Дорогу осилит идущий.
Большое количество специальностей в различных высших учебных заведениях, даёт абитуриентам, студентам, будущим специалистам, самые широкие возможности найти свое место в обществе.
Многие ученики считают, что самый сложный предмет в школе – это физика. Но с другой стороны, он же и самый интересный, поскольку позволяет понять, как устроен мир и каким законам подчиняются те или иные явления. Более того, оказывается, что законы, открытые для сложных физических систем, применимы и для изучения человеческого общества.
Главными направлениями развития электроники в ХХI веке являются микро - и наноэлектроника. Ключевыми для этого стали открытия XX века, связанные с размерными классическими и квантовыми свойствами металлических, диэлектрических, полупроводниковых микро– и нанообъектов, габариты которых составляют около 10-2– 103 мкм. Новейшие достижения вычислительной техники, информатики, радиоэлектроники, фотоэлектрической солнечной энергетики базируются на успехах микроэлектроники, питательной средой для которых являются результаты фундаментальных исследований в области физики твердого тела и твердотельной технологии. Проблемы, относящиеся к созданию микро- и наноматериалов, а также к развитию микро- и нанотехнологий, занимают в настоящее время доминирующее положение практически во всех областях современной науки и техники.
Для успешного решения этих проблем необходим широкий фронт новых фундаментальных исследований соответствующей направленности, которые, например, должны обеспечить возможность создания сверх быстродействующих квантовых интегральных схем и квантового компьютера, функционирующих на основе принципов квантовой механики. Направлением деятельности нашей кафедры Микроэлектроники является подготовка высококвалифицированных специалистов по разработке новых конструктивно-технологических решений
Термин «наноэлектроника» логически связан с термином «микроэлектроника» и отражает переход современной полупроводниковой электроники от элементов с характерным размером в микронной и субмикронной области к элементам с размером в нанометровой области. Этот процесс развития технологии отражает эмпирический закон Мура, который гласит, что количество транзисторов на кристалле удваивается каждые полтора-два года".» Мировое научное сообщество сейчас активно обсуждает тему квантовых битов, квантовых компьютеров и квантовой криптографии. Это наиболее яркий пример того принципиально нового, чего можно добиться в области наноэлектроники. По самым же оптимистичным прогнозам, современные компьютеры будут выглядеть в сравнении с квантовыми как телега на фоне «Мерседеса», настолько большим будет отличие в скорости вычислений и в используемой алгоритмической базе. Объём нынешнего рынка исследований и разработок в области микроэлектроники эксперты оценивают в два-три триллиона долларов. Ожидается, что в ближайшие годы рынок нанотехнологии, достигнет одного триллиона, примерно треть от этой цифры составит доля изделий наноэлектроники.
Лидирующие позиции в нанозлектронике занимают Япония и США, превосходя по уровню и номенклатуре другие страны. Нишу, которую занимал СССР, сейчас прочно занимают Южная Корея, Тайвань, Китай, небольшие страны Азии, такие как Сингапур, и европейские страны — Германия, Франция, Англия.
Наноэлектроника - это привилегия бизнеса. Все крупные электронные компании мира уделяют этой области самое пристальное внимание - понимают, что это залог будущей конкурентоспособности. Самая географически близкая к нам фирма, занимающаяся наноэлектроникой - корейский Samsung. О Японии в этом плане говорить сложно - очень закрытая страна, но основным, по-видимому, является центр перспективных технологий в Цукубе. Теперь обратимся к научной части наноэлектроники. Сегодня трудно назвать хоть один американский университет, который бы не занимался наноэлектроникой. Вспоминая 15-й международный симпозиум «Наноструктуры: физика и технология», который прошел не так давно в Новосибирске, могу выделить «кремниевую долину» (университет Беркли, США). Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», где я учусь имеет громадные связи с мировыми компаниями и Вузами. Главные мировые центры это: в Европе - это Центр микроэлектроники в Гренобле (французская кремниевая долина) и связанные с ним научные центры, включая источник синхротронного излучения. В Германии наноэлектроникой занимаются крупные центры в Мюнхене, Юлихе, Карлсруэ и Берлине. В Китае Институт полупроводников в Пекине. Довольно сильные группы работают в шанхайском Институте технической физики АН Китая. В Японии это упомянутый уже центр в Цукубе. В Южной Корее – Корейский институт передовой науки и технологий (Сеул), Институт передовых технологий фирмы Самсунг. Какие страны, города, фирмы. Нам до них…., но мы молодое поколение будем всячески стремиться, чтоб Украина была представлена на мировом рынке в этой области достойно. К сожалению многие вещи у нас остаются на уровне разработки и не более. Увы, производственная инфраструктура Украины не готова к инновациям, и существует громадная опасность, что это всё будет внедрено и пойдет в бизнес и коммерцию на западе, а не у нас.
Мало создать технологию, надо определить ее реальную стоимость и преодолеть проблемы передачи на предприятие - мы зачастую просто не в состоянии решить весь комплекс этих проблем.
Ведь всё, что связано с со словом нано-, это долгий и кропотливый процесс. Никакой быстрой окупаемости нанотехнологии,
Мудрость управления всем этим процессом заключается в том, чтобы во-первых, правильно выбрать направление. Например, хорошее направление - это замена ламп накаливания на полупроводниковые диоды, потому что лампа накаливания всю энергию превращает в тепло, у нее эффективность несколько процентов. А светодиод преобразует в свет 70-80% потребляемой мощности. То есть чрезвычайно важное направление. Но тут надо очень грамотно построить стратегию, причем иметь в виду тот аспект, что в условиях рынка бывает с венчурными предприятиями - большая часть из них гибнет, и выживет лишь одно из многих.
Сейчас, например, очень много споров идет вокруг солнечной энергетики, там есть тоже некоторые прогнозы, что на основе нанотехнологий можно будет снизить цену солнечных элементов до той цены, которую мы сегодня платим за электричество. Тогда произойдет взрывное развитие всей этой отрасли. Это надо тоже прогнозировать, надо понимать что инвестиции вернутся лет через 10-20, и тут очень важно грамотно определить приоритеты.
Здесь самое время вспомнить, что вся история с нанотехнологиями началась с нанотехнологической инициативы президента США Б.Клинтона 2000 года. Им были поставлены три совершенно четкие, конкретные задачи: создание элемента памяти повышенной емкости так чтобы в устройстве размером с сотовый телефон у вас была записана вся библиотека конгресса. И это то же самое, как пистолет когда-то уничтожил различие в физическом развитии людей, а компьютер, вообще говоря, уравнивает людей по интеллектуальным возможностям. Такая революционная задача, которая влияет не просто на материальное благосостояние людей, а вообще на все развитие человеческой цивилизации. Эта задача, конечно, пока не решена, но уже сделано очень много. И ясно, что в ближайшем будущем на этом пути будут прорывные решения. Одно из них - это упомянутое выше мультимежчиповое оптическое соединение на ЛВР.
Второе - сверхпрочные материалы на основе фуллеренов, в теории они в три-четыре раза прочнее стали.. По мере изучения природных углеродных материалов уже обнаружено много интересного и появилось понимание, как можно эффективно использовать углеродные материалы в самых разнообразных целях, как повышать теплопроводность, как увеличить емкость электрических батарей, и так далее.
Третье - это борьба с онкологией, то есть с раковыми заболеваниями. На мой взгляд это же на самом деле беда просто. А вся проблема в том, что для эффективного лечения нужны лекарства так называемого таргетного типа. Сейчас либо облучают больной орган и весь организм испытывает радиационный удар, или назначают химиотерапию с нагрузкой на весь организм в целом. Да и вообще современные лекарства не особенно эффективны. А нужно нам такое лекарство, которое, будучи создано методами нанобиотехнологии, попадет в организме именно туда, куда надо, и сделает то, что нужно. Причем – так, чтобы организм в целом не пострадал. Эта задача тоже не решена, но уже дала толчок развитию нанобиотехнологии. И ясно, что там тоже будут хорошие достижения, причем в самое ближайшее время. Поэтому тут какой-то элемент удачи должен быть, но и с другой стороны, конечно главное двигаться.
На территории нашего университета, открыт первый в Украине научно-образовательный центр «Наноэлектроника и нанотехнологии».В открытии которого учевствовал вице-президент Российской академии наук, нобелевский лауреат Жорес Алферов, известные украинские и российские ученые. Специалисты уверяют: деятельность такого центра значительно повысит возможность серийного производства и удешевления продукции наноэлектроники, а также поспособствует разработке новых технологий на территории Украины и России. Инициатором создания этого современного центра высоких технологий стали коллектив научно-производственного концерна «Наука» во главе с генеральным директором, кандидатом технических наук Сергеем Ларкин и Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», возглавляемый академиком Михаилом Згуровским. Суть и уникальность этого научно-образовательного центра «Наноэлектроника и нанотехнологии» является реализация замкнутого цикла: «подготовка кадров – научные исследования – производство», к чему сегодня стремятся все мировые высокотехнологичные компании. Всё это создано для концентрации своей деятельности на проведении исследований и разработок в областях нанофизики и наноэлектроники, получении конкурентоспособных на мировом рынке научных и научно-прикладных результатов, ведении инновационной деятельности и обеспечении на этой основе условий для углубленной подготовки специалистов в области нанофизики и наноэлектроники. Теперь Украина стала второй в Европе страной (после России), которая имеет подобное высокотехнологичное оборудование. В комплексе НАНОФАБ есть уникальная диагностическая система, благодаря ей могут быть достигнуты серьезные – мирового уровня – научные результаты. Появилась возможность серийного производства продукции наноэлектроники и отработки новых технологий в этой области.
В грандиозных планах ученых – создание нанокапсульованого инсулина. Он позволит больным сахарным диабетом вводить инсулин путем инъекции, а гораздо проще – выпив таблетку. Специалисты уверяют: это вполне реальная перспектива. Подобно конфеты в обертке, каждую молекулу инсулина они «оденут» в капсулу размером в несколько нанометров. Капсула защищать лекарства, пока они будут «путешествовать» человеческим организмом – до попадания в кровь.
Как сказал лауреат Нобелевской премии Жорес Алферов, основная проблема науки (здесь не разделяет русский и украинский) даже не столько в скупом финансировании, сколько в невостребованности научных результатов экономикой. Поэтому главная задача и в России, и в Украине – возродить промышленности высоких технологий. Именно для этого нужны современные научные лаборатории, высокотехнологичные центры, а еще важнее, чтобы в них пришла работать молодежь, а молодежь – это мы.
Вольнов Михаил
Абитуриент факультета
Журналистики РГУ им С.А.Есенина.
|
