Технические науки/ 1.Металлургия.

Д.т.н. Анциферова Ирина Владимировна.
Вохмянин Дмитрий Сергеевич. Макарова Екатерина Николаевна

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Сильные и слабые стороны развития нанотехнологий

Искусственно созданные наночастицы (<100 нм) синтезируются для того, чтобы достигнуть уникальных физико-химических свойств и функциональных возможностей, а также они находят применение во многих коммерческих продуктах. Тем не менее, эти уникальные свойства, которые делают наноматериалы ценными для широкого применения, также могут иметь отрицательное влияние.

На основании обзора зарубежных и российских исследований в области нанотехнологий мы выделили сильные и слабые стороны развития нанотехнологий.

К сильным сторонам можно отнести

- уникальные физико-химические свойства наноматериалов;

- быстрая трансформация результатов фундаментальных научных исследований в практически значимые результаты;

- мощная государственная поддержка и пропаганда наноиндустриализации;

- сверхинтенсивные темпы роста рынков нанопродукции;

- каскады инновационных промышленных и потребительских товаров с качественно новыми свойствами;

- резкий прирост новых знаний и повышение среднего уровня компетентности людей;

- конвергенция науки и технологии на основе принципов синергизма;

- преодоление границ между техникой и человеком, создание наноэлектронных и нейроновых имплантантов;

- использование материалов в энергетике (сокращение затрат, создание миниатюрных устройств);

- экономически выгодные методы получения водорода;

- развитие нанопродуктов, улучшающих экологическую ситуацию (нанодатчики для обнаружения утечек, обнаружение химического и бактериологического оружия, мониторинг качества воды и воздуха, выхлопных газов автомобилей);

- очистка сточных вод;

- применение в нефтехимической промышленности это регенерации метанола и этанола, разделение масла и воды, газовая сепарация в металлообработке (очистка жидкости, устранение/восстановление тяжелых металлов (мышьяка, свинца, железа, меди, цинка, никеля из рабочих растворов) и биомедицинские (очистка плазмы, производство терапевтических белков, устранение вирусов из биологических жидкостей, обессоливание антибиотиков, фильтрация ДНК и РНК и эндотоксинов);

- сельское хозяйство (регенерация с/х дренажных вод, восстановление пестицидов в течение процессов их производства;

- текстильная промышленность (обессоливание красителей, производство красителей);

- нанопродукты, повышающие эффективность технологических процессов ТЭК (производство синтетического углеводородного топлива, производство этанола, переработка нефтепродуктов)

- создание антибактериальных покрытий, предназначенное для защиты стен и полов для больниц и тюрем.

- создание высокоэффективных изоляционных и теплоизоляционных материалов, использование твердых наночастиц на основе частиц пактана, предотвращающий сост водорослей;

- в сегменте наноразмерные пленки, производство углеродных нанотрубок, производство покрытий, защищающих от воздействия магнитных полей при магниторезонансной томографии;

- использование наноструктурированных пленок фосфата кальция и гидроапатита, биосовместимых покрытий для медицинских приборов и имплантантов;

К слабым сторонам можно отнести:

- наноизменения в большей степени охватывают технологии, чем рынок;

- прогностические искажения в оценке темпов роста и объемов рынка нанопродукции;

- недостаточная изученность биологической и экологической опасности нанообъектов;

- дефицит мощностей испытательных токсикологических центров в отношении новых наноматериалов и веществ;

- сложность контроля за использованием нанотехнологией в связи с их невидимостью;

- формальное использование приставки «нано» в маркетинговых целях;

- недостаточная информированность населения по возможностям и опасностям нанотехнологий;

- проблема безопасного использования наноматериалов;

- отсутствие единых стандартов;

- технологии и оборудование для фракционирования материалов;

- отсутствие новых технологических норм;

- в промышленности отсутствие опыта смены технологий (затраты новых производств) и утрата новых технологий проектирования;

- в медицине отсутствие оснащенной системы надзор за качеством нанопродуктов массового применения;

На основе проведенных исследований можно сделать вывод о необходимости современных компаний, занимающимися нанотехнологиями учитывать все изменения внешней среды отрасли.

Список использованной литературы:

1. The Royal Society (2004) Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties URL:https://royalsociety.org/policy/publications/2004/nanoscience-nanotechnologies/ (Датаобращения: 11.11.13 г.)

2. Шуленбург М. Наночастицы – крохотные материалы. Возможности и риски // Европейский портал нанотехнологий. – URL: http://www.nanoforum.org.

3. Рынок нано: от нанотехнологий к нанопродуктам /Г.Л.Азоев [и др.], под ред. Г.Л.Азоев:- М.: БИНОМ Лаборатория знаний,2013

4. Оценка научного потенциала регионов и рентинги нанотехнологических кластеров. //Нано ( технологии, экология, безопасность) №4, 2012г.

5. Анциферова И.В. Наноматериалы и потенциальные экологические риски. Порошковая металлургия и функциональные покрытия // Известие вузов. – 2010. – № 1.

6. Mohr, Jakki, Sengupta, Sanjit & Slater, Stanley. Marketing of High-Technology Products and Innovations. Third Edition. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education Inc., 2010.

7. Наука за рубежом движется вперед: «вечная» флеш память. «подводные светильники», нанопростыня. //Нано (технологии, экология, безопасность) №5, 2013г.

8. Нано ( технологии, экология, безопасность) №3, 2013г.

9. Antsiferova I.V The Potential Risks of Exposure of Nanodispersed Metal and Non-Metallic Powders on the Environment and People // World Applied Sciences Journal 22 (Special Issue on Techniques and Technologies): 34-39, 2013