Нанотехнології в українському вимірі
В Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова 27 грудня 2006 року відбулося виїзне засідання Президії НАН України, присвячене підсумкам реалізації комплексної програми фундаментальних досліджень «Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології» впродовж 2004–2006 років....
Збережено в:
Дата: | 2007 |
---|---|
Формат: | Стаття |
Мова: | Ukrainian |
Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/309 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Нанотехнології в українському вимірі // Вісн. НАН України. — 2007. — N 1. — С. 13-17. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-309 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-3092009-08-11T15:33:39Z Нанотехнології в українському вимірі Пріоритети В Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова 27 грудня 2006 року відбулося виїзне засідання Президії НАН України, присвячене підсумкам реалізації комплексної програми фундаментальних досліджень «Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології» впродовж 2004–2006 років. 2007 Article Нанотехнології в українському вимірі // Вісн. НАН України. — 2007. — N 1. — С. 13-17. — укp. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/309 uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Пріоритети Пріоритети |
spellingShingle |
Пріоритети Пріоритети Нанотехнології в українському вимірі |
description |
В Інституті металофізики ім. Г.В. Курдюмова 27 грудня 2006 року відбулося
виїзне засідання Президії НАН України,
присвячене підсумкам реалізації комплексної програми фундаментальних досліджень
«Наноструктурні системи, наноматеріали,
нанотехнології» впродовж 2004–2006 років. |
format |
Article |
title |
Нанотехнології в українському вимірі |
title_short |
Нанотехнології в українському вимірі |
title_full |
Нанотехнології в українському вимірі |
title_fullStr |
Нанотехнології в українському вимірі |
title_full_unstemmed |
Нанотехнології в українському вимірі |
title_sort |
нанотехнології в українському вимірі |
publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
publishDate |
2007 |
topic_facet |
Пріоритети |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/309 |
citation_txt |
Нанотехнології в українському вимірі // Вісн. НАН України. — 2007. — N 1. — С. 13-17. — укp. |
first_indexed |
2025-07-02T04:06:00Z |
last_indexed |
2025-07-02T04:06:00Z |
_version_ |
1836506583850287104 |
fulltext |
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2007, № 1 13
ПРIОРИТЕТИ
НАНОТЕХНОЛОГІЇ В УКРАЇНСЬКОМУ ВИМІРІ
В Інституті металофізики ім. Г.В. Курдю-
мова 27 грудня 2006 року відбулося
виїзне засідання Президії НАН України,
присвячене підсумкам реалізації комплекс-
ної програми фундаментальних досліджень
«Наноструктурні системи, наноматеріали,
нанотехнології» впродовж 2004–2006 років.
Доповідач — голова Наукової ради на-
званої програми академік НАН України
А.П. Шпак — зробив ґрунтовний аналіз
стану виконання 125 проектів 33-ма інсти-
тутами, що входять до восьми відділень
НАН України: фізики і астрономії, інфор-
матики, наук про Землю, фізико-технічних
проблем матеріалознавства, фізико-тех-
нічних проб лем енергетики, ядерної фізи-
ки та енер ге тики, хімії, молекулярної біо-
логії, біохі мії, експериментальної і клініч-
ної фізіології. Ре алізація цих проектів дала
змогу роз в’я зати широке коло актуальних
проб лем.
В обговоренні доповіді взяли участь
академіки НАН України А.Г. Наумовець,
В.Д. Походенко, В.В. Скороход, С.В. Комі-
саренко, С.В. Волков, І.М. Вишневський,
член-кореспондент НАН України А.Я. Іщен-
ко, доктор фізико-математичних наук
В.М. Варюхін. Схвально оцінивши роботу
Наукової ради з виконання програми, вони
внесли низку пропозицій, котрі включено
до ухваленої постанови. У виступах наго-
лошувалося на тому, що Академія має по-
тужний науковий потенціал і спроможна
здійснювати не тільки фундаментальні до-
слідження, а й практичні розробки, конче
потрібні вітчизняній економіці.
Президент НАН України академік НАН
України Б.Є. Патон, завершуючи обгово-
рення першого питання порядку денного,
підкреслив, що з сучасним напрямом нано-
технологій пов’язаний новий етап індуст-
ріальної революції в світі, який забезпечить
прориви у виробництві нових матеріалів,
електроніці, медицині, енергетиці, інформа-
ційних технологіях тощо. Стратегічне зна-
чення програми полягає в тому, що її наукові
розробки і завдання здебільшого мають под-
війне призначення і можуть стати основою
для створення спеціального обладнання.
Б.Є. Патон акцентував увагу на необхідно-
сті формування нових скоригова них етапів
роботи, концентрації ресурсів, зокрема фі-
нансових, на найбільш значущих комплекс-
них проектах і комерціалізації ори гінальних
розробок.
В ухваленій Президією постанові відзна-
чається, що виконання програми дало змогу
отримати вагомі наукові результати, які
сприяли реалізації пріоритетних напрямів
«Фундаментальні дослідження з найважли-
віших проблем природничих, суспільних і
гуманітарних наук», «Нові речовини і ма-
теріали», «Новітні та ресурсозберігальні
тех нології в енергетиці, у промисловому та
аграрно-промисловому комплексі», які ви-
значені Законом України «Про пріоритет-
ні напрями розвитку науки і техніки» від
11.07.2001 р. за № 2623-III.
14 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2007, № 1
Важливих досягнень здобуто у виконанні
всіх напрямів програми.
Зокрема, з напряму «Нанофізика та на-
ноелектроніка» вивчено процеси структуро-
утворення нанокрапок, нанодротів плівок
на основі ZnO, GaAs, TiO2 , багатошарових
систем квантових точок GeSi, гетерострук-
тур ALGaN/GaN, композитів типу полімер—
наночастинки та їхні оптичні, діелектричні,
магнітні, емісійні властивості для створен-
ня електрооптичних, фотопровідних, елек-
тролюмінесцентних приладів.
За напрямом «Технологія багатофункціо-
нальних наноматеріалів» створено техноло-
гію отримання нанокристалічних порошків
ZrO2, BaTiO3, ендофулеренів Y, Ni і Gd, на-
ношарових високоміцних конденсатів тита-
ну і хрому, нанотрубок, нановолокон кар-
біду кремнію і нітриду бору та квазікрис-
та лічних матеріалів у наноструктурному
ста ні. Розвинуто нові методи спікання на-
нопорошків для отримання високоміц них,
зокрема багатокомпонентних, керамік з
ано мально високими механічними та елек-
трофізичними властивостями, а також ви-
готовлено багатошарові конденсатори на
основі кераміки. Розроблено матеріали для
накопичення водню, інструменти та еле-
менти для мікроелектроніки.
У рамках напряму «Будова і властивості
наноструктурних матеріалів» проведено
розрахунки електронної структури фуле-
ритів і наночастинок металів, досліджено
фазові перетворення фулериту С60 в інтер-
валі температур 2—14К та вивчено процеси
перетворення світлової або газоплазмової
енергії на електричну за умови використан-
ня як електродів нанотрубок і композитів
з нанотрубками. Побудовані криві дефор-
мації для наноструктурних квазікристалів,
досліджені механізми деформування та
руй нування квазікристалічних матеріалів у
наноструктурному стані, розроблена техно-
логія нанесення покриттів Ni—Cr—Mo для
захисту сталі від корозії в агресивних сере-
довищах.
«Біонаноматеріали: синтез та властивос-
ті» — така назва ще одного напряму про-
грами. Тут оптимізовано умови синтезу біо-
сумісних матеріалів на основі кальцієвих
гідроксо- і фтороапатиту. Досліджені біо ло-
гічні властивості наноструктурованих біоак-
тивних керамічних композитів і покрит тів
з метою створення ефективних імпланта-
тів. Проведено їхні клінічні випробування.
Науковці, які працюють за напрямом
«Діагностика наносистем», удосконалили
ультразвукові методики вимірювання тем-
пературної поведінки пружних модулів у на-
номатеріалах. Розроблена технологія ство-
рення активних елементів сенсорів водню
на основі високочутливих нестехіометрич-
них оксидів n-WO3-x. Досліджено кінетику
фотостимульованої механічної релаксації у
тонких плівках і вдосконалено моделі опи-
су фракталів та мезопор.
Вагомих результатів досягли вчені, які ви-
конували дослідження за напрямом «Атом-
но-молекулярна архітектура нанострук-
тур». Так, розроблено технологію отримання
ванадійоксидних нанотрубок, що викорис-
товуються у літієвих джерелах струму, алю-
мопаладієвих каталізаторів для очищення
газових викидів виробництва, нанокомпо-
зитів — для світловипромінювальних діо-
дів на основі полімерів та мезопористих
матриць, нановолокон електропровідних
полімерів (поліаніліну, поліпіролу). Вста-
новлені закономірності окиснення сірко-
вмісних сполук, відновлення іонів металів
та нітросполук, фотополімеризації акрило-
вих мономерів фотокаталітичних процесів
одержання молекулярного водню.
За напрямом «Фізика напівпровіднико-
вих наноструктур» розроблено технологію
отримання тонкоплівкових світловипро-
мінювальних структур на основі нановклю-
чень кремнію в оксидній матриці SiOX. Вив-
чені закономірності енергетичного спектра
носіїв у квантових ямах та електронні про-
цеси у світловипромінювальних поруватих
SiOX шарах, електричні та надвисокочастот-
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2007, № 1 15
ні явища у багатошарових гетерострукту-
рах InXGa1-X As/GaAs, Si/SiGe з квантови-
ми точками та нитками, домішкові й екси-
тонні стани в кремнієвих наноструктурах.
Виготовлено робочі варіанти бага то ка-
нальних сенсорних масивів на крем нієвих
структурах електроліт—діелектрик—на пів-
провід ник та інтегральних польових тран-
зисторах з іоночутливим шаром нітриду
кремнію.
Дослідники, які працювали за напрямом
«Фізико-хімія поверхневих явищ», здійс-
нили хімічне конструювання ізольованої
Au струмопровідної нанонитки та синтез
ізо люючої SiO2 нанотрубки. Отримані на-
ноструктурні оксиди та наночастинки Ag
на кремнеземній плівці. Створена техноло-
гія синтезу порожнинних наносфер SiO2 і
синтезовані боросилікатні нанокомпозитні
плів ки. Отримано дослідні зразки високо-
провідних мембран, суперконденсаторів, па-
ливних елементів, систем доставки ліків в
уражені органи людини.
У рамках напряму «Синтез і формування
наноструктур» розроблено методи синтезу
цибулиноподібних і циліндричних на но-
структур вуглецю, волокноподібних і труб-
частих структур SiC, наночастинок Pd і Pt,
гексафериту барію (BaFe12O18±ý), рідкокрис-
талічного нанопористого лантанового скла з
домішками C60, Pd, Fe2O3. Роз роблені нові
матеріали з високими провідністю і кое фі-
цієнтом дифузії літію у твердому тілі; над-
високочастотні діелектрики з високою про-
никністю (ε~500—700), які не мають анало-
гів, та матеріали структурування поверхні
напівпровідникових сполук AIII Bv наночас-
тинками Au та Pt з високим квантовим вихо-
дом у широкому спектральному діапазоні.
У результаті досліджень за напрямом «Ко-
лоїдні нанорозмірні системи» розроблено
нанопроектори, в яких утворюються частин-
ки біоактивної кераміки типу «Остеопатит
керамічний» з різним умістом скляної фази,
необхідної для компенсації дефектів та за-
повнення післяопераційних порожнин кіст-
кових тканин, протезування хрящів кіст-
кових тканин, а також нанореактори на ос-
нові гідрогелевих полімерів з уведенням
широкого спектра лікарських препаратів.
Здійснено клінічні випробування біонано-
матеріалів для лікування опіків, впрова-
джено у виробництво антипарадонтозні
сто матологічні аплікатори, насичені нано-
частинками срібла. Розроблено лінію про -
біотиків, що містять канцерометричні ак-
тивні мікроорганізми нормальної мікро-
флори людини та нанорозмірні частинки
Au, Ag, Cu, Zn. Отримано дозвіл МОЗ Ук-
раїни на використання препарату «Окарин-
Au». Реалізовано низку технологій: для
коль матації накопичувача мінералізованих
шахтних вод у м. Кривому Розі; концентру-
вання мета лур гійних шламів на комбінаті
«Кри во ріж сталь», брикетування залізоок-
сидних шла мів.
У роботах за напрямом «Тонкоплівкові
нанотехнології з’єднання неорганічних ма-
теріалів» використано наноструктуровані
матеріали для нероз’ємного з’єднання (зва-
рювання) сучасних металічних і керамічних
матеріалів, які важко або неможливо зварю-
вати звичайними способами: важкозварю-
ваних конструкційних матеріалів та мета-
локомпозитів на основі алюмінію, нікелю,
заліза, кобальту, титану і їхніх композитів
за допомогою розміщення на з’єднуваних
поверхнях проміжних прошарків з моно- чи
багатошаровою структурою. Під час зварю-
вання тиском та імпульсним нагріванням
прохідним струмом вони сприяють одержан-
ню квазімонолітного металу. Оптимізовано
параметри процесу електроннопроменевого
зварювання стикових з’єднань високоміц-
них алюмінієвих сплавів з використанням
швидкозакристалізованих стрічок як при-
садкових матеріалів та металізованих нано-
плівками зразків оксидних керамік. Розроб-
лено нові припої Ni—Cu—Mn для паяння
складнолегованих нікелевих сплавів систем
Ni—Co—Ti—Zr і Ni—Cr—Zr. Запропоновано
нові зварювальні матеріали (присадки), пер-
16 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2007, № 1
спективні для з’єднання елементів аерокос-
мічної техніки, газотурбінних і автомобіль-
них двигунів без пошкодження матеріалу та
геометрії деталей і вузлів.
За напрямом «Фізика і технологія нано-
матеріалів в екстремальних умовах» роз-
роблено методи створення наноматеріалів з
високими конструкційними властивос тями
шля хом інтенсивної пластичної деформації
із застосуванням поверхневої деформації
під високим тиском, рівноканальної багато-
кутової екструзії, гвинтової екструзії і по-
дальшої деформації за рахунок прокатки,
гідроекструзії та волочіння. Отримано нові
матеріали: дріт на основі сплаву NbTi з міц-
ністю 1275 МПа для електротехніки, плас-
тини біосумісного УМЗ-титану ВТ1-0 для
медицини, градієнтні матеріали Fe—Mn для
машинобудування; зраз ки з міді й алюмініє-
вого сплаву з рівнем пластичної деформації
e~7. В умовах надвисокого тиску (7500
МПа) за кімнатної температури досягнуто
надвисокої щільності (> 90%) нанопорош-
кових компактів на основі ZrO2 та LaMnO.
Одержані керамічні плунжери з нанопорош-
ків (їх зносостійкість перевищує властиво-
сті сталевих і твердосплавних деталей у 15—
20 ра зів) пройшли експлуатаційні ви про-
бування на шахті ім. О.Ф. Засядька (м. До-
нецьк) і металургійному комбінаті ім. Іллі ча
(м. Ма ріуполь). Розпочато роботу з ви ко рис-
тання кераміки ZnO2 для меди цини. Ство-
рено напівпровідникові феромагнетики
La0,78Mn0,99O3,5 і La0,80Mn1,04O3,5 для пристроїв
магнітного запису інформації та датчиків і
вимірювачів магнітного поля. Відпрацьова-
но технології електричного вибуху провід-
ників для отримання фулеренів та вуглеце-
вих нанотрубок, а також механохімічного
синтезу для виготовлення нікелевих і маг-
нієвих нанопорошків.
У рамках виконання завдань за напрямом
«Інформаційне забезпечення робіт з пробле-
ми «Наносистеми, наноматеріали та нано-
технології» підготовлено до друку та видано:
програми і збірники тез І Української конфе-
ренції «Нанорозмірні системи: електронна,
атомна структура й властивості» (12—14
жовтня 2004 р., м. Київ), І Українсько-корей-
ського семінару з нанофотоніки та нанофізи-
ки «Nanofotonics—Nanophysics—2005» (21—23
червня 2005 р., м. Київ), Міжнародної кон-
ференції «Кластерні та наноструктур ні ма-
теріали» (9–12 жовтня 2006 р., м. Уж-
город), Київської конференції молодих
учених «Но вітні матеріали та технології»
(16—17 листопада 2006 р., м. Київ); чоти ри
випуски міжнародного науково-технічного
журналу «Металлофизика и новейшие
технологии» з матеріалами конферен ції
«НАНСИС—2004», два спецвипуски огля-
дового наукового журналу «Успехи физики
металлов», десять випусків збірника науко-
вих праць «Наносистеми, наноматеріали,
нанотехнології». Організовано підготовку й
видання монографій, оглядів, тематичних
збірників статей з обов’язковим незалежним
рецензуванням. Забезпечено інформаційно-
видавничий супровід семінарів, проведених
за роки виконання програми.
Здійснено інформаційний супровід, на-
повнення науковою інформацією та звіта ми
мережевого web-сайту «Наносистеми, нано-
структурні матеріали та нанотехнології Ук-
раїни». Сформовано вихідний масив біб-
ліографічної, реферативної і патентної ін фор-
мації (понад 10 тис. одиниць) для ав то-
матизованої бази даних. Запропоновано
варіанти програмного забезпечення та ство-
рено тестовий варіант бази даних серверного
типу. Розроблено алгоритм запиту і під го-
товлено до видання інформаційно-реклам-
ний буклет за результатами досліджень і
розробок учасників програми «Нанострук-
турні системи, наноматеріали, нанотехно-
логії». За пропонована електронна форма
кодування для подання властивостей і пара-
метрів наноструктурних систем з ура ху-
ванням фактографічної (склад, опис синтезу,
параметри і властивості) і реферативної (ре-
ферат, ключові слова, PACS-коди, поси лан-
ня, перелік журналів) частин інформації.
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2007, № 1 17
Інститути — учасники виконання про-
грами — організували 15 конференцій та
семінарів з нанотематики. За звітний період
опубліковано 37 монографій, 980 статей, 1100
тез, отримано 14 патентів, подано 59 заявок
на винахід. Проведено виставку матеріалів і
приладів у галузі практичного застосування
результатів досліджень за програмою.
В ухваленій Президією НАН України
по станові відзначено, що доповідь голови
Наукової ради комплексної програми фун-
даментальних досліджень «Наноструктур-
ні си стеми, наноматеріали, нанотехнології»
академіка НАН України А.П. Шпака взято
до відома. Завдання програми виконані у
повному обсязі.
Відзначено важливість отриманих резуль-
татів у розв’язанні актуальних проблем на-
уки і техніки, розвитку новітніх технологій
і розробки нових класів матеріалів для засто-
сування їх в електроніці, інформаційній техні-
ці, біоінженерії, медицині, приладобудуванні.
Схвалено діяльність Наукової ради про-
грами щодо забезпечення заходів для обмі-
ну інформацією та результатами досліджень
шляхом проведення конференцій і семіна-
рів, відображення висновків на web-сайті в
мережі Інтернет, видання спецвипусків жур-
налів і збірників з науковими працями, які
містять основні фундаментальні та приклад-
ні результати.
Науковій раді програми доручено у двомі-
сячний термін підготувати погоджені пропо-
зиції щодо впровадження отриманих резуль-
татів. Підтримано пропозицію Наукової ради
стосовно проведення II Української конфе-
ренції «Нанорозмірні системи: електронна,
атомна структура і властивості» (листопад
2007 р., м. Київ) за участю її виконавців та
представників зацікавлених міністерств і ві-
домств, вищих навчальних закладів, галузе-
вих інститутів і промислових підприємств.
Зважаючи на актуальність розробки висо-
ких технологій виготовлення нанорозмірних
систем для створення ефективних каталіза-
торів, сенсорів, захисних покриттів, еле-
ментів комп’ютерної техніки, електронних
приладів, сонячних батарей, імпланта тів і
засобів доставки ліків вирішено продовжи-
ти виконання Комплексної програми фун-
даментальних досліджень «Наноструктурні
системи, наноматеріали, нанотехнології» на
2007—2009 роки.
Науковій раді програми доручено впро-
довж місяця внести відповідні зміни до ос-
новних напрямів та завдань програми з ура-
хуванням результатів її реалізації протягом
2004—2006 років.
Науково-організаційний і Фінансово-еко-
номічний відділи Президії НАН України
мають передбачити відповідні кошти для
виконання завдань з програми.
Науковій раді програми «Наноструктур-
ні системи, наноматеріали, нанотехнології»
запропоновано впродовж двох тижнів після
ухвалення рішення про виділення коштів
на фінансування завдань програми провес-
ти конкурс проектів, забезпечивши високий
науковий рівень експертизи для їх якісного
відбору. Також розвиватиметься співробіт-
ництво виконавців програми з Інститутом
кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН Ук-
раїни з метою використання можливостей
суперкомп’ютерних систем для моделюван-
ня фізичних процесів.
Науково-організаційний відділ Президії
НАН України разом з Відділом наукових
керівних кадрів у двомісячний термін ма-
ють підготувати пропозиції щодо введення
нових спеціальностей у вищих навчальних
закладах з вивчення студентами наносистем
і до номенклатури наукових спеціальностей
з нанотехнологій.
На засіданні Президії НАН України та-
кож розглянуто і затверджено поданий ко-
місією з питань модернізації парку наукових
приладів та обладнання перелік імпортного
наукового обладнання, яке буде закуповува-
тися для академічних установ у 2007 р. Було
заслухано інформацію президента НАН Ук-
раїни Б.Є. Патона про роботу Експертної
ради при НАН України.
|