Кому достанется самая большая доля рынка размером $1 трлн? Именно столько будут приносить к 2015 году продажи продуктов, созданных на основе нанотехнологий. Корпорации спешат включиться в гонку.
«Моя попытка привлечь внимание к проблеме имела результатом заголовки вроде „Принца Уэльского страшит кошмар «серой слизи»”. К слову, я никогда не использовал этого выражения и не верю, что самовоспроизводящиеся роботы размером меньше, чем вирус, способны за один день неконтролируемого размножения уничтожить нашу планету»,– оправдывался принц Чарльз на страницах газеты The Independent on Sunday.
«Серая слизь» (термин, введенный в оборот в 1986 году доктором Эриком Дрекслером) относится к области нанотехнологий – сфере науки и промышленности, где основным производственным «кирпичиком» является атом. Подобный масштаб конструирования позволяет создавать молекулы и, стало быть, вещества с заданными свойствами, что на практике означает возможность «заставить» продукт делать все, что задумает разработчик.
Молекулярное конструирование открывает потрясающие перспективы. Двигатель на основе бактерии, транспортная тележка из десятка молекул, робот-«подводная лодка», путешествующая по венам для борьбы с тромбами, борцы с раковыми клетками… Такова лишь верхушка айсберга. Ну и, конечно, те самые «наниты» – самопроизводящиеся нанороботы, строящие собственные копии из молекул, добываемых из окружающего вещества. К слову, они тоже могут быть невраждебными. Такие строители в состоянии конструировать новые материалы, придавая им удивительные свойства – от самовоспроизведения до самоочистки и ремонта.
С 2004 года в мире наблюдается настоящий бум нанотехнологий. По разным оценкам, ежегодный объем государственного финансирования в эту сферу составляет около $5 млрд, примерно столько же инвестирует частный бизнес. Ожидается, что к 2012 году эта сумма увеличится до $600 млрд, а через десять лет достигнет $1 трлн, превзойдя рынки электроники, медицины, химии и энергетики.
Россия имеет все шансы не остаться за бортом этого процесса. В конце прошлого года правительство России приняло федеральную программу развития нанотехнологий, предполагающую выделение 29 млрд руб. на пять лет начиная с 2007 года. В борьбу за бюджет уже вступили Московская, Пермская и Саратовская области, представив свои программы развития нанотехнологий на базе расположенных в этих регионах наукоемких производств и научно-исследовательских центров.
Несмотря на значительное отставание России от развитых стран в сфере нанотехнологий, такая индустрия у нас уже есть. По оценке главного редактора журнала «Российские нанотехнологии», академика РАН Михаила Алфимова, общий объем производства продукции, созданной с использованием нанотехнологий, находится на уровне 3 млрд руб. В основном это относится к сферам полупроводниковой и химической промышленности.
Сегодня нанотехнологии находят основное применение в производстве материалов с заданными свойствами, оптике, медицине и биохимии, электронике и сельском хозяйстве. На потребительском же рынке, по средним оценкам, существует не более 500 изделий, произведенных с использованием нанотехнологий. Неслипающаяся «наносоль», густой, но легко льющийся из бутылок «нанокетчуп» – сфера нанотехнологий с момента рождения была в одном шаге от спекуляций и прожектерства. Чего же искать потребителю на полках магазинов сейчас и в ближайшем будущем? СФ выбрал наиболее интересные нанопродукты.
 |
«Пока все-таки нужно немного уметь играть в гольф»,– так комментирует один из участников форума de.rec.sport.golf на сайте Google появление нового мяча под маркой NDMX от компании NanoDynamics. Нет, на 45 градусов поворачивать он не умеет и до лузы сам тоже не докатится, но во всяком случае, как рассказывает исполнительный директор компании Кейт Блейкли, NDMX-мяч полетит дальше и точнее, причем потребует приложения минимальных усилий.
Залогом удивительных свойств мяча должны стать необычные свойства молекул в использующемся для его производства материале. Сотрудники компании говорят, что придумали, как заставить мяч контролировать траекторию полета и крутящий момент, регулируя их изменением распределения веса в оболочке. Они считают, что смогут спасти не один испорченный уик-энд гольфистов, впадающих в прострацию от неконтролируемого полета мяча. Франк Томас, бывший технический директор Ассоциации гольфа США, говорит, что «это, возможно, один из самых важных шагов в конструировании мячей для гольфа за последние 50 лет». «Идея просто классная, вот только не знаю, подчиняется ли такой мяч вообще каким-то законам физики. И главное, не запретят ли его на соревнованиях?» – задается вопросом на том же форуме гольфистов Марк Райхенбах, увлеченный игрок в гольф.
Комплект из трех мячей от NanoDynamics стоит $39,95. В компании говорят, что их изделие вряд ли сможет пошатнуть позиции таких производителей, как Wilson, Nike или Titleist, на рынке, оцениваемом в $4 млрд в год. «Но если NanoDynamics удастся захватить и 5% рынка, это составит уже целых $200 млн в год. Отличный куш для вчерашнего стартапа»,– пишет американский колумнист Джон Дворак в Market Watch.
Наногодность
Если, налив в стакан молоко, вы
обнаружили, что оно красного цвета, не пугайтесь. Это означает, что
вы столкнулись с продукцией компании Die Innovationsgesellschaft
GmbH. «Расчет правильный: мы все с детства привыкли, что красный –
это „стоп”,– комментирует проект посетитель сайта компании.–
Удобно, если испорченный продукт сам будет сообщать о том, что ему
пора отправляться в мусорное ведро».
По результатам исследований европейцы готовы платить даже больше обычного за то, чтобы в холодильнике стояли продукты, которые сами станут следить за собственным сроком годности. «Сейчас многие продукты выкидывают только потому, что на упаковке просрочена дата,– говорит доктор Кристоф Мейли, специалист по нанотехнологиям Die Innovationsgesellschaft.– Но ведь это вовсе не значит, что продукт испорчен». Гораздо разумнее, по мнению разработчиков, если бы потребитель интересовался не датой, а реальным качеством продуктов. Помочь ему в этом и должны наночастицы, которые способны изменить цвет продукта в ответ на появление в его составе веществ, свидетельствующих о непригодности к употреблению в пищу.
«Когда речь заходит о принятии новых технологий, для потребителей питание – самая чувствительная область»,– признает Кристоф Мейли. Тем не менее появление «наномолока» планируется уже в ближайшие год-два.
Наноеда
Крупнейшие пищевые концерны мира, такие как
Nestle, Kraft и Unilever, хотя и не любят об этом распространяться,
ведут разработку нанотранспортеров – крошечных капсул, содержащих
витамины, вкусовые вещества и красители и умеющих отдавать свой
груз по заказу. «Вилли Вонка – вот кто отец наноеды. Если помните,
владелец шоколадной фабрики изобрел жвачку со вкусом обеда из трех
блюд»,– пишет Алекс Рентон в Guardian Unlimited.
Ученые рисуют такую картину: берешь нанозаготовку пиццы и в зависимости от температурного режима в микроволновке получаешь пиццу конкретного вкуса – грибную, «четыре сыра» или салями. Эксперты предполагают, что подобные продукты перевернут не только привычки потребителей, но и весь рынок продовольствия, как в свое время сделали это продукты быстрого приготовления. Согласно оценкам Helmut Kaiser Consultancy, к 2010 году рынок нанопитания составит $20,4 млрд. Сегодня уже более 200 компаний по всему миру ведут активные разработки в этой области. Лидируют здесь США, за ними следуют Япония и Китай. По оценкам той же Helmut Kaiser Consultancy, именно Азия, чье население к 2010 году составит более 50% населения Земли, станет самым большим рынком наноеды.
Наноклей
Чего потребители ждут от клея? Чтобы он
крепко склеивал. А что если склеенное надо снова разъединить? До
недавнего времени правило было таково: чем лучше клей, тем труднее
это сделать. И еще меньше было шансов удалить клей без остатка.
Нарушить традицию решили ученые из бременского Исследовательского
института производственных разработок и прикладных материалов имени
Фраунгофера (IFAM) совместно с химическим концерном Degussa. Они
разработали «клей будущего», который способен приобретать или
терять клеящие свойства при нажатии кнопки. Происходит это так. В
обычный клей добавляют оксид железа, помещенный в слой наночастиц
оксида кремния. При воздействии высокочастотного магнитного поля
частицы колеблются в такт с полем, и в считанные секунды масса
затвердевает. Для расклеивания вновь понадобится высокочастотное
магнитное поле, причем такой же частоты, только несколько большей
интенсивности. Технология уже опробована в лабораторных условиях, и
до выпуска продукта на рынок остались лишь финальные тесты. «Пока
есть лишь одно условие: чтобы склеенная вещь работала, одна из
склеиваемых частей не должна проводить электричество. Мы много
экспериментировали – процесс наномагнитного склеивания действует
при самых разных сочетаниях материалов»,– говорит Андреас
Хартвиг из IFAM.
Нанотелевизор
«К концу 2006 года наши мониторы на
нанотрубках будут стоять в магазинах»,– обещал в 2004 году Янг
Джун Джил, старший технолог компании Samsung. В 2005-м Motorola
представила очередной прототип дисплея – 12 см в диагонали и 3 мм
толщиной. Теперь компания собирается представить готовый к
массовому выпуску продукт.
Нанотрубки – образования из молекул углерода. Полые внутри, они обладают удивительными свойствами. При толщине несколько атомов они невероятно прочны, обладают хорошей электропроводностью и эластичностью. Эти свойства позволили создать телевизор нового поколения, где нанотрубки станут мини-аналогами привычных электронно-лучевых. Каждая из них будет соответствовать своей точке экрана, направляя туда пучок из трех цветов, с помощью которых формируется телевизионная картинка. Подобная конструкция позволяет сделать телевизор толщиной всего несколько миллиметров, с HDTV-разрешением (зерно может быть порядка микрона), контрастностью до 100 000:1 при отсутствии развертки и с энергопотреблением вдвое меньшим, чем раньше. При этом стоимость дисплеев с 30-дюймовым экраном, как обещают разработчики из разных компаний, должна оказаться на 30% ниже ЖК-дисплея той же диагонали.
Вслед за Samsung о подобных разработках в конце декабря 2006 года заявил концерн Sony, создавший совместно с компанией Investor Tex Gate фирму Field Emission Technologies Inc., общий размер инвестиций в которую составил 16,2 млн евро. Кроме того, в создание нанотелевизора включился альянс Toshiba и Canon. Как обещают представители обеих компаний, их революционный продукт может появиться уже к Олимпийским играм 2008 года. Эксперты предполагают, что к этому моменту объем рынка составит $113,5 млрд.