Исследования белорусских ученых все активнее внедряются в производство и приносят конкретный экономический эффект.
Валерий ФЕДОСЮК, генеральный директор ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению», доктор физико-математических наук, член-корреспондент НАН Беларуси, заслуженный деятель науки Беларуси
Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению - одна из ведущих научных организаций в нашей стране. Ее разработки давно и успешно внедряются в промышленном производстве. В этом году организация получила очередные заслуженные награды: за успехи в научной, научно-технической и инновационной деятельности коллектив ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» был признан победителем и занесен на Доску почета Национальной академии наук. А ведущий научный сотрудник Центра Сергей Грабчиков в составе коллектива разработчиков удостоен Государственной премии Республики Беларусь 2016 г. за разработку и создание изделий микроэлектроники с использованием технологии изготовления экранов из многослойных пленочных структур, созданной головной организацией Центра - Институтом физики твердого тела и полупроводников. Сегодня в этом институте работает более 200 человек, а в Центре, куда входят несколько научных учреждений, а также предприятие «Феррит» (занимается производством магнитных сепараторов, постоянных магнитов, ферритов, изделий радиоэлектронной техники) - около 1 000 сотрудников.
Высоко оценил труд ученых и Президент Александр Лукашенко, который 7 апреля посетил выставку научных и научно-технических достижений организаций НАН Беларуси и провел совещание о проблемах и перспективах развития отечественной науки. Обо всем этом, а также о других перспективных разработках белорусских ученых рассказывает руководитель ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению», генеральный директор Института физики твердого тела, доктор физико-математических наук, член-корреспондент НАН Беларуси, заслуженный деятель науки Беларуси Валерий ФЕДОСЮК.
- Валерий Михайлович, расскажите подробнее о посещении главой государства вашей выставки.
- Прежде всего хочу сказать, что мы благодарны нашему Президенту за объективное отношение к науке в целом и к Академии в частности, стремление вникнуть в проблемы и помочь в их решении. Это было хорошо заметно в ходе совещания, где высказывались различные точки зрения о перспективах дальнейшего развития науки, в том числе и о существующих недостатках. Состоялся обстоятельный и предметный разговор с участием представителей профильных министерств, ВАК, ГКНТ и других организаций. Перед этим глава государства посетил развернутую в фойе выставочную экспозицию и ознакомился с последними научно-техническими разработками наших ученых. Многие из них Александра Григорьевича заинтересовали, и в результате вместо запланированных 40 мин он провел на выставке почти три часа! Общее впечатление такое, что Президенту понравилось то, что мы показывали и докладывали.
- Около 10 лет назад перед отечественной наукой была поставлена задача: выйти на паритетный принцип финансирования, при котором треть затрат будет финансироваться из госбюджета, а остальное научные учреждения должны получать от хозяйственной деятельности по хоздоговорам и экспорта товаров и услуг. По-моему, возглавляемый вами институт и научно-практический центр уже давно преодолели эту планку?
- И не только наш институт! Вся Академия наук уже давно превратилась из чисто научного учреждения в научно-производственную корпорацию с долей бюджетного финансирования менее 30%. А у многих институтов, в частности, нашего, этот показатель меньше 20%. Мы находимся в их числе, причем уже не первый год. Остальное мы зарабатываем на участии в различных научно-технических программах, по хозяйственным договорам в Беларуси, посредством грантов, а также в результате экспорта нашей продукции, который ежегодно составляет более 1 млн долл. То есть сегодня более чем на 80% мы самостоятельно финансируем свою деятельность.
В частности, благодаря этому можем достойно оплачивать труд своих сотрудников. Могу без ложной скромности сказать, что задачу, которую поставил Президент Беларуси: выйти на средний уровень зарплаты 1 000 руб., мы выполнили еще в прошлом году. А в начале текущего года - даже перевыполнили. Надеюсь, что ниже этой суммы мы уже не упадем а, наоборот, будем двигаться дальше - в сторону повышения.
- На каких направлениях научно-технической деятельности институт сегодня зарабатывает?
- Основной доход нам приносит магнитная тематика. Мы разработали ряд композиционных магнитомягких материалов, которые пользуются устойчивым спросом. По этому направлению в этом году уже выполнили контракт на 300 тыс. евро с Китаем. С Индией по этой же теме заключили контракт на 400 тыс. евро, есть контракты с Германией, а также с нашими традиционными партнерами - Российской Федерацией, Казахстаном, Польшей, странами Балтии.
Второе по степени важности и доходности для нас направление - это сверхтвердые материалы и инструменты из них. Здесь также имеем контракты с компаниями из Китая, Польши и других стран. Мы не только разрабатываем сверхтвердые материалы, но и производим из них готовые изделия, в частности, резцы. Эта продукция поставляется и на белорусские заводы - тракторный, моторный, БАТЭ и многие другие. Мы - одно из немногих предприятий в мире, которое может производить кубический нитрид бора так называемого янтарного типа. Этот материал бывает двух видов: черный и янтарный. Производителей черного нитрида бора довольно много, а вот янтарного - единицы. Он такой же твердый как алмаз, но гораздо более термостойкий: если алмаз горит уже при 600°С и им невозможно обрабатывать ряд материалов типа чугуна, то нитрид бора выдерживает температуру более 1200°С и легко справляется с чугуном, каленой сталью и другими труднообрабатываемыми металлами.
Этот материал - «визитная карточка» нашего института фактически с момента его основания. Как и монокристаллы - например, искусственный изумруд. Мы выращиваем и продаем эти кристаллы как в огранке, так и без нее. Победительница конкурса «Мисс Интерконтиненталь» в Минске получила колье, украшенное именно нашими искусственно выращенными изумрудами. По внешнему виду они ничем не отличаются от естественных - неспециалист точно не сможет определить разницу. При этом их цена - в сотни раз меньше. Кстати, мы научились выращивать изумруды необычного красного цвета и при необходимости освоим производство практически в любом цвете.
- Расскажите, пожалуйста, о работе, за которую сотруднику вашего института была вручена Государственная премия.
- В свое время я защитил кандидатскую диссертацию по теме двухслойных магнитных структур, а докторскую - по многослойным магнитным структурам. А в 2005 г. 6 представителей нашего института, включая меня, получили Государственную премию за разработку магнитных материалов с особыми свойствами. Это была чисто научная работа, интересная, прежде всего, с точки зрения магнитных свойств таких материалов.
Но в жизни, и в науке в том числе, все идет по спирали. Оказалось, что подобные многослойные пленочные структуры могут применяться при экранировании объектов от различного вида внешних воздействий - электромагнитных излучений, постоянных магнитных полей, радиационного излучения и т.д. Где это применимо? Простой пример: обычная интегральная микросхема стоит, допустим, 1 долл., а защищенная - для использования на стратегических объектах, в ракетной технике, или космических аппаратах - уже порядка 1 тыс. долл. Мой коллега С.С.Грабчиков развил эту тему, и его работа вошла в проект, за который была присуждена Госпремия по итогам 2016 г.
В коллектив, который был представлен на Государственную премию, входили представители трех организаций - ОАО «Интеграл», ОАО «Планар» и Национальной академии наук. Темой являлась разработка и создание изделий микроэлектроники двойного и специального назначения для военной отрасли, ракетно-космической и атомной техники в сложных условиях, где обычные микросхемы не могут работать из-за наличия многочисленных дестабилизирующих факторов. «Интеграл» давно специализируется на этой тематике, а с начала 2000-х гг. данное направление стало особенно актуальным. Сегодня холдингом создано 237 типов изделий двойного назначения. Но изготовить кристалл - это только полдела. Нужно собрать готовый прибор, для чего необходимы корпуса, а также специальное сборочное и аналитическое оборудование. И на каждой стадии сборки процесс нужно контролировать, потому что кристаллы могут иметь 16, 20 или даже 30 слоев! Эту часть работы выполнял «Планар», располагающий соответствующими технологией и высокоточным оборудованием. Наша часть работы заключалась в разработке технологий и материалов, которые позволяют обеспечить этим изделиям защиту от радиационных и электромагнитных излучений, т.е. защитные экраны.
Таким образом, спустя 12 лет разработка нашего института стала интересной с довольно неожиданной практической точки зрения. Сегодня мы активно работаем с «Роскосмосом» - наши экраны устанавливаются на космических летательных аппаратах, защищая разнообразные датчики и детекторы как от внешних, так и от внутренних воздействий. Эта проблема актуальна даже при исследовании ближнего космоса, а если мы хотим осваивать дальний космос, она усложняется на порядки! Как говорят специалисты в данной области, сегодня полет на Венеру или Марс для живого существа - это полет в одну сторону, и данную проблему можно решить только путем создания надежных экранов, защищающих от космического излучения.
Кстати, сейчас совместно с Институтом космических исследований Российской академии наук мы участвуем в международном космическом проекте по исследованию Меркурия «Бэби Коломбо» (назван в честь итальянского астрофизика Джузеппе Коломбо). Меркурий - ближайшая к Солнцу планета, и полет туда (планируется отправить два аппарата в 2018 г.) - очень сложная миссия. Мы создали для этого проекта электромагнитные экраны, которые подавляют помехи и обеспечивают надежную работу оборудования, находящегося на борту космических аппаратов.
- В свое время ваш институт разработал уникальную технологию получения графена. Как обстоит вопрос с его практическим применением?
- Действительно, графен - очень ценный сверхтонкий материал, состоящий из слоя углерода в 1 атом, за который британские ученые в 2010 г. получили Нобелевскую премию по физике. Мы научились делать расширенный графит - он более плотный, со слоями от 1 до 7 атомов, но по своим свойствам и возможностям практического использования это фактически то же самое. При этом его производство очень дешево.
Данный материал используется в производстве накопителей энергии - «суперконденсаторов» для электроавтомобилей и электробусов, которые недавно появились на улицах Минска. Перед нами поставлена задача: к концу года сделать наш, белорусский накопитель электроэнергии, и я уверен, что он будет стоить намного дешевле импортных аналогов при таком же качестве. Это важный проект, так как в электромобилях накопитель - 30-50% их стоимости. Опытный образец в виде единичного модуля мы уже продемонстрировали Президенту Беларуси во время посещения им нашей выставки. Мы создали его за собственный счет и по своей инициативе, и теперь планируем довести его до ходовых испытаний на действующих транспортных средствах. По данной теме также есть заключенные договоры с Германией и Китаем, имеется хорошая перспектива расширения этого направления нашей работы.
- В 2015 г. в интервью нашему журналу вы рассказали об инновационной импортозамещающей технологии водоподготовки, разработанной институтом. Нашла она практическое применение в Беларуси или до сих пор у нас делается ставка на импорт?
- К сожалению, больших подвижек в этой области нет. Хотя то оборудование, которое мы в свое время поставили на станции водоподготовки в Фелицианово и Марьиной Горке, до сих пор прекрасно работает. По цене оно дешевле, так что мне сложно сказать, с чем связано такое отношение чиновников к отечественной продукции. Между тем, мы могли бы многое сделать в этом направлении. Например, всем известно, что в районе Заславля - вода с большим содержанием железа. Район - маленький, поэтому строить там станцию водоподготовки нерентабельно. Мы могли бы легко решить эту проблему с помощью нашей передвижной станции водоподготовки. Она представляет собой небольшой двустворчатый шкаф, который можно подключить к водопроводу фактически в любом месте и удалять из воды железо и марганец. Но, повторю, пока мы не видим заинтересованности со стороны соответствующих государственных структур.
- Валерий Михайлович, конечно, здорово, что разработки НПЦ так успешно внедряются. Но это не отменяет необходимости фундаментальных исследований, которые могут окупиться лишь в долгосрочной перспективе, как это произошло с технологией магнитных экранов. А эта работа требует значительных затрат…
- Да, для этого необходимо существенное бюджетное финансирование. Проблема еще и в том, что у нас образовался разрыв между наукой и производством. Ведь вспомните - как все было организовано в советские времена: тогда при всех крупных заводах имелись отраслевые институты, которые занимались практическим внедрением научных разработок. И сегодня те заводы, где сумели сохранить собственные конструкторские бюро, находятся на плаву. Сейчас сложилась такая ситуация, что ученый должен провести исследования, придумать и сконструировать прототип, а затем еще и довести его до серийного производства! Естественно, не у всех это получается. Поэтому в идеале нам нужно задуматься о воссоздании этого звена между наукой и производством в виде отраслевых НИИ и КБ. Кроме того, как говорил Анатолий Максимович Русецкий в бытность Председателем Президиума НАН Беларуси (и я с позиций нашего опыта с ним совершенно согласен!), затраты на внедрение любого изобретения - всегда на порядок выше, чем на научную разработку. Для научных учреждений - это зачастую просто неподъемно.
- А какими фундаментальными разработками, которые являются потенциально перспективными с точки зрения практического применения, сейчас занимается институт?
- Мы ведем фундаментальные исследования по многим направлениям. Из наиболее интересных, которые могут «выстрелить» в среднесрочной перспективе, я бы назвал разнообразные датчики, материалы, которые могли бы адресно доставлять лекарства в нужную точку организма. Есть материалы, имеющие большой магниторезистивный эффект (изменение электрического сопротивления материала в магнитном поле. - Ред.), но, к сожалению, пока при слишком низких температурах. Чтобы их использовать на практике, нужно довести температуру хотя бы до 100оС. В нашей лаборатории получены так называемые магнонные кристаллы, позволяющие совместить в готовом изделии оптику, электронику и магнонику. На основе таких кристаллов в перспективе возможно создание не только отдельных устройств, но и логических цепей и целых магнонных интегральных схем.
В завершение хотелось бы отметить, что наш опыт доказывает: белорусская наука имеет огромный теоретический и практический потенциал. Сегодня в учреждениях НАН Беларуси трудятся около 18 тыс. человек, 60% из которых занимаются чисто научной работой. Их исследования приносят конкретный экономический эффект уже сейчас, и я уверен, что большинство фундаметальных теоретических разработок в перспективе найдут свое практическое применение.
Константин КОРЖЕВИЧ