И прежде всего — в сознании руководителей предприятий и региона

   Открытия миасских ученых в передовой области научно-технического прогресса – нанотехнологиях — способны помочь безопасной утилизации токсичных отходов и лечению заболеваний на клеточном уровне. Смогут ли они превратиться в новую «золотую жилу» для Миасса? Об этом мы беседуем с исполнительным директором Ассоциации ученых Челябинской области, кандидатом технических наук Байдаром ВАЛИЕВЫМ.

   Прочнее стали в сотни раз

   — Байдар Гарифович, нанотехнологии (которые я понимаю как конструирование материалов с заранее заданными свойствами на молекулярном уровне) традиционно заносят в перечень наиболее актуальных направлений научно-технического развития. Недавно, например, стало известно об открытии специалистов Всероссийского НИИ неорганических материалов имени А. Бочвара, создавших новый материал с прочностью стали и проводимостью меди. Его уже называют революционным и полагают, что это шанс для российских отраслей электротехники и машиностроения снова выйти на лидерские позиции в мире. Могут ли здесь играть заметную роль уральские, а если говорить еще более конкретно, миасские специалисты? Не опоздали ли мы на уходящий поезд, бездарно упуская время и возможности, «подсев» на нефтегазовую иглу?

   — Не так много направлений, которые могут помочь сохранить Россию в числе передовых стран мира. Композитные материалы и нанотехнологии – одни из них, и здесь мы пока еще в составе поезда. Но современный мир – штука динамичная, и в любой момент наш вагон может быть заменен другим. В мире уже не удивляются тому, что значительную часть заказов в области компьютерного программирования выполняет Индия. А в России уже никто не удивляется, когда разработку баллистических ракет, которыми занимался наш ракетный центр, перехватил Московский институт теплотехники, до этого специализировавшийся на проектировании исключительно сухопутных комплексов.

   Нша группа уже несколько лет работает с поверхностно-активными соединениями в жидкостях (так называемые ПАВы). Само по себе это направление не ново. Например, на основе одной из многослойных форм ПАВа были созданы полые углеродистые трубки прочнее стали в сотни раз. Сейчас их используют японцы при производстве телевизоров.

   Эсперименты, которые мы проводим в Миассе, подсказали другой, как нам представляется, более эффективный путь. Будущее будет принадлежать не много-, а монослойным структурам. Из таких монослойных соединений с заранее определенными свойствами можно быстро и сравнительно недорого собирать любые конструкции. Например, тонкие нити неограниченной длины из твердых материалов или сверхтонкие пластины требуемой площади. Нам уже удалось получить практические результаты.

   Чтобы лучше горело — добавь... воды

   — Вы считаете, что открыли нечто, способное удивить и заинтересовать руководство нефтяных компаний с их многочисленными исследовательскими центрами?

   — Пожалуй, да. Переработка нефти, например, для использования в автомобильной промышленности и теплоэнергетике, требует ее разделения на составные части (фракции). Традиционно используемые технологии отличаются невысоким КПД, большими теплозатратами и наносят существенный ущерб экологии. Мы же предлагаем использовать в этом производстве наши ПАВы и воду. Все достаточно просто: ПАВ обволакивает собой микрокаплю воды, при этом одна из его составляющих, так называемый «ежик», остается с внешней стороны получившегося слоя. В зависимости от технического задания слой будет разным и при соприкосновении с нефтью станет «захватывать», цеплять своим «ежиком» тот или иной компонент. Потом, используя, например, центрифугу, этот слой полностью отделяется и может использоваться как топливо.

   Ткое топливо, при соблюдении определенных пропорций между количеством мазута и воды, сгорает полностью, по эффективности приближаясь к газу. Точно так же можно очищать нефть и от вредных составляющих, например, от органических соединений серы.

   Ее одно перспективное направление – переработка в товарное топливо органических отходов нефтехимии. На нефтеперегонных заводах всегда остается большое количество нефтяных отходов (шламов), которые не находят себе применения и накапливаются в открытых озерах. Сегодня только в России существует более 100 таких озер, которые своими испарениями губят все вокруг. Эти шламы раньше пробовали сжигать – не получилось. Периодически пытаются использовать их в виде топливных присадок. Но неполнота их сгорания приводит к тому, что токсичные несгоревшие остатки топлива выбрасываются в окружающую среду, в атмосферу.

   Содная проблема существует и с переработкой отработанных масел. Существующие методы их утилизации требуют использования большого объема дополнительного топлива и при этом наносят очень сильный вред экологии. Применение нашей технологии позволит полностью сжечь даже самые трудноиспаряющиеся органические жидкости без ущерба для экологии и использования дополнительного топлива. А получившийся композит будет эффективно гореть как в топках ТЭЦ, так и в двигателях внутреннего сгорания.

   — Где еще, помимо нефтепереработки и экологически чистой утилизации отходов, можно использовать это открытие?

   — Сфер применения здесь очень много. Одна из самых перспективных – это медицина. Сейчас значительную часть усилий мы будем вкладывать именно сюда. Дело в том, что в биологическом мире есть свои ПАВы, так называемые пептиды. Это короткие молекулы, которые способны уничтожать такие патогенные микроорганизмы, как вирусы, микробы, раковые клетки. Некоторые из них блокируют активность и таким образом «выключают» вирусы герпеса или стоматита. Другие могут остановить размножение клеток, например, ВИЧ или рака. Уже открыты сотни антимикробных и антивирусных пептидов, способных избирательно воздействовать на определенный вид патологии. Совмещение этой биологической особенности с нашей технологией позволит, как минимум, существенно ускорить работы по созданию новых средств защиты человека от воздействия всех известных видов микробов и вирусов. А как максимум — создать полную гамму лечебных средств естественного происхождения, которые не будут отторгаться организмом человека и вызывать аллергии.

   Верный путь к процветанию

   — Сколько времени и какие усилия потребовались для того, чтобы подойти к фазе промышленного внедрения? Вам кто-то помогает или все держится исключительно на энтузиазме и исследовательском честолюбии нескольких человек?

   — Наша инициативная группа существует менее трех лет и первоначально состояла из четырех человек. Сейчас она увеличилась в два раза. Создана она была на кафедре физики и математики Миасского филиала ЮУрГУ, которой руководит Сергей Кравченко. За это время уже опубликовано около десяти научных работ.

   Оновная трудность — отсутствие постоянного финансирования. Чтобы продолжать исследования, мы вынуждены выполнять заказы сторонних организаций, что, с другой стороны, способствует частичному внедрению и проверке наших идей на практике. К сожалению, государство пока только декларирует, что это направление очень перспективное, но не спешит с финансированием. А те средства, которые выделяются по близким направлениям, на 95 процентов оседают в Москве и Санкт-Петербурге, не доходя до регионов.

   — Переход от исследований к производству по нашим временам, пожалуй, — самое трудное. В последние годы нечасто услышишь о том, что разработки ученых из уральского региона дошли до стадии промышленного производства. Что необходимо сделать для того, чтобы эти открытия не остались на бумаге в ожидании «лучших» времен или появления зарубежного аналога?

   — Сейчас основная тенденция такова, что промышленные предприятия стараются в первую очередь внедрять проекты с максимально быстрым сроком окупаемости. Часто им кажется, что выгоднее внедрить небольшое усовершенствование, чем перейти на новую технологию. Спрос диктует предложение. Если проанализировать специализированный каталог «Инвестиционный потенциал Челябинской области», выпущенный областным правительством, где собраны предложения научно-исследовательских центров региона, подготовленных для внедрения, то бросается в глаза практически полное отсутствие прорывных идей, способных вывести область на передовые рубежи. Это еще больше приведет к закреплению технологического отставания основных отраслей промышленности Южного Урала. Промышленные предприятия, в первую очередь в машиностроении, если они хотят выжить, еще вчера должны были перейти к массовому внедрению технологий со сроком окупаемости четыре-пять лет. Мне кажется, что наш задел дает шанс этим предприятиям выйти на новый уровень.

   Пи нормальном финансировании блока исследований по нанотехнологиям, связанным с нефтепереработкой, их промышленное внедрение займет не более двух с половиной-трех лет. А исследования по медицине требуют объединения усилий биологов области и более длительного времени для насыщения экспериментальной базы — около пяти лет.