Нанотехнології

Нанотехнологїї - це технології, що оперують величинами близько нанометра. Це надзвичайно мала величина, зіставна з розмірами атомів [77].

Робота на молекулярному та атомному рівнях дозволяє створювати надмісткі електронні схеми, нові, наділені вищими споживчими якостями матеріали - пластмаси, мастила, лаки та фарби, синтезувати нові види палива, виробляти ефективні вакцини.

Нанотехнології впроваджуються вже сьогодні. Якщо 2004 року в цю галузь у світі було інвестовано $8,6 млрд. то в 2015 ця сума, за оцінкою американської компанії Lux Research, сягне $1 трлн. [36]. (таблиця 11.4).

Таблиця 11.4

Динаміка наноінвестицій

Рік	Наноінвестиції, млрд. $
2000	0,7
2002	2,0
2004	8,6
2015 (прогноз)	1000,0

Зараз у світі існує близько 16 тис. нанокомпаній, а до 2015 року, за прогнозом Національної наукової організації США (NSF), підприємства, що працюватимуть у цій високотехнологічній царині, створять від 800 тис. до 2 млн. нових робочих місць.

У Китаї сьогодні працює близько 800 компаній, що займаються впровадженням нанотехнологій, та понад 100 профільних науково-дослідних інститутів [36].

Розвинені країни виділяють чималі бюджетні кошти на розробки саме в галузях нанотехнологій. Наприклад, уряд США з 2000 року реалізує державну програму розвитку нанотехнологій «National Nanotechnology Initiative», створену для координації зусиль різних відомств у сфері нанонауки, виробництва і технології. Бюджет державних коштів, що виділяються на цю програму, у 2004 році складав 989 млн. дол. США, у 2005 році - 1081 млн. дол. США, у 2006 році – 1054 млн. дол. США [17].

В Японії на розвиток нанотехнологій у наш час виділяється 875 млн. дол. США на рік. На рисунку 11.1 наведено діаграму розподілу ринку нанотехнологій.

Рис. 11.1. Розподіл ринку нанотехнологій [36]

На нові розробки покладаються надії щодо подолання нових і поки що невиліковних хвороб - змодельовані на молекулярному рівні ліки будуть ефективнішими, близько 50% медикаментів до 2010 року, за оцінками Lux Research, вироблятимуться за допомогою нанотехнологій.

Глобальні екологічні проблеми теж можна розв'язати за допомогою наночасток: так, німецькі вчені з університету Ульма розробили мікроелементи, що, за їхніми розрахунками, зможуть затримувати хлорфторвуглеці — шкідливі частки, що руйнують озоновий шар. Сфери застосування нанотехнологій схематично зображені на рис. 11.2.

Рис. 11.2. Сфери застосування нанотехнологій [33]

Перші дослідження на нанорівні здійснювалися українськими вченими ще в довоєнні роки – дослідники працювали з колоїдними розчинами, вивчали властивості наноплівок та наночастинок. І зараз у деяких галузях нанознань ми маємо оригінальні розробки. Так, у Донецькому фізико-технічному інституті ім. О.О. Галкіна НАН України було запропоновано метод гвинтової гідроекструзії – гвинтової деформації металів під тиском, завдяки чому утворюються нові мате­ріали з нанокристалічними зернами та поліпшеними механічними характеристиками. Зокрема, міцність таких матеріалів зростає удвічі.

Надмісткі електронні схеми, нові види матеріалів та палива, ліки, косметика – за всіма цими напрямами нині ведеться робота і в Україні.

Як правило, українські нанокомпанії – це підприємства при університетах та НДІ, засновниками яких є переважно науковці, котрі опановують новітні технології на комерційних засадах. Наприклад, Донецький фізико-технічний інститут ім. Галкіна просуває на ринок нанопорошки – використання цих мате­ріалів при виробництві кераміки, за інформацією розробників, збільшує термін експлуатації виробів удесятеро. Ноу-хау вчених сьогодні вже використовується на деяких шахтах Донбасу. Вітчизняний НТЦ «Нанотехнологія» розробляє покриття і матеріали з унікальними фізичними та хімічними властивостями, які забезпечують високі показники зносостійкості.

У світі нанотехнологій існує свій напрям business to business – виробництво приладів для роботи з мікрочастками. У цій галузі українські компанії також досягли певних успіхів. Так, київське мале науково-виробниче підприємство «Лілея» експортує до США роботів, яких використовують корпорації, що спеціалізуються на клонуванні, роботі зі стволовими клітинами (технології омолодження шкіри тощо).

На відміну від своїх західних колег, українські компанії існують переважно поза національною програмою розвитку нанотехнологій.

У той же час існуючий інтелектуальний потенціал і наявні розробки, а також кілька підприємств колишнього військово-промислового комплексу Союзу відповідного профілю при об’єднанні їхніх зусиль у рамках якихось державних програм з нанотехнологій дають шанс на серйозний прорив у галузі мікрохвильової техніки, сонячної електроніки, метрології, радіоастрономії.

Перші 2 таких напрями можна було б створити у вигляді великих вертикально і горизонтально інтегрованих структур на базі наукового парку «Київська політехніка», Інституту фізики напівпровідників НАНУ, Київського ВАТ НПП «Сатурн» і державного НДІ «Оріон», донецького «Топаза», Дніпропетровського машинобудівного заводу, Запорізького радіозаводу, ряду вузів та інститутів.

Експерти з інвестиційного менеджменту на пострадянському просторі вважають, що приватний інвестор готовий вкласти свої кошти за умови, якщо проект відповідатиме низці параметрів:

- малий розмір інвестицій (не більше 150 тис. дол. США);

- короткий термін розробки (до 1 року);

- висока прибутковість вкладень (повернення коштів через 1 – 1,5 роки з подальшою прибутковістю від 50 до 80%);

- ризикованість вкладень на рівні 20–30% [18].

Проте, у сфері нанотехнологій реальні умови абсолютно інші: інвестиції - не менше 300-500 тис. дол. США, терміни - не менше 2-3 років; прибутковість передбачається без достатньої обґрунтованості, ризики - не менше 85-95% [18].

Отже, початковим стимулюючим чинником фінансування нанодосліджень мають бути державні амбіції.

Якщо процес від народження гіпотези до переходу наукових результатів нанотехнологій у конкретний ринковий продукт розділити на три фази: аналітичну, експериментальну та виробничу, то фінансування пер­шої безпосередньо залежить від сприяння державних структур.

Оптимістичний сценарій розвитку нанотехнологій в Україні полягає у створенні дієвої програми і участі в ній усіх інноваційних компаній. У Росії також доволі довго йшли до такого рішення і нарешті у березні 2006 року ухвалили програму створення технічної бази для наноіндустрії.