Перспективы и возможные последствия нанореволюции

Нанотехнологическая революция набирает темпы во всем мире. Сейчас трудно предвидеть все ее последствия так же, как 30–40 лет назад невозможно было предсказать все, что повлекла за собой тотальная информатизация общества - создание глобальной компьютерной сети Интернет, спутникового телевидения, мобильной связи и т.п. Однако все эксперты сходятся на том, что, скорее всего, эти последствия будут еще масштабнее и глубже, чем от информатизации. Умение использовать достижения новой науки и технологии, способность развивать ее станут стратегическим преимуществом региона, страны.

Примером комплексного и системного подхода к развитию нанонауки и нанотехники может служить программа США «Национальная нанотехнологическая инициатива». В ней намечен широкий фронт не только естественнонаучных и прикладных исследований, но и гуманитарных, связанных с освоением нанотехнологий и их взаимодействием с различными сферами общественной жизни. Регулярно проводятся конференции, семинары и рабочие встречи, посвященные обсуждению нанотехнологических аспектов нанореволюции.

Чего же можно ожидать от НТ в промышленных приложениях? По мнению участников междисциплинарного семинара, организованного Национальным научным фондом США в 2000 г., нанотехнология позволит получить:

• более эффективные компоненты для полупроводниковой техники, в частности для БИС (например, нанотрубчатые и макромолекулярные элементы);

• более легкие и вместе с тем более прочные материалы;

• более безопасные и эффективные транспортные средства (от автомобилей и поездов до самолетов и космических аппаратов);

• усовершенствованные фармацевтические средства и приемы их адресной доставки к пораженным органам;

• дешевые и высококачественные фильтры для очистки воды и воздуха от промышленных загрязнений;

• более эффективные преобразователи солнечной энергии в электрическую;

• новые топливные элементы и водородные топливные системы для создания экологически чистых транспортных средств;

• более стойкие полимерные композиционные материалы;

• биодеградируемые средства борьбы с сельскохозяйственными вредителями, не дающие побочных эффектов;

• наномасштабные сенсоры и системы детектирования загрязнений, болезнетворных субстанций и боевых отравляющих веществ, а также экспресс-диагностики, профилактики и лечения;

• «умные» покрытия, придающие обычным материалам интеллектуальные свойства (самоочищающиеся и меняющие оптические характеристики окна, теплоотражающие панели и т.д.).

На этом же семинаре были приняты рекомендации правительству, академической науке и системе образования:

• наноконцепции должны быть введены в образовательные программы всех уровней и направлений, чтобы обеспечить фундаментальность и интегративность последующих научных исследований и практических разработок;

• образование должно предусматривать воспитание социальной ответственности и этической чувствительности по отношению к возможным результатам нанотехнологической деятельности;

• экономисты и работники социальной сферы должны пройти переподготовку, чтобы квалифицированно реагировать на новые обстоятельства;

• необходимо разработать методы объективной оценки изменений в экономике, промышленности, образовании, социальном благополучии, привносимые развитием НТ;

• правительственные агентства, частные фонды и промышленность должны поддерживать крупномасштабные социально-экономические исследования перспектив и результатов внедрения НТ, для этого следует создать соответствующую инфраструктуру;

• правительство и частный сектор должны обеспечить эффективные каналы информации о новых концепциях, проектах, потенциальных приложениях и выгодах, связанных с развитием НТ;

• должны быть продуманы и организованы формы участия различных социальных институтов в обсуждении приоритетов и планов развития НТ, которые гарантировали бы учет всех мнений, существующих в обществе;

• правительство и промышленность должны выстраивать политику и планы развития так, чтобы они гибко реагировали на все социальные, этические, юридические и экономические проблемы, возникающие по мере развития НТ.

Что же может дать развитие нанотехнологии в социальном плане? Сотрудник Института глобального прогнозирования США Дж. Кэнтон считает, что использование нанотехнологии приведет к следующим переменам в жизни общества:

• потребительские и промышленные товары станут более долговечными, качественными и компактными, а вместе с тем и более дешевыми;

• медицинское обслуживание будет доступнее и эффективнее; появятся новые лекарственные препараты и диагностические средства; нанобиотехнология сделает жизнь людей более здоровой и продолжительной;

• появятся связанные с Интернетом устройства, объединяющие функции телефона, телевизора и компьютера; возникнет глобальная система связи, объединяющая всех, всегда и везде;

• мир окружающих человека вещей станет «интеллектуальным» благодаря встраиванию чипов во все предметы быта и производства (посуду, бумагу, ткани, инструменты, бытовые приборы и т.п.);

• общество будет более свободным и интеллектуальным;

• наноэнергетика сделает мир более чистым в результате разработки новых типов двигателей, топливных элементов и транспортных средств;

• сформируется новая экономика, основанная на нанотехнологиях и нанопродуктах. Электронно-информационный бизнес уступит лидирующие позиции нанотехнологическому;

• быстрое развитие нанопромышленности потребует коренной перестройки системы образования на всех уровнях, которая должна будет динамично реагировать на смену производственной парадигмы.

Вместе с тем растет и обеспокоенность общественности возможными непредсказуемыми последствиями нанореволюции.

В развитых странах Запада начали создаваться общественные организации, которые вырабатывают и суммируют отношения различных слоев и групп населения к бурному развитию нанотехнологии, т.е. учитывают и формируют общественное мнение независимо от решений правительственных и промышленных кругов.

Так, в Великобритании в 2005 г. образовался общественный комитет, в который вошли представители Гринписа, Исследовательского центра политики, этики и наук о жизни при университете Ньюкасла, Кембриджского междисциплинарного исследовательского нанотехнологического центра и 15 частных лиц, представляющих различные слои населения страны. После пятинедельных консультаций и обсуждений в формате «улицы с двусторонним движением» было сформулировано 20 рекомендаций правительству, промышленности и общественности. Вот наиболее характерные из них:

• комитет должен определить ключевые (по общественной значимости) направления развития нанотехнологии и финансировать независимые исследования, а также привлекать к этому частные фонды и спонсоров;

• необходима большая открытость и гласность в финансировании и обнародовании результатов таких общественных исследований;

• независимые исследования неправительственными и общественными организациями целесообразно сосредоточить в области медицины, здравоохранения и защиты окружающей среды;

• правительство должно сотрудничать с лидерами нанонауки и нанотехники, чтобы сделать их достижения в области здравоохранения и медицины доступными для всех;

• правительство должно развивать и финансировать работы в области солнечной энергетики;

• наноиндустрия, которая создает новые рабочие места, должна поддерживаться всесторонне;

• вся нанопродукция должна специально тестироваться на предмет безопасности для человека и окружающей среды и иметь ясно различимые этикетки об этом;

• необходимы срочные меры по популяризации нанонауки и нанотехнологии во всех слоях общества; повышению активности и опыта ученых, сообщающих о достижениях НТ в средствах массовой информации, и поощрению школьников к научной карьере в этой перспективной области.

Нанореволюция ускорит переход к постиндустриальному этапу развития общества и сделает экономику инновационной по преимуществу, т.е. основанной на знаниях, а не на крупнотоннажном производстве, как в индустриальном обществе. Более детально прогнозируемые последствия нанотехнологической революции представлены на рис. 6.26.

Рис. 6.26. Прогнозируемые социально-экономические последствия нанотехнологической революции

Нанотехнология – это не просто новая совокупность приемов. Это новые концепция, парадигма и философия практической деятельности, что:

• позволяет взглянуть на старые задачи и проблемы под новым углом зрения и найти очень эффективные нетрадиционные их решения;

• дает безграничное поле для фантазии, конструирования и производства совершенно немыслимых ранее продуктов, которые абсолютно невозможно реализовать в рамках традиционных технологий;

• помогает создавать предельно материало- и энергосберегающее производство;

• способствует резкому снижению экологического давления на окружающую среду;

• стимулирует инвестиции в науку и образование, повышение интеллектуального тонуса общества;

• увеличивает долю интеллектуальной компоненты в промышленной продукции и снижает долю стоимости сырья, энергии, собственно производства, транспортировки, последующей утилизации;

• активизирует постановку и реализацию новых задач, функций, комплексное их решение в одном изделии.

Только из этих выборочных перечислений видно, что воздействие нанотехнологий на общественную жизнь обещает иметь всеобщий характер и затронуть все стороны жизни, быта, социальных отношений. С помощью нанотехнологий можно будет экономить время, получать больше благ за меньшую цену, повышать уровень и качество жизни. Будет ли общество вовлечено в эти процессы? Такой вопрос не стоит. Для жителей современной России вопрос в другом: станут россияне только потребителями этих благ или еще и созидателями, разработчиками, т.е. будут ли они лишь платить за нанопродукцию, ввезенную из-за рубежа, или зарабатывать на нанотехнологиях.

Несмотря на всю свою мощь и почти беспредельные возможности совершенствовать мир окружающих нас вещей, нанотехника сама по себе вряд ли сможет сделать человечество счастливее без соразмерного развития духовной сферы.

Во все времена технологии опережали философское осмысление последствий их развития. Половодье недорогих привлекательных бытовых товаров непрерывно обновляющегося ассортимента, которое НТ обещает устроить через несколько лет, имеет и оборотную сторону медали. Оно провоцирует усиление потребительских тенденций в обществе. Агрессивная и безудержная реклама разогревает спрос, не обусловленный реальными практическими потребностями людей.

Наконец, заметим, что постижение и создание новых знаний в наношкале - это еще и удовольствие, радость познания природы и ее универсальных законов применительно к новым задачам и объектам. Энергетика бурного развития и завораживающая красота многих наноструктурных объектов вызывают у многих знакомящихся с НТ чувство волнения и эстетического переживания. Пожелаем же нанотехнологии еще и способности зажечь искры творческого озарения в поколении молодых, обрести свою поэтику и эстетику, не связанную с коммерческими приложениями.

P.S. В 55 странах приняты национальные программы развития нанотехнологий. В 2008 году частный бизнес вложил в мировые нанотехнологии больше средств, чем государственный сектор (6,6 млрд дол. против 6,2 млрд). Средства вкладываются в электронику, информационные технологии, перерабатывающую промышленность, индустрия наноматериалов, энергетику, охрану окружающей среды. За три года – с 2004 по 2007 год – объем мирового нанорынка возрос в три раза и составил 1,4 трлн долларов. По прогнозам к 2015 году рост должен достичь отметки в 4 трлн долларов. Российская доля на мировом рынке – не более 0,07 %. Господдержка нанотехнологий в РФ продолжается. В 2008 году приняты две крупные программы: «Программа развития наноиндустрии в РФ до 2015 г.» и ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в РФ на 2008–2010 годы». Создана госкорпорация РосНАНО, руководитель А. Чубайс. Главная задача – обеспечить внедрение в производство нанотехнологий и наноматериалов. Утверждены первые семь проектов с объемом инвестиций» 6 млрд рублей. Налаживаются взаимодействие с РАН и Минобрнауки. Решаются вопросы со строительством технологических наноцентров. Сейчас в РосНАНО поступило около 750 заявок более чем из 15 стран. Базовое условие – создание производства в России. РосНАНО изучает опыт инновационных экономик Японии, Южной Кореи, Финляндии с тем, чтобы к 2015 году объем производства в российской наноиндустрии достиг 300 млрд рублей.

Список рекомендуемой литературы

1. Головин Ю. К. Введение в нанотехнику. – М.: Машиностроение, 2007.– 496 с.

2. Будилов В. В. Нанотехнологии обработки поверхности деталей на основе вакуумных ионно-плазменных методов; Физические основы и технические решения / В. В. Будилов, В. С. Мухин, С. Р. Шехтман; –М.: Наука, 2008. – 194 с.

3. Мухин В. С. Основы технологии машиностроения (авиадвигателестроение): учеб. пособие /В. С.Мухин; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа: УГАТУ, 2007. – 459 с.

4. Мухин В. С. Поверхность: технологические аспекты прочности деталей ГТД /В. С. Мухин. – М.: Наука, 2005. – 296 с.

5. Нанотехнология в ближайшем десятилетии /под ред. М.Роко; пер. с англ. под ред. Р.А.Андриевского. М.:2002. -295 с.

6. Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. –М.: Физматлит, 2005.– 416 с.

7. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии /пер. с англ. под ред. Ю. И. Головина. – М.: Техносфера, 2004. – 328 с.

8. Андриевский Р. А., Рагуля А. Н. Наноструктурные материалы. –М.: Академия, 2005. – 192 с.

9. Суслов А. Г., Дальский А. М. Научные основы технологии машиностроенияю – М.: Машиностроение, 2002. – 684 с.

10. Приборы для научных исследований: журнал Американского института физики.

11. Никифоров А.Д. Современные проблемы науки в области техно-логии машиностроения. – М.: Изд-во «Высшая школа», 2006. –360 с.

12. Харрис П. Углеродные нанотрубки и их применение. изд-во «Техносфера», 2006. – 260 с.

13. Ч. Пул-мл., Ф. Оуэнс Нанотехнологии. изд-е 3-е. – М.: Техносфера, 2007. – 376 с.

14. Курзина И. А., Козлов Э. В., Шаркеев Ю. П. и др. Нанокристаллические интерметаллидные и нитридные структуры, формирующиеся при ионно-плазменном воздействии /отв. ред. Н. Н. Коваль. – Томск: изд-во НТЛ, 2008. – 324 с.

Журналы:

15. Приборы для научных исследований: журнал Американского института физики.

16.Поверхность: физика, химия, механика.

17. Приборы и техника эксперимента

18. Металлофизика и новейшие технологии.

19. НАНО. Технологии. Экология. Производство.

[1] Силы изображения получили свое название по методу расчета, который заключается в мысленном размещении симметрично за границей раздела точно такого же объекта, но противоположного знака.

* По данным профессора А. М. Смыслова