Власть без мозгов

Примером принципиально новых физических явлений, которые происходят в квантовых гетерострутктурах, является и дробный квантовый Холл-эффект (Нобелевская премия 1998 г.), когда в результате исследований в квантовых ямах было показано, что коллектив электронов — это принципиально новый коллектив, который можно описать, предположив дробный заряд электронов.

Наконец, то, за что была получена Нобелевская премия мной, это полупроводниковые гетероструктуры, периодические гетероструктуры (их предложил в свое время академик Келдыш) гетероструктуры, на основе которых создана масса новых материалов. Сегодня мы умеем специально с помощью технологических методов, которые развиваем уже многие десятилетия буквально укладывать атом к атому и создавать новые материалы и приборы. Например, квантовая точка — это искусственный атом, создаваемый нами в лаборатории, свойствами которого мы можем управлять. На основе нанотехнологий появляется огромное количество принципиально новых приборов в электронике, мы стали говорить о наноэлектронике вместо микроэлектроники, в биотехнологий о новых свойствах материалов и многом другом.

Следует подеркнуть, что сравнение между атомным проектом и программой нанотехнологии не совсем павомерно, потому что атомный проект появился и в Америке, и у нас с вполне определенной целью -для создания атомной бомбы. Ее было необходимо создать, потому что иначе все результаты Второй Мировой войны могли быть ревизованы бы, и мы бы утеряли все преимущества, за которые были заплачены такие огромные жертвы.

Что касается нанотехнологии, то это нормальное развитие научных исследований. Здесь, вообще говоря, нельзя рассчитывать на то, что все сразу изменится, нужно заниматься исследованиями в данном направлении, и мы ими занимаемся - в нашей и в других лабораториях.

В нашей стране такие работы ведутся успешно, например, в Сибирском институте полупроводников РАН, в Институте физики твердого тела РАН в Черноголовке, в нашем Физико-техническом институте РАН, в научно-образовательном центре, который работает у нас в Санкт-Петербурге и во многих других лабораториях и центрах. Уровень этих исследований во многих наших группах соответствует лучшему мировому уровню.

Области возможного использования нанотехнологий

В области энергетики большие перспективы у солнечной энергетики. Сегодня мы живем конечно за счет нефти, газа, угля, атомной энергии — все это исчерпаемые источники энергии, и нефти хватит на 40 - 50 лет, газа на 60 - 70, угля — значительно больше, но при этом возникает масса экологических проблем; для обычной атомной энергетики на основе реакторов на медленных нейтронах можно рассчитывать на 100-120 лет, что касается термоядерной энергетики, то если в середине прошлого века говорили о перспективе через 20 - 30 лет, то сегодня специалисты говорят, что на первый промышленный реактор можно рассчитывать лишь в середине этого столетия.

К концу 21 века человечество придет к эффективному использованию солнечной энергии. За последние 30 лет стоимость энергии, вырабатываемой на солнечных электростанциях, уменьшилась на 30 - 45%. Если эта цифра уменьшится еще на 15%, можно будет говорить о переходе на эту форму получения энергии. СССР была лидером по термоядерным исследованиям. По-видимому, к концу 21 века термоядерные реакторы будут применяться для выработки энергии. Но необходимо развивать и обычную ядерную энергетику. Атомные электростанции - нормальный путь решения энергетических проблем.

Конечно, ядерная энергетика опасна в отношении последствий аварии. В то же время, эти разработки отличаются высокой надежностью. Например, реакторы типа РБМК, производство которых было налажено в рамках военной промышленности, работают с 1948 года. И ни одной существенной аварии на них не было. Что касается опасений по поводу повторения аварии на Чернобыльской АЭС, то в ней, отметил ученый, роль сыграл человеческий фактор. В Белоруссии построили бы новую атомную станцию, если б была возможность.

У человечества на самом деле есть один неисчерпаемый источник энергии - это солнце, и от солнечной энергетики не уйти. А развитие солнечной энергетики очень тесно связано с нанотехнологиями, потому что сегодня наиболее перспективный метод преобразования солнечной энергии — это преобразование ее на основе полупроводниковых солнечных батарей.

В космосе это основной источник энергии, и если сегодня или может быть даже довольно продолжительное время основным типом солнечных батарей являются кремниевые солнечные батареи. Кремний сам по себе — материал широко распространенный, но получение монокристаллического кремния связано с большими затратами энергии. Новый тип солнечных батарей, которые используются в нашей космической энергетике уже более 30-ти лет на полупроводниковых гетероструктурах (сегодня это основной вид батарей прежде всего для наших коммуникационных спутников поскольку на геостационарной орбите, на других высоких орбитах, кстати и наша станция «Мир» работала на этих батареях), значительно более надежен и эффективнее.