2-я Международная специализированная выставка «Нанотехнологии XXI - 2009»

В подготовке и проведении форума активное участие приняли: Министерство промышленности и торговли РФ, Департамент науки и промышленной политики г. Москвы, Институт экономики и комплексных проблем связи (ОАО «ЭКОС»), ООО «ЭКСПО-ЭКОС», Российский фонд развития высоких технологий, Московская торгово-промышленная палата, Московская ассоциация предпринимателей.

В официальной церемонии открытия выставки участвовали: заместитель председателя Правительства РФ, председатель ВПК при Правительстве РФ Сергей Борисович Иванов, заместитель министра промышленности и торговли РФ Юрий Иванович Борисов, руководитель Департамента науки и промышленной политики Москвы, министр правительства Москвы Евгений Алексеевич Пантелеев, генеральный директор Государственной корпорации «Ростехнологии» Сергей Викторович Чемезов и другие.

Сергей Борисович Иванов отметил, что «Россия может и должна сохранить свои лидирующие позиции в мире в таких областях, как электроэнергетика, нанотехнологии, космические технологии, авиа- и судостроение. Российское правительство в последние годы уделяет все больше внимания вопросам диверсификации, созданию новых высокотехнологичных товаров, что позволит улучшить качество жизни, сделать нашу экономику более современной и более независимой… В условиях финансового кризиса роль научных технологий возрастает. У нас нет другого выхода, как развивать высокие технологии, производить высокотехнологичную продукцию». Евгений Алексеевич Пантелеев отметил, что выставка в который раз демонстрирует не отвлеченные достижения науки, а именно те высокотехнологичные разработки, кото-

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

рые могут быть использованы в народном хозяйстве страны немедленно.

В этом году в Международном форуме и выставке на площади около 3000 кв. м приняли участие ведущие разработчики и компании-производители высокотехнологичной продукции из Республики Беларусь, Германии, США, Украины, Чешской

Республики, Японии и России. Отечественные предприятия представляли: Московскую, Калужскую, Рязанскую, Пензенскую, Свердловскую, Ростовскую, Саратовскую, Омскую, Владимирскую, Нижегородскую, Томскую, Брянскую, Ульяновскую, Вологодскую, Мурманскую, Воронежскую, Кировскую, Тамбовскую, Челябинскую, Курскую, Липецкую, Тверскую, Новосибирскую области, Пермский, Краснодарский, Красноярский, Приморский, Алтайский края, республики Татарстан и Удмуртия. Особую роль в формировании экспозиции играли ведущие отечественные предприятия ОПК, Российская академия наук, наукограды, технопарки, предприятия малого инновационного бизне- са, инновационно-технологические центры, торгово-промышленные палаты, ведущие вузы страны. Мировой экономический кризис отра- зился на отечественной промышленности, но несмотря на сложившую- ся ситуацию, ведущие предприятия участвовали в форуме. Среди них

ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ, ФГУП «Рособоронэкспорт», ООО «Сапфир», ФГУП «ПО «СЕВМАШ», ОАО «ЦНИТИ «Техномаш», ММПП «Салют»

и многие другие. Всего в выставке приняли участие 460 предприятий.

Форум посетило около 8 тыс. человек, подавляющее большинство из которых составили специалисты. Посетители Х Юбилейного форума представляли 200 городов России, а также 33 зарубежные страны, среди которых были гости из Австрии,

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Бельгии, Великобритании, Германии, Ирака, Испании, Канады, Китая, Латвии, США, Швейцарии, Японии и др. Аудитория посетителей форума – это специалисты высокотехнологичного сектора государственных предприятий и малого инновационного бизнеса, Российской академии наук, высших учебных заведений, представители федеральных и региональных административных органов, сту- денты технических вузов, специалисты финансово-инвестиционного и банковского секторов, а также представители зарубежных компаний и фирм, дипломатические и торговые представители. Согласно опросу посетителей, основными целями посещения мероприятия стали поиск партнеров для совместной работы, сбор информации о высокотехнологичной продукции по интересующим тематическим разделам выставки и общий интерес к высоким технологиям.

Наибольший интерес у посетителей вызвала специализированная выставка «Нанотехнологии ХХI – 2009» (44,06%).

Основная тематика экспозиции:

• •    наноматериалы и технологии их получения (нановолокна, нанотрубки и фуллерены, нанокристаллы и нанокластеры, нанодисперсии, пленки и покрытия, гетероструктуры, нанопористые структуры, объемные функциональные и конструкционные материалы – металлы и сплавы, керамика, цементы, органические и полимерные материалы, композиты и гибриды);

• •    наносистемы для авиационно-космических систем, систем безопасности, вооружения и военной техники, машиностроения, строительства, автомобилестроения, судостроения;

• •    наноэлектроника (молекулярная электроника, наноматериалы, наноэлектронные и нанооптические технологии и устройства – нанотранзисторы, наномоторы, наносенсоры, датчики, лазеры, диоды, фотоприёмники, осцилляторы, инфракрасная техника, СВЧ-техника, квантовые устройства, технологии литографии и др. для систем гене-

  

  Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009» рации, хранения, передачи и обработки информации, элементов квантовых компьютеров, светотехники, дисплеев, акустических систем, средств связи);

• •    наномедицина и нанобиотехнология (генная инженерия, моделирование биологических наносистем, ДНК-наноструктур, новые формы лекарственных препаратов и технологии их адресной доставки, безопасные косметические средства и БАД, биосовместимые имплантанты, перевязочные материалы, наноустройства для диагностики, терапии и хирургии – нанороботы, наносенсоры, биочипы и др.);

• •    наноматериалы и наносистемы для традиционной, атомной, водородной, солнечной энергетики (нанокатализаторы, топливные элементы, аккумуляторы, преобразователи, солнечные элементы, нано-структурированные материалы для ядерной энергетики и др.);

• •    наноматериалы и наносистемы для экологии (синтез новых экологически чистых материалов, наносистемы и устройства – наносенсоры, нанодатчики, сорбенты, нанофильтры, мембраны и др. для мониторинга окружающей среды, очистки воды и воздуха, опреснения морской воды, утилизации и переработки отходов);

• •    методы, оборудование и приборы для формирования, исследования и диагностики наноструктур (нанометрология; моделирование; атомно-силовая и сканирующая туннельная микроскопия, электронная микроскопия высокого разрешения, фемтосекундные, спектральные, магнитные, рентгеновские методы с использованием синхротронного излучения и др.);

• •    безопасность нанотехнологий для человека и окружающей среды и др.

Большой интерес у специалистов вызвала следующая продукция.

Углеродный наноматериал «Таунит»

Углеродный наноматериал (УНМ) «Таунит» представляет собой одномерные наномасштабные нитевидные образования поликристал-лического графита в виде сыпучего порошка черного цвета. Гранулы УНМ микрометрических размеров имеют структуру спутанных пучков многостенных трубок (MWNT).

Способ получения: газофазное химическое осаждение (каталитический пиролиз-CVD) углеводородов (СхHy) на катализаторах (Ni/Mg) при атмосферном давлении и температуре 580 ^ 650 ° С. Время процесса 10 ^ 80 мин.

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Общая характеристика УНМ «Таунит»

Характеристика	Значение
Наружный диаметр, нм	15 - 40
Внутренний диаметр, нм	3 - 8
Длина, µм	2 и более
Общий объем примесей, %,	до 1,5
в т.ч. аморфный углерод	0,3 - 0,5
Насыпная плотность, г/см3	0,4 - 0,5
Удельная геометрическая поверхность, м2/г	120 и более
Термостабильность, оС	до 700
Средний объем пор, см3/г	0,22
Средний размер пор, А	70

Области применения УНМ «Таунит»:

модифицирующие добавки в бетон специального назначения;

наполнители композитных конструкционных наноматериалов;

электропроводящие полимерные композиты;

клеевые композиты;

сенсорные системы термоэлектрических и акустических сигналов;

• •    фильтры широкого спектра назначения;

• •    газораспределительные слои в топливных элементах;

• •    компоненты смазочных материалов;

• •    аккумуляторы водорода;

• •    углеродные электроды литиевых батарей;

• •    антистатические, экранирующие и поглощающие СВЧ и радиоизлучение оболочки и покрытия;

• •    электроды электрохимического катализа и др.

ООО «НаноТехЦентр»

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Бактерицидные материалыдля внутренней отделки помещенийна основе шунгит-серебряного нанокомпозита

Согласно распоряжению Правительства Москвы от 04.02.2002 №137-рп «О применении лакокрасочных бактерицидных покрытий при ремонтных работах в школах, интернатах, поликлиниках, больницах, гостиницах» и приказу комитета здравоохранения от 05.02.2002 №41 «О реализации распоряжения Правительства Москвы» от 06.12.2001 №454-рп и другим законным и подзаконным актам, внутренняя отделка учреждений здравоохранения и образования, а также некоторых других должна производиться с помощью бактерицидных материалов, в первую очередь лакокрасочных.

Бактерицидный шунгит-серебряный нанокомпозит изготовлен по оригинальной методике. Композит пригоден для применения в качестве бактерицидной добавки к широкому спектру лакокрасочных материалов: лаков, красок, мебельных восков, восков для натирки полов. Также нанокомпозит может применяться для придания бактерицидных свойств пластмассовым и полимерным плёнкам. Сравнение бактерицидной активности шунгит-серебряного нанокомпозита и других содержащих и не содержащих серебро наночастиц показало значительное преимущество шунгит-серебряного нанокомпозита.

Бактерицидные краски позволяют получить защитно-декоративные покрытия для металлических и неметаллических (бетонных, деревянных и т.д.) поверхностей, обладающие бактерицидным эффектом, для профилактической и вынужденной дезинфекции помещений. В качестве бактерицидного компонента для лакокрасочных материалов (ЛКМ) использованы наноразмерные частицы композита шунгита и серебра (ШСНБК). Устойчивый бактерицидный эффект нанокомпозита в ЛКМ сохраняется в течение не менее двух лет.

В отличие от широко применяемых в лакокрасочной промышленности бактерицидных добавок, нанокомпозит шунгита и серебра не опасен для человека и окружающей среды и обладает универсальной бактерицидной активностью, химически стабилен, не активен по отношению к физическим и химическим свойствам ЛКМ и не влияет на декоративные и технологические свойства ЛКМ. Лакокрасочные материалы с бактерицидными свойствами рекомендуется применять в местах массового скопления людей (общественные здания, учреждения

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009» детские и социальной защиты), в помещениях с повышенным содержанием болезнетворных микробов.

ООО «Нано-лаб» (Россия, г. Москва)

Наноструктурные упрочняющие покрытияс заданными параметрами качества

Наноструктурные упрочняющие покрытия обладают повышенными эксплуатационными свойствами (высокая микротвердость до 3800 кг/мм2, низкий коэффициент трения и т.д.) и наносятся на ответственные детали приборов и машин, а также на прецизионный режущий инструмент. Покрытия наносятся на ионно-плазменных установках, оснащенных, как минимум, двумя электродуговыми испарителями с сепарацией плазменного потока и импульсным питанием стола установки, на котором располагаются обрабатываемые изделия.

Нанесение наноструктурных износостойких покрытий на детали приборов и инструмент обеспечивает увеличение их срока службы от 2 до 10 раз по сравнению с аналогичными изослоями, на которые нанесены износостойкие покрытия, полученные с использованием традиционных технологий.

Область применения: ответственные детали приборов, прецизионный мелкоразмерный инструмент (в частности сверла и фрезы и т.д.).

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Россия, г. Москва)

Новый метод управляемого микро- и наноструктурирования стекла

Метод локальной кристаллизации стекла под действием лазерного излучения позволяет в течение долей секунды зародить и вырастить микро- и нанокристаллы, в том числе нелинейно-оптические с фазовым синхронизмом (LiNbO₃, КNbO₃, LaBGeO_s, β -ВаВ₂O₄, КТiOPO₄ и др.), с близким к монодисперсному распределением по размеру в любом заранее выбранном участке в объеме стекла.

На примере ряда стеклообразующих систем показано, что под действием излучения лазера на парах меди, работающего в режиме высокоскоростной импульсной модуляции, в стеклах определенных составов наблюдается кристаллизация нелинейно-оптических фаз. Полученные на заданной глубине от поверхности стекла полосы шириной до ~ 300 мкм

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

содержат протяженные области, состоящие из равномерно распределенных кристаллов практически одинакового размера, которые идентифицируются рентгенографически и методом генерации второй гармоники. Размер и количество кристаллов можно варьировать в широких пределах условиями лазерной обработки, что открывает пути к созданию нового типа стеклокристаллических материалов, в которых локализация кристаллической фазы в объеме стекла программируется разработчиком.

В течение последних нескольких лет учеными Японии и США предложен ряд способов создания гибридных структур кристалл/стекло на поверхности стекла , основанных на локальном разогреве стекла лазером. Предложенный метод локальной кристаллизации стекла под действием излучения лазера на парах меди является перспективным способом интенсификации объемного гомогенного зародышеообразования и получения тонкой стеклокерамики, встроенной в стеклообразную матрицу в соответствии с замыслом разработчика, в частности, для создания регулярных решеток НЛО кристаллов в матрице стекла, одномерных и двумерных стеклокристаллических образований в объеме стекла и других искусственных микроструктур, перспективных для использования в интегральной оптике.

Размеры кристаллов в пределах от ~50 нм до ~20 мкм и их количество на единицу объема зависят от состава стекла, параметров, характеризующих пучок (мощность и длительность импульса излучения, профиль интенсивности выходного импульса и т.д.), времени воздействия лазерного излучения, температуры в печи.

Область применения и назначение: создание активных компонентов интегральной и нелинейной оптики методом локальной кристаллизации стекла лазерным излучением. Повышенные скорости гомогенного нуклеирования стекла обеспечивают возможность широкого промышленного применения предложенного метода.

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (Россия, г. Москва)

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Платформа НАНОЭДЬЮКАТОР

НАНОЭДЬЮКАТОР – это научно-учебный комплекс для преподавания основ нанотехнологии в институтах и университетах. Комплексный подход к процессу обучения обеспечивается наличием следующих составляющих:

• •    базовый сканирующий зондовый микроскоп НАНОЭДЬЮКАТОР;

• •    учебное пособие по основам СЗМ спектроскопии и нанолитографии;

• •    подробное руководство пользователя;

• •    наличие виртуальной Demo-версии программы, проводящей пользователя последовательно через все этапы получения качественного СЗМ изображения;

• •    развитый контекстный Help;

• •    сборник ЧАВО (ЧАсто задаваемые ВОпросы);

• •    апробированный лабораторный практикум с набором учебных образцов для исследований.

Образовательный процесс с использованием НАНОЭДЬЮКАТОРа направлен на освоение основ работы в режимах Сканирующей Зондовой Микроскопии, приобретение навыков исследования нанообъектов и наноструктур, проведение зондовой нанолитографии и наноманипуляций. Измерительная система имеет специальную конструкцию, в которой учтена необходимость защиты от случайных поломок, встроенная цифровая видеокамера позволяет выбрать интересный участок на поверхности образца и контролировать состояние зонда и процесс его подвода к поверхности. Специальный зондовый датчик может быть восстановлен путем травления, что уменьшает эксплуатационные расходы и позволяет приобретать дополнительные практические навыки пользователю системы. Новое программное обеспечение учебно-научного комплекса совместимо с операционными системами MAC OS® и Windows XP®.

Установка учебно-научного комплекса NANOEDUCATOR фактически означает получение «под ключ» учебного класса по нанотехнологиям, в котором можно сразу же приступать к процессу обучения.

ЗАО «НТ-МДТ»

Сканирующий нанотвердомер НаноСканTM

Сканирующий нанотвердомер НаноСканTM – это уникальный прибор для исследования механических свойств поверхности различных 59                         ( к содержанию 3

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

материалов, в том числе тонких пленок (покрытий). С помощью Нано-СканTM возможно проведение следующих исследований:

• •    микро- и наноиндентирование и склерометрия с последующим сканированием поверхности в области индентирования;

• •    получение изображения поверхности путем сканирования; измерение карт распределения механических свойств материалов на поверхности одновременно с получением изображения рельефа поверхности;

• •    измерение модуля упругости со сверхвысоким пространственным разрешением;

• •    измерение твердости материалов на субмикронном масштабе и изучение характера разрушения поверхности.

Основные преимущества:

• •    оригинальная конструкция и принцип работы зонда позволяют различать вязкую и упругую составляющую силы взаимодействия между иглой зонда и поверхностью. Эта особенность позволяет различать твердую поверхность под вязким адсорбированным слоем и проводить измерения на открытом воздухе без специальной подготовки образцов;

• •    прибор позволяет с высоким разрешением проводить одновременные измерения рельефа поверхности и карты механических свойств материала, таких как модуль упругости, коэффициент вязкости и твердость;

• •    использование одного и того же алмазного наконечника для модификации поверхности и получения изображения рельефа позволяет существенно снизить временные затраты при проведении измерений;

• •    управление прибором осуществляется с помощью персонального компьютера, как настольного, так и переносного. Простота и надежность конструкции прибора, а также легкость в настройке и управлении позволяют использовать его не только в исследовательских лабораториях, но и в технологических процессах в условиях производства.

ФГУ «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (Россия, г. Троицк)

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Комплекс нанопродукции

Углеродные наноструктуры (фуллерены, нанотрубки, нановолокна) использованы для модификации свойств полимеров: полиметилметакрилата (ПММА), полибутилметакрилата (ПБМА), полистирола (ПС), полиуретана (ПУ), полиэтилена (ПЭ). Улучшенные характеристики: термическая и радиационная стойкость.

Технический углеродный материал с нанопорами (ТУМаН) образован слабо связанными между собой сферическими пористыми углеродными частицами диаметром от 1 до 8 мкм. Размер пор в частицах – около 10 нм.

Области применения:

• •    фильтрующие материалы,

• •    носители каталитического слоя,

• •    объемно-пористые электроды,

• •    экологически безопасные мембраны,

• •    насадки нейтрализаторов выхлопных газов.

Пористый наноструктурный никель (ПНН) получен по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) из промышленных материалов отечественного производства.

Области применения:

• •    фильтрующие материалы,

• •    носители каталитического слоя,

• •    объемно-пористые электроды,

• •    экологически безопасные мембраны,

• •    насадки нейтрализаторов выхлопных газов,

• •    токопроводящие клеевые композиции (в виде порошка).

Объемные наноструктурированные материалы с уникальными свойствами. Создание технологии получения, моделирование процесса измерения внутренней структуры металлов. Организация промышленного производства изделий и полуфабрикатов из наноструктурирован-ного титанового сплава. Наноструктурированный чистый титан получил широкое применение для изготовления различных имплантантов.

Нижегородский региональный центр наноиндустрии

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Нанопорошки и керамика на основе ZrO2

К основным особенностям нанопорошков на основе ZrO2 относятся:

• •    заданный размер наночастиц (например, 7,10,15,…, 30 нм);

• •    мягкие агломераты, отсутствие агрегатов;

• •    узкое распределение по размерам;

• •    высокие значения удельной поверхности;

• •    заданный фазовый и химический состав;

• •    низкое содержание примесей (не более 0,5%).

Свойства керамики на основе нанопорошков ZrO2 + 3 мол.%Y2O2

Характеристика	Значение
Прочность при изгибе, МПа	> 850
Трещиностойкость, МПа•м–1/2	8–11
Модуль Юнга, ГПа	209
Содержание тетрагональной фазы, %	100
Плотность, г/см3	6.03–6.05
Общая пористость, %	0
Открытая пористость, %	0
Твердость, ГПа	10–12

Основными преимуществами керамики на основе нанопорошков являются:

• •    стабильность характеристик;

• •    низкая температура спекания;

• •    возможность получения точного размера неспеченных заготовок и пленок;

• •    повышенная износостойкость керамических деталей (в 20–50 раз) по сравнению с металлическими аналогами (по результатам промышленных испытаний);

• •    высокая устойчивость к деградации в гидротермальных условиях.

Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины (Украина, г. Донецк)

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Лазерный измеритель наноперемещений

Лазерный измеритель наноперемещений предназначен для измерения линейных перемещений в реальном масштабе времени, в том числе, калибровки систем сканирования и позиционирования, применяемых в микро- и наноэлектронике, точном машиностроении, микромеханике, робототехнике, растровой электронной и зондовой микроскопии.

Основные технические характеристики

Характеристика	Значение
Диапазон измерений линейных перемещений	1 нм + 10 мм
Дискретность отсчета	0,1 нм
Абсолютная погрешность измерений (в зависимости от диапазона)	0,5 + 3нм
Максимальное значение измеряемой скорости перемещения объекта	3 мм/с
Габаритные размеры	450x270x180 мм
Масса	10 кг

Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума (Россия, г. Москва)

В рамках форума прошли конкурсные мероприятия, направленные на выявление наиболее перспективных в научном и техническом отношении инновационных проектов участников форума, определение их коммерческой привлекательности. По итогам конкурса Оргкомитета форума «Инновационные технологии для реального сектора экономики и социальной сферы» , конкурса инновационных проектов Департамента науки и промышленной политики города Москвы и Межрегиональной общественной организации «Московская Ассоциация предпринимателей» – «Лидер в области высоких технологий» и конкурса региональной общественной организации «Вольное экономическое общество Москвы» «Лучшее предприятие XXI века» разработчики передовых технологий были отмечены и награждены медалями и почетными знаками форума – золотыми, серебряными и бронзовыми статуэтками «Святой Георгий». Все участники форума были награждены памятными дипломами Оргкомитета форума.

к содержанию

Л.А. ИВАНОВ 2-я Международная специализированная выставка «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI – 2009»

Более подробную информацию о X Международном форуме «Высокие технологии XXI века» и условиях участия в XI Международном форуме «Высокие технологии XXI века» можно узнать у организаторов на сайте

Редакция электронного издания «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» приглашает участников 2-й Международ-нойспециализированнойвыставки «НАНОТЕХНОЛОГИИ XXI –2009» и всех специалистов к публикации информации о своих достижениях.