31-35.
Окрепилов В.В. Стандартизация и метрология в нанотехнологиях. - СПб.: Наука. - 2008. - С. 260.
Сергеев А.Г. Введение в нанометрологию. Владимир: Изд-во ВлГУ. - 2010. - С. 296.
