Без халата и бахил в лаборатории научно-образовательного центра «Нанотехнологии» Южного федерального университета не пройти.

Ирина ХАНСИВАРОВА

Таганрог

— Чем чувствительнее к загрязнениям эксперименты, тем выше должен быть уровень чистоты, — объясняет заведующий лабораторией электронно-ионных лучевых нанотехнологий кандидат технических наук, доцент кафедры микро- и наноэлектронной аппаратуры Алексей Коломийцев.

Оборудование, которое используют ученые, тоже чувствительно к загрязнениям и к тому же стоит около 250 млн. рублей. Нанофаб НТК- 9 — платформа нанотехнологических комплексов, не имеет аналогов не только в России, но и в мире.

— Нанотехнологии — относительно новое направление, — говорит Алексей. — На его основе можно создавать функциональные компоненты электроники, оптики с размерами менее ста нанометров, то есть в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса.

При размерах менее ста нанометров начинают действовать принципы квантовой механики и, соответственно, возникает необходимость использования новых технологий — традиционные методы не подходят.

—  Взять, к примеру, оптическую литографию. Это метод, когда на поверхность образца наносится полимерная пленка, — объясняет Алексей. — Она закрывается маской и засвечивается ультрафиолетом – оптическим излучением, которое не позволяет делать структуру размера, допустим, менее ста нанометров.

Такие известные компании, как «Интел», «Моторола», «АМД», используют в производстве не обычный, а экстремальный ультрафиолет и получают структуры размером до 13 нанометров. Но меньше — никак. Методы, основанные на научной работе Алексея, позволяют создавать структуры еще меньшего размера — 5-7 нанометров.

Алексей вспоминает, что студентом в университете на военной кафедре изучал советское ракетное оружие. К примеру, для того, чтобы сориентировать ракету в пространстве, использовался гироскоп – механическое изделие весом несколько десятков килограммов и размером 0,5 х 0,5 м. Сейчас Алексей вместе с коллегами-учеными создает гироскопы на кремнии размером 1 х 1 см и весом несколько граммов. Они выполняют ту же функцию, что и те громадные гироскопы, которыми он когда-то управлял.

Или взять, допустим, мобильный телефон. Его микросхема «заложена» в квадратике кремния размером в несколько сантиметров с вычислительной мощностью, которую в 60-х годах имели все компьютеры НАСА, когда они запускали на Луну человека. Как раз повышением быстродействия, уменьшением размеров, эффективностью элементов электроники и занимается лаборатория Коломийцева. Ученые идут по пути создания нового поколения сенсоров, датчиков, микромеханики в тех же гироскопах. Кстати, на мировом уровне разработки ученых центра «Нанотехнологии» — далеко не в последних рядах.

В центре Алексей начал работать в 2005-м, когда еще был студентом Таганрогского радиотехнического университета. В науку его привел директор центра «Нанотехнологии» доктор технических наук Олег Агеев. Дал тематику, связанную с зондовой микроскопией, а когда в 2007-м в центре появилось новое оборудование, позволяющее реализовать технологию ионных пучков, предложил Алексею взяться за эту тему, потому что специалистов в этой области на Юге России не было. Алексей принял «вызов». Изучал литературу, работал на новом оборудовании, стажировался в Нидерландах, общался с зарубежными коллегами — получил бесценный опыт. И в 28 лет возглавил лабораторию.

— Наука — это не только интерес, но еще и поиск. У нас здесь постоянно проходят «мозговые штурмы». И если кто-то бросает интересную идею, начинаем ее обсуждать и… воплощать. Видите, острия, — указывает Алексей на монитор компьютера с отображением множества ячеек, похожих на маленькие пирамиды. — Эти структуры были сделаны мной с помощью ионных пучков еще пять лет назад.

А пару лет назад Владислав Георгиевич Захаревич, тогда еще ректор ЮФУ, прислал статью, в которой рассказывалось, что американцы делают такие структуры с гидрофобной поверхностью, которой можно покрывать стекла самолетов, автомобилей, чтобы они не обледеневали и на них не скапливалась влага.

—  Они сделали то же самое, что и мы, — говорит Алексей, — и смогли найти этому применение. Вот чего не хватает нашей науке — связи с производством, с реальными вещами, людьми. Наука ради науки, в отрыве от научного прогресса, существовать не может. Она всегда должна быть направлена на создание каких-то условий для улучшения жизни людей, повышения удобства, качества.

— Не обидно было, что американцы вас опередили? — спрашиваю.

— Мы эти структуры создавали для других целей. Каждая «пирамидка» может быть источником электронов — элементом того же экрана с очень высоким цветовым разрешением. И подобные структуры нами уже созданы. Помимо экрана, они могут быть использованы для ионизационных датчиков газа. Также на них можно «строить» пожарные сигнализации.

— Для внедрения ваших работ нужны инвесторы.

— Потенциальный инвестор заинтересован в быстром получении прибыли, а в науке такого не бывает, она работает на перспективу. К тому же еще не всякий результат научных разработок может быть применен. Жорес Алферов получил Нобелевскую премию в начале 2000-х за разработки, сделанные им в 60-х. Но к ним обратились, когда уровень развития технологий дошел до возможности применения результатов его научно-исследовательской работы. А это тоже элемент удачи…