НАНОТЕХНОЛОГИЯ В БЛИЖАЙШЕМ ДЕСЯТИЛЕТИИ

НАУЧНАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФРАСТРУКТУРА

Нанотехнология является междисциплинарной областью науки, вследствие че­го финансирование должно в основном использоваться для поддержки конк­ретных проектов, осуществляемых малыми группами (от 1 до 4 ведущих иссле­дователей). Тем не менее существует несколько очень важных крупных задач, для решения которых требуется создание больших исследовательских центров или научных сообществ, которые способны обеспечить преодоление междис­циплинарных, организационных и географических барьеров. Не существует никаких ограничений на форму организации таких центров или сообществ, од­нако некоторые из них должны обеспечивать взаимодействие между универси­тетскими, национальными и промышленными лабораториями. Конечно, про­мышленные лаборатории при таком взаимодействии должны предлагать для использования собственные ресурсы, однако финансирующим организациям следует оказывать поддержку и таким лабораториям (например, оплачивая их сотрудничество с университетскими центрами), выступая в качестве посредни­ка и координатора совместных работ. Кроме того, необходимо создать гибкую систему выдачи субсидий и стипендий, дающую студентам и постдокам доста­точную свободу в выборе специальности или места стажировки.

Следует позаботиться также об организации аппаратурной инфраструкту­ры. Наиболее распространенными приборами являются различные типы ска­нирующих зондовых, электронных и ионных микроскопов. С одной стороны, отдельные исследовательские группы хотели бы иметь в своем распоряжении несколько различных сканирующих зондовых микроскопов (поскольку сейчас выпускается много различных типов таких приборов). С другой стороны, по­купка и обслуживание сложных электронных и ионных микроскопов требуют больших затрат, вследствие чего установку и эксплуатацию таких систем могут позволить себе лишь крупные университетские центры. Кроме того, для быст­рого развития нанотехнологий необходимо обеспечить исследователей многи­ми другими приборами (источники синхротронного и нейтронного излучения, рентгеновские дифракционные микроскопы и разнообразные спектрометры), а также вычислительной техникой, как для сбора и обработки больших масси­вов информации, так и для численных расчетов и моделирования. Поскольку при финансировании исследовательских групп основной вопрос — научная ценность исследований, задачи обеспечения оборудованием должны решать­ся путем создании большого числа совместных лабораторий и региональных центров. Как отмечалось в гл. 3, некоторые из этих приборов предназначены для создания нового поколения измерительных устройств. В частности, особое значение имеет разработка неразрушающих методов определения и изучения трехмерных структур (включая данные по элементному распределению и хи­мическому составу) с нанометрическим разрешением и чувствительностью по­рядка 1 атом/нм3.

Необходимо также создать несколько технических демонстрационных цен­тров (охватывающих одновременно большое число технологий), в которых бу­дут демонстрироваться работа пилотных установок и распространяться новые идеи (например, изготовление углеродных нанотрубок или полупроводнико­вых нанокристаллов). В качестве успешного примера такой демонстрации можно указать выставку оборудования, организованную фирмой «Ксерокс» (лаборатория магнитных материалов) и рядом мелких компаний. Целью вы­ставки было скорейшее внедрение новых разработок в коммерческое произ­водство. Доступ к оборудованию, представленному на таких выставках, может открываться разным исследовательским группам, от университетских до про­мышленных, на платной основе, в зависимости от принадлежности конкрет­ной группы.

Большое значение имеет проблема информационного обеспечения. Каж­дое ведомство и финансирующая организация должны понимать важность об­мена идеями и результатами исследований в различных областях нанотехноло­гии. Желательно, чтобы какая-нибудь крупная организация (например, ННФ) стала спонсором специализированной информационной системы по нанотех­нологии и организовала обновляемую базу данных и их рассылку через Интер­нет, а также семинары для молодых специалистов. Профессиональные обще­ства и союзы ученых и инженеров также должны заниматься проблемой разви­тия связей между традиционными дисциплинами и нанотехнологиями (как внутри страны, так и с другими странами). Такие общества должны организо­вывать междисциплинарные конференции по нанотехнологии для обмена идеями между исследователями из университетских, национальных и про­мышленных лабораторий. Конференции должны способствовать развитию контактов между учеными разных специальностей (например, физиками и биологами) и распространению достижений нанотехнологии.