Состоявшаяся в октябре 2012 года в Тайбэйском центре международной торговли выставка «Тайвань Нано» отметила свой 10-летний юбилей. Проводимая в рамках Национальной программы развития нанотехнологии (НПНТ), эта выставка, среди многочисленных экспонатов которой были, например, влагостойкие либо антибактериальные корпуса компьютеров-наколенников, мобильные телефоны, акустические системы и предметы одежды, вновь напомнила посетителям о том, как тесно нанотехнология может быть связана с повседневной жизнью людей. «Нанотехнологии имеют широчайший спектр применения – от электроники и других областей хай-тека до традиционных отраслей промышленности», – говорит директор НПНТ У Чун-юй, профессор Факультета электронной инженерии и бывший ректор Государственного университета Цзяотун (ГУЦТ), расположенного в городе Синьчжу, на севере Тайваня. Принятая в 2003 году и рассчитанная на 12 лет, НПНТ призвана содействовать дальнейшему динамичному развитию страны в сфере науки и технологии.
В ГУЦТ, одном из ведущих тайваньских вузов в областях точных наук и инженерии, в 2003 году был открыт первый на Тайване постбакалаврский институт нанотехнологии. В последние годы подобные институты, а также исследовательские центры или лаборатории в области нанотека появились во многих местных университетах, включая, например, Государственный университет Дунхуа в уезде Хуалянь, на востоке Тайваня, и Государственный гаосюнский университет в Гаосюне, на юге острова.
Нанотехнологию многие считают движущей силой новой индустриальной революции, и на её развитие во всём мире мобилизуется всё больше ресурсов и талантов. Содиректор НПНТ Су Цзун-цань возглавляет Лабораторию материаловедческих и химических исследований в финансируемом правительством и расположенном в Синьчжу Исследовательском институте индустриальной технологии (ITRI). «Нанотек – это многообещающий инструмент, и сейчас почти всё, что делается в нашей лаборатории, как-то связано с ним», – говорит она. В 2002 году в ITRI, крупнейшей исследовательско-разработческой организации на Тайване, был создан Исследовательский центр нанотехнологий – для координации связанных с нанотеком усилий различных лабораторий института. Д-р Су в прошлом возглавляла этот центр.
Давно и прочно связанный с индустриальным сектором, ITRI уже передал частным предприятиям тысячи своих нанотехнологических разработок для коммерческого использования. «Передавая частному сектору уникальные знания в виде технологий, которые, между прочим, стоят огромных денег, мы реально помогаем предприятиям выйти на более высокий уровень конкурентоспособности», – говорит д-р Су. К примеру, таким гигантам бизнеса, как крупнейший в мире контрактный производитель интегральных микросхем компания TSMC, для сохранения своего положения лидера в отрасли абсолютно необходимо идти в ногу с развитием нанотека, и в 2012 году эта компания обратилась в офис НПНТ с предложением о формировании стратегических альянсов в коммерческом и научном секторах.
Роланд Бранденбург (3-й слева) и другие представители M-era.Net подписали в Тайбэе в октябре 2012 г. меморандум о сотрудничестве с офисом НПНТ, который представляли директор У Чун-юй (3-й справа) и содиректор Су Цзун-цань (1-я слева). (Любезно предоставлено НПНТ)
«Нано» (от греческого υαυοσ – «карлик») – метрический префикс, означающий миллиардную долю исходных единиц. Один нанометр, который является основной единицей измерения, используемой нанотехнологией, равняется одной миллиардной части метра. В нано-масштабе свойства веществ меняются – они ведут себя иначе, чем в обычном, объёмном состоянии. Нанотехнология способна улучшать характеристики различных изделий – таких, как аккумуляторные батареи, косметические продукты, интегральные микросхемы, пестициды, керамическая плитка, шины и даже пищевые продукты, которые можно сделать легче усвояемыми человеческим организмом.
Начиная с 2009 года НПНТ сфокусирована на нескольких основных областях – разработке инструментов, электронике и оптоэлектронике, энергетике и защите окружающей среды, традиционной индустрии, сельском хозяйстве и биомедицине. Именно на эти области ассигнуется 70% общего бюджета программы, составляющего около 12 млрд. н.т. долл. (400 млн. долл. США). Использование нанотека в последней из этих областей открывает новые возможности лечения некоторых серьёзных болезней. Примечательным событием стало проведённое на Тайване в 2011 году первое в мире клиническое испытание излучения in vivo как метода антираковой нано-терапии, который был разработан в Исследовательском институте ядерной энергии, подведомственном Комитету по ядерной энергетике Исполнительного Юаня; при этом излучение избирательно воздействует на участки, поражённые раком, снижает токсичность и даёт лучший терапевтический эффект.
Согласно данным ITRI, суммарная стоимость произведённой на Тайване в 2011 году продукции, которая связана с нанотехнологией, – строительных материалов, бытовых устройств, станков, пластических масс, резины, смоляных покрытий и текстильных изделий – достигла 9,37 млрд. н.т. долл. (318 млн. долл. США), а в 2012 году этот показатель должен превысить 10 млрд. н.т. долл. (333 млн. долл. США). По данным НПНТ, за период с 2003 года по настоящее время частные инвестиции и правительственные субсидии предприятиям с целью увеличения доли добавленной стоимости в продукции за счёт внедрения новейших нанотехнологических разработок составили, в общей сложности, более 30 млрд. н.т. долл. (1 млрд. долл. США). Как отмечает д-р Су, Тайвань, обладающий богатым производственным опытом, способен, применяя достижения нанотека, успешно создавать новые либо улучшенные продукты широкого спектра.
Согласно данным офиса НПНТ, за период с начала 2009 до середины 2012 года в самых авторитетных в мире научных периодических изданиях, включая «Chemical Reviews», «Nature», «Progress in Polymer Science» и «Science», было опубликовано более 5 400 работ тайваньских учёных по тематике, связанной с нанотехнологией. За тот же период более 10 000 молодых тайваньцев получили учёные степени магистра либо доктора в областях, связанных с нанотеком. Кроме того, в рамках НПНТ осуществляются образовательные программы на уровнях начальных и средних школ; для их реализации организуются специальные учёбные курсы для учителей.
Жидкость не смачивает обувь, изготовленную из ткани, которая обработана с применением нанотехнологии; такое изделие становится, фактически, «самоочищающимся». (Чжан Су-цин)
Активно развивается сотрудничество между НПНТ и рядом зарубежных программ и организаций во многих странах, включая Австралию, Австрию, Канаду, Германию, Японию, Россию, Испанию и США. Например, в июне 2011 года Калифорнийский институт наносистем в Университете Калифорнии, Лос-Анджелес и НПНТ подписали меморандум о сотрудничестве, а в октябре 2012 года было заключено аналогичное соглашение между НПНТ и M-era.Net – организацией, которая была создана в феврале 2012 года как платформа для финансирования исследовательских программ в области материаловедения и инженерии. В докладе за 2010 год, опубликованном американской компанией Lux Research Inc. – провайдером консультационных и информационных услуг в сфере новых технологий – и оценивающем степень развития нанотехнологии в 19 индустриальных странах путём анализа различных факторов, включая число соответствующих правительственных и университетских центров и лабораторий, компаний, патентов и публикаций в международных научных журналах, а также величину государственных и частных средств, выделяемых на развитие нанотехнологии, Тайвань был назван одной из стран-лидеров в области нанотека и даже поставлен на первое место в категории «сфокусированность на нанотеке».
Нацеленность Тайваня на развитие нанотека проявляется также в принимаемых правительством начиная с 2004 года мерах по внедрению системы сертификации нано-продуктов. Созданный Центром измерительных эталонов ITRI и утверждённый Министерством экономики специальный «нанознак», которым метятся продукты, стал первым таким знаком в мире. Этот знак помогает нанотехнологическим компаниям повышать репутацию своей продукции, удостоверяет подлинность нанопродуктов и их соответствие стандартам экологической и медицинской безопасности, а также служит дискламатором, аналогичным метке, которой снабжаются генетически модифицированные продукты. К октябрю 2012 года нанознаки были присвоены 1 150 изделиям, произведённым 34 тайваньскими компаниями. Сертифицированные в самое последнее время продукты включают, например, изделия с антибактериальными свойствами, в которых используются наночастицы серебра, – корпус компьютерной мышки и пластиковые детали для смывного бачка.
Расчётный совокупный бюджет второй шестилетней фазы НПНТ, начавшейся в 2009 году, составит 595,6 млн. долл. США, что, по мнению экспертов, не так много в сопоставлении с аналогичными бюджетами некоторых стран, усиленно способствующих прогрессу нанотехнологии. Однако Тайвань обладает активным частным сектором, который, как отмечается в докладе Lux Research, дополняет «скромную» по масштабам помощь со стороны правительства своими внушительными финансовыми вливаниями в развитие наноиндустрии. Многие на острове высказывают надежду на то, что благодаря дальновидным инициативам правительства и растущему вкладу частного сектора Тайвань добьётся более чем скромных успехов в покорении нано-мира.