Научный центр РАН «Черноголовка»: в ногу со временем

Прoведение фундаментальных научных иccледoваний в oблаcти физики, химии, минералoгии и биoлoгии, а также решение целевых научнo-техничеcких задач в интереcах oбеcпечения oбoрoнocпocoбнocти cтраны являетcя cтратегичеcким направлением деятельнocти Научнoгo центра РАН «Чернoгoловка». Большая чаcть работ проводитcя в cоответcтвии c приоритетными направлениями развития науки и техники, а также в рамках Международного научно-техничеcкого сотрудничества.

Становление Черноголовки как Подмосковного научного центра Российской академии наук (НЦЧ РАН) началось в 1956 г. со строительства Научно-исследовательского полигона Института химической физики АН СССР. В настоящее время Научный центр насчитывает десять организаций РАН, в т.ч. девять научно-исследовательских институтов и приборостроительный завод: Институт проблем химической физики, Институт физики твердого тела, Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов, Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Институт физиологически активных веществ, Институт экспериментальной минералогии, Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау, филиал Института энергетических проблем химической физики, Экспериментальная база Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова, Экспериментальный завод научного приборостроения.

Современная Черноголовка – это высокоразвитый комплекс научных и производственных организаций, современная информационная среда, хорошо развитая инфраструктура – все это создает исключительные возможности как для плодотворной научно-технической деятельности, так и для комфортной жизни и великолепного отдыха. Возникнув в 1956 г. по инициативе Нобелевского лауреата академика Н.Н. Семенова как экспериментальный филиал московского Института химической физики, очень скоро Черноголовка стала известным во всем мире Научным центром фундаментальной науки, в котором работают около 1500 кандидатов наук, 250 докторов наук, более 20 членов РАН.

Средний возраст жителя города Черноголовки составляет около 30 лет, жителей в возрасте от 14 до 64 лет – 78%, старше 64 лет – 9%. Большинство работающих – сотрудники академических институтов. Муниципальное образование Черноголовка является одним из крупнейших научных центров Российской академии наук в Подмосковье.
С начала 1990-х гг. параллельно с деятельностью государственных учреждений и предприятий в Черноголовке начали создаваться малые инновационные фирмы, специализирующиеся на отработке и продвижении отдельных технологических разработок, основанных на достигнутых результатах исследований. В настоящее время около 14% всех малых предприятий муниципального образования (около 40 компаний) специализируются в сфере научно-технической (инновационной) деятельности. При участии институтов и разработчиков инноваций создавались коммерческие фирмы, в рамках которых предполагалось продвигать коммерчески состоятельные технологические разработки.
Научный центр Черноголовка обладает уникальными возможностями по созданию крупного центра программирования и быстрому достижению практических результатов. Остановимся на деятельности некоторых из структурных подразделений НЦ Черноголовка подробнее.
 

ИПХФ РАН

ИПХФ РАН, один из ведущих институтов Отделения химии и наук о материалах Российской академии наук, был организован в 1956 г. лауреатом Нобелевской премии академиком Н.Н. Семеновым как специализированный полигон для исследования процессов горения и взрыва. Объединяющей основой проводимых в ИПХФ РАН исследований является исследование кинетики и механизма протекания разнообразных химических и биологических превращений. В институте проводятся глубокие фундаментальные исследования по следующим научным направлениям: общие проблемы химической физики; изучение строения молекул, структуры твердых тел, кинетики и механизма сложных химических реакций; химическая физика процессов горения и взрыва, образования и модификации полимеров, биологических процессов и систем.

Организация мощного вычислительного центра в институте позволила создать программные комплексы нового поколения на базе массивно-параллельных технологий, сократившие время расчета в 10-20 раз, и проводить прямое моделирование пожаро- и взрывоопасных ситуаций на химических и ядерных объектах.
Институт сочетает фундаментальные исследования с решением прикладных задач, которые вытекают из развития фундаментальных работ. Этому в немалой степени способствует структура института, в состав которой входят: теоретический отдел, основная задача которого состоит в создании и развитии математических макрокинетических моделей изучаемых в институте процессов; химико-технологический отдел, имеющий укрупненные пилотные химико-технологические установки, позволяющие доводить новые технологические процессы до опытно-промышленных испытаний.

В ИПХФ РАН разработаны научные основы передовых технологий для химии и нефтехимии, экологии, энергетики и сельского хозяйства. В частности, созданы высокоселективные, экологически чистые технологические процессы получения высших линейных альфа-олефинов и высших алкилароматических углеводородов, а также разработаны процессы олигомеризации альфа-олефинов для производства синтетических смазочных материалов. На основе результатов фундаментальных исследований в области химической физики горения и взрыва разработаны новые экологически чистые и энергетически эффективные технологические процессы переработки промышленных и бытовых отходов. На базе комплексных исследований в области химии хлорсодержащих пиридиновых соединений создана универсальная технология пестицидов пиридинового ряда. В 1997 г. по этой разработке на заводе в г. Мяньян (Китай) введено в эксплуатацию производство дихлорпиколиновой кислоты для изготовления гербицидного препарата «ЛИЭР». Создан ряд керамических наноструктурных и полимерных композиционных материалов, а также установки для их опытного производства.


Важно отметить, что Научный центр РАН в Черноголовке имеет успешный опыт реализации проектов по организации производства и экспорта программного обеспечения.
В рамках реализации программы по экспорту программного обеспечения в 2001 г. на базе одного из крупнейших Научных Центров РАН в г. Черноголовка при поддержке Президиума РАН и содействии Минсвязи РФ была создана компания «Интерпрогма», которая позднее стала базой для развертывания IT-парка «Черноголовка». Инвестором проекта выступила российская компания Cognitive Technologies.

Научно-производственная база компании «Интерпрогма» находится в Институте проблем химической физики РАН в Черноголовке.


ИФТТ РАН представляет собой одно из крупнейших академических учреждений физического профиля, является признанным научным центром, успешно развивающим работы в области экспериментального и теоретического направления физики твердого тела, а также физического материаловедения. Для успешного решения научных задач в институте развиты: достаточные мощности криогенной техники, техники высоких давлений и высоких магнитных полей, синтеза и очистки материалов, плавки, пластической обработки и высокотемпературных испытаний металлов; необходимый уровень физических, химических и других методов анализа веществ (рентгеновские генераторы и дифрактометры, электронные микроскопы, оптические и ультракоротковолновые приборы и устройства).

В результате фундаментальных исследований получены основополагающие результаты в различных областях знания: движения и размножения дислокаций в полупроводниках (фотопластический эффект); термодинамики фазовых превращений; пуазейлевского течения фононного газа в твердом гелии; высокотемпературной сверхпроводимости; фазовых переходов и протяженных дефектов в полупроводниках; наноструктур и наноразмерных материалов (полупроводников, фуллеренов).

Наряду с фундаментальным развитием физического материаловедения успешно разви-ваются и его прикладные разделы, связанные с высокими технологиями: созданы камеры высокого давления для получения индустриального алмаза; разработаны технологические процессы получения керамических композиционных материалов для авиации, электроники и других областей специального применения и материалов, способных адсорбировать органические и неорганические вещества нефтяного происхождения, на основе терморасщепленного графита и созданы мобильные установки для его производства; создано новое семейство композиционных материалов на основе силицидов туго-плавких металлов и карбида кремния для электронагревателей. Эти материалы работоспособны при 1600-2000°C; разработаны методы выращивания совершенных – VI, ?? – кристаллов сапфиров, монокристаллов элементов фуллеритов, ряд новых приборов и оборудования, в т.ч. азотные и гелиевые криостаты, криохранилища.


ИПТМ РАН является одним из ведущих академических институтов в области микро- и наноэлектроники. Научная деятельность института направлена на проведение фундаментальных исследований в области физических основ микро- и наноэлектроники, свойств микро- и нанообъектов, создание методов контроля и диагностики наноструктур, разработку новых технологических процессов микро- и наноструктурирования, поиск и получение новых материалов для микроэлектроники.

Ученые ИПТМ РАН явились инициаторами развития двух оригинальных научных направлений, нашедших мировое признание: металлическая наноэлектроника и брэгг-френелевская рентгеновская оптика. В ИПТМ РАН выполнены оригинальные разработки в области электронно-лучевой и ионной литографии, плазменно-химического травления, осаждения пленок методами CVD, стимулированного ЭЦР, электронно-лучевого, магнетронного и лазерного напыления. Эти разработки сегодня лежат в основе создаваемых Институтом приборов, установок и новых технологий. Успешно развивается и традиционная для ИПТМ тематика получения и анализа чистых веществ.
Среди широкого спектра задач, решаемых сегодня учеными ИПТМ РАН, можно выделить основные темы исследовательских работ: изучение физических основ и разработка технологии формирования приборных структур микро- и наноэлектроники с помощью атомных, ионных и молекулярных пучков; разработка физических основ материаловедения, технологии и диагностики микро- и наноэлектроники; физические принципы создания элементной базы наноэлектроники, квантовых компьютеров и датчиков физических величин на основе материалов с металлической проводимостью, в т.ч. с пониженной размерностью; исследование физических основ и разработка технологии элементной базы сенсорной СВЧ электроники; теоретическое и математическое исследование технологии, диагностики и функционирования приборов микро- и наноэлектроники, включая микро- и нано-электромеханические системы (МНЭМС).

В ИПТМ РАН функционирует аналитико-сертификационный центр, разрабатывающий новые методы анализа высокочистых веществ, объектов окружающей среды, технологических сред и материалов (используемых в технологии микроэлектроники), биологических и пищевых продуктов, сталей и сплавов, полупроводников и сверхпроводников сложного состава с использованием атомно- и массспектроскопических, ядерно-физических методов анализа.


Инновационные проекты НЦ РАН Черноголовка заставляют испытывать гордость за наших ученых, инженеров-разработчиков. Так, в качестве методов, применяемых в мониторинге окружающей среды на предмет обнаружения химических соединений и радиации (в частности, помогающих в борьбе с терроризмом), разработаны: система дистанционного контроля и мониторинга радиационной опасности; технология получения ударопрочных полимеров и изделий на их основе; приборы для индикации, экспресс-анализа и мониторинга экологически опасных химических соединений в окружающей среде; мобильная просвечивающая установка для инспекционного контроля грузовых контейнеров; технология и производство индикаторных тест-полосок; технология и производство средств пожаротушения; приборный комплекс для определения степени поражения человека химическими отравляющими веществами; новый метод диагностики наркомании (и ее скрытых форм) и др.

Среди новых разработок особый интерес вызывают: технология нанесения покрытий из благородных металлов; технология производства оптических элементов сложных профилей для лазерной техники и телекоммуникаций; жаростойкие композиционные материалы.

Уникальной является технология выращивания кристаллов II-VI соединений, включающая в себя технологию выращивания профилированных кристаллов сапфира; производство кристаллов сапфира; технологию получения тугоплавких металлов; технологию получения искусственного опала; технология производства монокристаллических волокон.
Изготовление стекол SONGCOLOR включает в себя уникальную технологию получения алмазных порошков. Специалистами технопарка разработаны технологии получения порошка оксида металла; синтеза искусственной бирюзы и малахита; облагораживания драгоценных камней; поверхностного плазмохимического модифицирования готовых резинотехнических изделий; производства порошка нитрида алюминия и теплопроводных изделий на его основе. Созданы технология производства изделий из нитрида бора и композиций на его основе и технология упрочнения деталей и инструмента электродами, получаемыми методом СВС-экструзии.

Разработаны установка для производства тугоплавких неорганических соединений; оптические элементы рентгеновской оптики высокого разрешения; технология производства порошков для газотермического напыления износо-жаростойких покрытий; технология производств материалов методом СВС-металлургии; технология производства порошков СВС-сиалонов; технологии получения порошка нитрида кремния (альфа) для конструкционной керамики.

Среди новых приборов и оборудования обращают на себя внимание: генератор для индукционного нагрева; малые системы стационарных средств планирования, управления и регулирования потоков воздушных судов; технология производства вакуумных дугогасительных камер; криогенные приборы для научных исследований и биотехнологий; высоковольтный нанолитограф; растровые электронные микроскопы (РЭМ); высокотемпературные кремниевые приборы на базе структур кремний на изоляторе (КНИ); магниточувствительные сенсоры нового типа; установка для СВЧ-обезвоживания сыпучих материалов; установка для СВЧ-обезвоживания (сушки) материалов на конвейере; установка для изготовления древесного угля на базе СВЧ-энергии; ионный источник с полым катодом для элементного анализа твердых тел; СВЧ-установка для нанесения покрытий на изделия с малым радиусом кривизны (иглы, зонды); ЭЦР-реактор для исследований и малосерийного производства; сепаратор для удаления магнитных включений; быстродействующий калориметр сжигания (БКС); сенсор для определения полного содержания антиоксидантов; трубчато-щелевой реактор. И это далеко не полный список инноваций.

Издержки кризиса

У НЦ РАН Черноголовка, как и у большинства российских технопарков, сейчас общий круг проблем, связанных с кризисом финансовой системы, выражающемся, в частности, в значительном сокращении финансирования проектов и уменьшении реальной помощи со стороны государства.

По сообщениям официальных СМИ, проект создания технопарков в России фактически приостановлен. В 2009 г. на программу пока не израсходовано ни копейки. Финансирование обещают возобновить, но его федеральная часть сократится на треть. Развитие IT-отрасли в этом случае оказывается под угрозой. В начале 2009 г. Минкомсвязи озаботилось ходом реализации госпрограммы «Создание в Российской Федерации технопарков в сфере высоких технологий»: по госпрограмме до 2010 г. в стране должны было появиться десять технопарков в девяти регионах. К настоящему моменту в том виде, как задумывалось, т.е. с резидентами в виде IT-компаний, пока ни один не построен. Представители Минкомсвязи считают, что технопарки развиваются не в направлении высокотехнологичных отраслей. Большинство технопарков находится на стадии составления проектно-сметной документации. Из 3 млрд руб., предусмотренных госпрограммой на строительство технопарков, в 2009 г. выделят 1 млрд 92 млн. Да и эти деньги правительство пока выделять не спешит. Чтобы претендовать на них, регионы-участники программы должны предоставить бизнес-план и концепцию постройки своих технопарков.

Из девяти регионов претендовать на государственные деньги смогут лишь Новосибирск и Кемерово. Финансирования лишатся Дубна, Нижний Новгород, Калуга, Санкт-Петербург, Черноголовка, Мордовия – им придется ждать лучших времен. Госпрограмма по созданию технопарков продлена до 2014 г.