Нанотехнологии. Правда и вымысел

• логический затвор — объемом около 10–26 м3, с частотой переключения менее 0,1 нс и рассеиваемой теплотой 10–21 Дж;

• компьютеры — с производительностью до 1016 операций/с/Вт; компактные вычислительные системы на 1015 млн команд в секунду.

Возможно и молекулярное производство макроскопических объектов. Оценки показывают, что устройство массой около 60 кг («настольная нанофабрика») сможет с молекулярной точностью изготовить объект объемом около 1 л и массой около 4 кг примерно за три часа. Это позволило бы за два дня создать вторую такую же нанофабрику; удвоение их количества каждые два дня дало бы возможность за два месяца обеспечить собственной нанофабрикой каждого жителя Земли.

Согласно прогнозам Министерства торговли Великобритании, в 2015 году спрос на нанотехнологии составит не менее 1 трлн долларов в год, а численность специалистов, занятых в данной отрасли, вырастет до 2 млн человек.

По прогнозам американской ассоциации National Science Foundation, объем рынка товаров и услуг в мире с использованием нанотехнологий в ближайшие 10–15 лет может вырасти до 1 трлн долларов:

• материалы с высокими заданными характеристиками, которые не могут быть созданы традиционным способом, займут рынок объемом 340 млрд долларов в ближайшие 10 лет;

• в полупроводниковой промышленности объем рынка нанотехнологичной продукции может достигнуть 300 млрд долларов в ближайшие 10–15 лет;

• в сфере здравоохранения использование нанотехнологий может увеличить продолжительность жизни, улучшить ее качество и расширить физические возможности человека;

• в фармацевтической отрасли около половины всей продукции будет зависеть от нанотехнологий. Объем продукции с использованием нанотехнологий составит более 180 млрд долларов в ближайшие 10–15 лет;

• в химической промышленности наноструктурные катализаторы уже применяются при производстве бензина и в других химических процессах, причем рост рынка составляет приблизительно до 100 млрд долларов. По прогнозам экспертов, рынок таких товаров увеличивается на 10 % в год;

• в транспортной промышленности применение нанотехнологий и наноматериалов позволит создавать более легкие, быстрые, надежные и безопасные автомобили. Только рынок авиакосмических изделий может достичь 70 млрд долларов к 2010 году;

• в сельском хозяйстве и в сфере защиты окружающей среды применение нанотехнологий может увеличить урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечить более экономичные способы фильтрации воды и ускорить развитие таких возобновляемых энергетических источников, как высокоэффективное преобразование солнечной энергии. Это позволит снизить загрязнение окружающей среды и экономить значительные ресурсы.

В настоящее время (с участием автора данной книги), в рамках общего проекта изучения рынка нанотехнологий, Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) Государственного университета «Высшая школа экономики» (ГУ-ВШЭ) в соответствии с контрактом с «РОСНАНО» проводит Форсайт-исследование. Это прогноз рынков наноиндустрии на основе массового опроса отечественных и зарубежных экспертов по методу Дельфи (многоуровневый анкетный опрос экспертов с обратной связью), а также построение системы дорожных карт применения нанотехнологий в различных областях, в том числе энергосбережении, аэрокосмической технике и т. д.

Цель данного исследования — построение прогнозов рынков сферы нанотехнологий и определение наиболее перспективных направлений развития данных рынков (изделий и технологий) на кратко-, средне— и долгосрочный период (до 2030 года).

Прогноз ориентирован на определение конкретных групп и видов продуктов, инновационные свойства которых будут определяться использованием принципиально новых компонентов, создаваемых на положениях нанонауки.

Опрос экспертов в области нанотехнологий по методу Дельфи проводится в два раунда. При этом результаты, полученные в первом раунде, обобщаются, а затем уточняются при проведении второго раунда исследований.

Конечно, чрезмерное увлечение Форсайт-исследованиями вызывает у ряда политиков и ученых определенный сарказм, но в целом следует отметить, что такие исследования позволяют провести достаточно квалифицированную и объективную оценку текущего состояния науки и технологий, а также определить перспективные направления их развития.

Отечественные и зарубежные эксперты из ИСИЭЗ (Россия), консалтинговой компании Lux Research (США), Ассоциации независимых исследовательских институтов (Association of Independent Research Institutes, Великобритания), Центра нанотехнологий (Nanotec IT, Италия) и др. на основании материалов дорожных карт развития нанотехнологий (Roadmaps at 2015 on nanotechnology application in the sectors of materials, health & medical systems, energy, 2006) выделяют три (некоторые — четыре) основных этапа развития или появления поколений наноразработок.