Чувашский республиканский институт образования

1. АЭН ЧР Чувашский республиканский институт образования Академия электротехнических наук Чувашской Республики Нанотехнологии Инновационная экономика и технологическое развитие Курс лекций Определение и история развития (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

2. Лектор: АхметзяновИзяслав Дмитриевич Вице – президент Регионального отделения Академии электротехнических наук РФ (АЭН ЧР) Исполнительный вице - президент AGL Technologies Co., Ltd. (Сеул, Республика Корея) Консультант по вопросам интеллектуальной собственности российских и международных компаний Автор более 100 научных трудов и изобретений, в том числе по нанотехнологиям, защищенных патентами многих стран мира (РФ, США, Великобритания, Австрия, Швеция, Финляндия, Республика Корея и др.). (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

3. Послание президента Н.Федорова"Чувашия из будущего и для будущего" Нам необходимо решить две основные задачи:  первая – модернизация существующих базовых отраслей, повышение их восприимчивости к инновациям;  вторая – создание на всей территории республики высокотехнологичных секторов, определяющих перспективы развития в будущем Первый приоритет – Нанотехнологии  Второй приоритет. Я недавно объявил о том, что Чувашская Республика реально может стать первым биорегионом России. По сути, в 2010 году будет дан старт «зеленой революции» в Чувашии  Третий приоритет – развитие и использование конвергентных информационно-коммуникационных технологий  Четвертое направление – развитие иных, кроме солнечного, альтернативных источников энергии  Подход к новой экономике требует дальнейшего развития и повышения уровня образования, культуры и здравоохранения. Инвестиции в человека – не что иное, как прямые инвестиции в экономику. (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

4. Определение нанотехнологии. Ричард Фейнман (1959) Нанотехнология – это совокупность методов производства продуктов с заданной атомарной структурой путем манипулирования атомами и молекулами (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

5. Определение нанотехнологии. Норио Танигучи (1974) Нанотехнология -технология производства, позволяющая достигать сверхвысокую точность и ультрамалые размеры ...порядка 1 нм ...  (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

6. Определение нанотехнологии. Эрик Дрекслер(1986) Нанотехнология - создание различных устройств из отдельных молекул (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

7. Определение нанотехнологии.Википедия Нанотехноло́гия — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

8. Определение нанотехнологий. Международная организация по стандартам Под нанотехнологиямиподразумевается следующее: • - знание и управление процессами, как правило, в масштабе 1 нм, но не исключающее масштаб менее 100 нм, в одном или более измерениях, когда ввод в действие размерного эффекта (явления) приводит к возможности новых применений • - использование свойств объектов и материалов в нанометровом масштабе, которые отличаются от свойств свободных атомов или молекул, а также от от объемных свойств вещества, состоящего из этих атомов или молекул, для создания более совершенных материалов, приборов, систем, реализующих эти свойства (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

9. Определение нанотехнологии. Европейское патентное ведомство Термин «нанотехнология» относится к объектам, контролируемый геометрический размер которых, по крайней мере, на один функциональный компонент ниже 100 нм в одном или нескольких измерениях, способным производить физический, химический или биологический эффект, присущий такому размеру. Сюда относятся также оборудование и методы контролируемого анализа, манипулирования, обработки, изготовления или измерения с точностью выше 100 нм (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

10. Определение нанотехнологий. Патентное ведомство США Для того, чтобы квалифицировать изделие как нанотехнологическое по крайней мере один из его размеров должен быть в диапазоне от 1 до 100нм и этот размер должен быть существен для функций квалифицируемого изделия (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

11. Определение нанотехнологий. Госкорпорация «Роснано» Нанотехнологии – совокупность методов и приемов, применяемых при изучении, проектировании, производстве и использовании структур, устройств и систем, включающих целенаправленный контроль и модификацию формы, размера, интеграции и взаимодействия составляющих их наномасштабных элементов (1 – 100 нм) для получения объектов с новыми химическими, физическими, биологическими свойствами (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

12. Определение нанотехнологии.Концепция развития в РФ работ в области нанотехнологий на период до 2010 года Нанотехнология - совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, хотя бы в одном измерении, и в результате этого получившие принципиальноновые качества, позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

13. Определение нанотехнологий. Рита Колвелл, директор Нанотехнологии – это ворота, открывающиеся в иной мир (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

14. Краткая история нанотехнологий • Дедушкой нанотехнологий можно считать греческого философа Демокрита • 2400 лет назад он впервые использовал слово “атом” для описания самой малой частицы вещества (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

15. Краткая история нанотехнологий • 1905. Швейцарский физик Альберт Эйнштейн опубликовал работу, в которой доказал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр * Альберт Эйнштейн: «Самое непостижимое в этом мире - то, что он постижим» * Медаль, вручаемая лауреату Нобелевской премии (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

16. Краткая история нанотехнологий • 1931. Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты Эрнст Руска: «Я закончил новый прибор в конце ноября и почувствовал, что должен вернуть жалованье за декабрь. К моей большой радости, мне «в виде исключения» было разрешено оставить эти деньги у себя» (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

17. Краткая история нанотехнологий • 1959. Американский физик Ричард Фейнман впервые опубликовал работу, где оценивались перспективы миниатюризации • Основные положения нанотехнологий были намечены в его легендарной лекции “Там внизу – много места” (“There’s Plenty of Room at the Bottom”), произнесенной им в Калифорнийском Технологическом Институте • Фейнман научно доказал, что с точки зрения фундаментальных законов физики нет никаких препятствий к тому, чтобы создавать вещи прямо из атомов Ричард Фейнман: «Истина всегда оказывается проще, чем можно было предположить» (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

18. Краткая история нанотехнологий • 1974. Японский физик Норио Танигучи ввел в научный оборот слово “нанотехнология”, предложив называть так механизмы размером менее 1 микрона (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

19. Краткая история нанотехнологий • 1981. Германские физики Герд Бинниг и Генрих Рёрер создали сканирующий туннельный микроскоп - прибор, позволяющий осуществлять воздействие на вещество на атомарном уровне Герд Бинниг: «Это было прекрасно и ужасно одновременно, поскольку это было признанием большого успеха, но одновременно означало завершение захватывающего открытия» (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

20. Краткая история нанотехнологий • 1985. Американские физики Роберт Керл, Хэрольд Крото и Ричард Смолли создали технологию, позволяющую точно измерять предметы диаметром в один нанометр, и открыли фуллерены Ричард Смолли: «Невозможно заставить полюбить друг друга юношу и девушку при простом сведении их вместе, точно так же невозможно провести направленную химическую реакцию двух молекул простым механическим перемещением... Химия, как и любовь, – гораздо утонченнее механики» (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

21. Краткая история нанотехнологий • 1986. Гердом Биннигом и Кристофом Гербером создан атомно-силовой микроскоп, позволяющий, в отличие от туннельного микроскопа, осуществлять взаимодействие с любыми материалами, а не только с проводящими Герд Бинниг: "Принцип атомного силового микроскопа напоминает обычный проигрыватель пластинок" (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

22. Краткая история нанотехнологий • 1986. Нанотехнология стала известна широкой публике. Американский футуролог Эрик Дрекслер опубликовал книгу «МАШИНЫ СОЗИДАНИЯ:Грядущая эра нанотехнологии» , в которой предсказал, что нанотехнология в скором времени начнет активно развиваться Э.Дрекслер: «Хорошо это или плохо, но самое большое технологическое достижениев истории ожидает нас впереди» (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

23. Краткая история нанотехнологий • 1989. Дональд Эйглер и Эйхард Швейцер, сотрудники компании IBM, выложили название своей фирмы 35 атомами ксенона на поверхности кристалла никеля dа=0,218 нм (~1/5 000 000 мм!) (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

24. Краткая история нанотехнологий • В период 19961998 годов США поставили своей целью стать мировым лидером практически во всех нанотехнологических исследованиях, для чего была разработана обширная программа • 2000. Администрация США объявила “Национальную нанотехнологическую инициативу” (National Nanotechnology Initiative) и выделила 500 млн. USD (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

25. Краткая история нанотехнологий • 2000. Лауреатом Нобелевской премии стал основатель нанонауки в РФ академик Ж.И.Алферов (за работы в области полупроводниковых гетероструктур) Жорес Алферов: "Призывами в инженеры не заманишь" (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

26. Краткая история нанотехнологий • 2007. Федеральным  законом РФ №139-ФЗ от 19 июля 2007 года для «реализации государственной политики в сфере нанотехнологий, развития инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологий, реализации проектов создания перспективных нанотехнологий и наноиндустрии» учреждена Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО) • Корпорация решает эту задачу, выступая соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом. Финансовое участие корпорации на ранних стадиях проектов снижает риски ее партнеров – частных инвесторов • На деятельность Корпорации Правительством Российской Федерации выделено 130 млрд. рублей, которые были внесены в уставный капитал РОСНАНО в ноябре 2007 года (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

27. Краткая история нанотехнологий. Основные вехи • 1974 г. — выдан патент на первое устройство молекулярной электроники • 1981 г. — изобретен сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) • 1985 г. — открыты фуллерены • 1986 г. — изобретен атомно-силовой микроскоп (АСМ) • 1987 г. — создан первый одноэлектронный транзистор (Лихарёв К.К. и Аверин Д.В.) • 1991 г. — открыты углеродные нанотрубки (Сумио Иияма) • 1993 г. — в США организована первая нанотехнологическая лаборатория (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

28. Краткая история нанотехнологий. Основные вехи • 1997 г. — создано нанотехнологическое устройство на основе ДНК • 2000 г. — в США принята Национальная нанотехнологическая инициатива • 2002 г. — удалось получить единый механизм, соединив углеродную нанотрубку с ДНК (Сиз Деккер) • 2005 г. — обнаружено множественное рождение электронов в фотоэлементах из наноточек • 2006 г. — произведена нитка и соткан первый образец ткани из углеродных нанотрубок • 2007 г. — в РФ учреждена Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО) • 2009 г. – начало строительства завода по производству солнечных модулей в ЧР (5% мирового рынка тонкопленочных солнечных модулей) • 2009 г. - нанотехнологии определены в качестве приоритета №1 присоздании на территории ЧР высокотехнологичных секторов, определяющих перспективы развития (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010

29. Спасибо за внимание И. Ахметзянов (С) И.Ахметзянов, ЧРИО-АЭН ЧР. 2010