КОНЦЕПЦІЯ ПРОГРАМИ

   
   Сучасні геополітичні тенденції розвитку України зумовлюють потреби в суттєвому вдосконаленні техніко-економічних умов господарювання. В розвинених країнах серед основних джерел економічного зростання відзначають науку та впровадження новітніх технологій. Стратегічна мета інтеграції у світовий науково-інноваційний простір потребує чіткого визначення пріоритетів, методів та методологічного інструментарію проектування наукової політики. На реалізацію цієї мети спрямований ряд науково-організаційних заходів у межах цільової комплексної програми фундаментальних досліджень НАН України "Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології".
   За останні два десятиріччя нанотехнології перетворились на індустріальний стратегічний напрям. Індикатором рівня наук про нанорозмірний стан речовин та сприяння розвитку нанотехнологій є динаміка фінансування цих досліджень. У світі сотні наукових фондів і компаній щороку витрачають понад $ 10 млрд. на фундаментальні дослідження та створення технологій наноструктурних матеріалів. Ці інвестиції постійно зростають. Щонайменше 30 країн мають національні програми в цій галузі, де вже зроблено багато відкриттів у фізичних, хімічних, біологічних, технічних науках. У 2010 р. прогнозується створення глобального ринку нанотехнологій обсягом 800-1100 мільярдів євро. Інтенсивність наукових досліджень і розробок у галузі нанотехнологій відображається експоненціальним ростом кількості публікацій. Наносистеми мають велику сферу застосування як ефективні каталізатори в хімічній промисловості, альтернативні хімічні джерела струму, сенсорні пристрої, захисні покриття, робочі елементи комп’ютерної техніки і електронних приладів у мікро- та наноелектроніці, біосумісні імплантанти та новітні засоби доставки ліків у медицині. У період з 1976 по 2006 рр. в світі зареєстровано понад 90 тис. патентів.
   Багатогранність напрямів науково-дослідних робіт українських вчених з проблем нанотехнологій відображена у комплексній програмі фундаментальних досліджень НАН України "Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології", започаткованій у 2003 р.

   Концепцією програми передбачено:
   

розробка фізико-хімічних основ новітніх наукоємних технологій синтезу і консолідації нових класів неорганічних, органічних і гібридних наноструктурних матеріалів, моделювання та оптимізація процесів їх формування;
   

розвиток фізичних уявлень про природу формування атомних кластерів, фулеренів, нанотрубок, наночастинок, плівок, покриттів, фрактальних агрегатів, біонаносистем;
   

визначення структурних параметрів та фізико-хімічних властивостей низькорозмірних нанооб’єктів, вивчення функціонального взаємозв’язку «хімічний склад – будова – властивості – технологія» з метою отримання фундаментальних знань з наступним використанням їх для практичного застосування;
   

розвиток фізико-технологічних основ формування напівпровідникових наносистем;
   

вивчення впливу розмірних ефектів на властивості наноматеріалів, використання їх при розробці принципово нових і вдосконаленні існуючих високих технологій машинобудування;
   

розробка фізичних принципів дії приладів нового покоління з використанням наноматеріалів багатофункціонального призначення;
   

одержання нових нанорозмірних колоїдних та біоколоїдних систем, вивчення їх структурних особливостей, властивостей та створення теорії міжчастинкових взаємодій, самоорганізації та структуроутворення;
   

створення гелевих нанореакторних систем з вбудованими наночастинками металів, нових малонаповнених матеріалів з високими елктропровідними властивостями, рідких кристалів з пам’яттю, низки лікувальних систем з можливостями цільового транспортування ліків;
   

розробка технологій отримання нанобіосистем та нанобіоматеріалів, дослідження електроповерхневих властивостей клітинної мембрани, встановлення механізмів та процесів біотрансформації та біосумісності;
   

розробка методів діагностики структурно-морфологічних, фрактальних, динамічних та фізико-хімічних властивостей наносистем різного рівня топологічного упорядкування; створення технологічної та діагностичної бази, розвиток прецизійних фізичних, хімічних та біологічних методів дослідження з використанням центрів колективного користування аналітичним обладнанням;
   

моніторинг світових досягнень, створення та розвиток бази даних публікацій з наносистем, наноструктурних матеріалів та нанотехнологій;
   публікація результатів виконання програми у вигляді звітів, періодичних видань як друкованих, так і в мережі Internet;
   

інформаційне супроводження симпозіумів, конференцій, семінарів тощо, які проходять за напрямами програми та за суміжними тематиками;
   

вирішення актуального завдання розширення в Україні інформатизації суспільства стосовно нанотехнологічних знань. Підтримка і збереження наявного науково-технічного потенціалу, залучення молодих спеціалістів, створення системи підготовки та перепідготовки кадрів.

   Очікувані результати:

   Програма буде включати фундаментальні та прикладні дослідження, роботу з практичного застосування результатів, питання підготовки кадрів. Фундаментальні дослідження дозволять розширити фізико-хімічні уявлення про квантоворозмірні ефекти, особливості структури і властивості низькорозмірних систем, завдяки чому будуть створені наноматеріали з рекордними експлуатаційними характеристиками. Розвиток нових технологічних засад на принципах самозбірки, самоорганізації, направленого синтезу стане передумовою отримання твердотільних поверхневих та багатошарових наноструктур з заданим електронним спектром и необхідними електричними, оптичними, магнітними властивостями. Використання сучасних високих технологій (молекулярно-пучкова і молекулярно-хімічна епітаксія, електронна літографія, технологічні методи тунельної мікроскопії) дасть змогу отримати принципово нові об’єкти квантові точки, атомні кластери, нанодроти, фотонні кристали, спін-тунельні структури. Підтримка міжгалузевого співробітництва, створення центрів колективного використання прецизійного обладнання стане позитивним кроком в розробці прогресивних технологій. Програма буде важливим фактором створення в Україні інформаційного суспільства, конкурентоспроможної нанотехнології. Важливим результатом виконання Програми повинні стати підтримка і збереження наявного науково-технічного потенціалу, залучення молодих спеціалістів, створення системи підготовки та перепідготовки кадрів, а також забезпечення еволюційності у розвитку цього надзвичайно перспективного напрямку в Україні.