Проекты томских ученых оценили президенты

Новая разработка команды ученых томского госуниверситета вошла в число 7-ми элитных проектов России в области нанотехнологий. Все они были представлены на форуме приграничных регионов, где присутствовали президенты сразу двух стран – России и Казахстана. Свой проект «Техническое зрение будущего» Дмитрию Медведеву и Нурсултану Назарбаеву лично представил томский профессор Олег Толбанов.

Техническое зрение будущего

Какую информацию может воспринимать человеческий глаз? Необычайно малую часть всего, что существует во внешнем мире. Человеческое зрение не фиксирует радиоволны, СВЧ, альфа, бета, гамма–излучения. Их способна воспринимать лишь очень чуткая техника. Это направление сегодня изучает сенсорная электроника, одна из областей функциональной электроники.

— Наша задача — любые внешние воздействия перевести на язык электрического сигнала, с которыми электроника в дальнейшем сможет работать, — говорит профессор Толбанов. — Это одна из самых сложных задач в мире. В мире сейчас наблюдается бум исследовательских работ по сенсорной электронике.

Главная задача ученых в области сенсорной электроники — создать чувствительные элементы, способные регистрировать единичные (квантовые) воздействия различной природы. Например, квантово-чувствительный детектор – это элемент, преобразующий энергию единичных квантов электромагнитного (рентгеновского или гамма-диапазона) излучения в пригодный для технического преобразования сигнал – импульсы тока. Далее аналоговые сигналы переводятся в цифровой код, а с кодом можно делать все что угодно, например, вывести на экран дисплея в виде цифрового изображения.

Три направления электроники

Чтобы понять, чем занимается команда профессора Толбанова – нужно четко понимать современную структуру мировой науки. Но определить свое место в мировом табеле о рангах сегодня могут только сами ученые.

— Мы безнадежно отстали от Запада в области создания технологий монолитных интегральных схем, — с грустью констатирует профессор Толбанов. А сегодня это одно из трех основных направлений современной электроники. Речь идет об активных элементах нанометрового размера, составляющих основу всех больших интегральных схем. Для наших технологий это уже неподъемно.

Оставшиеся два направления, по мнению профессора Толбанова, российским ученым пока еще по зубам. Это нанотехнологии, которые пока находятся в зачаточном состоянии, и продукция наноэлектроники выйдет на рынок лет может быть через 10-15.

Третье направление – функциональная электроника, которая использует новые физические свойства полупроводниковых материалов. Одной из областей функциональной электроники является сенсорная электроника, которой занимается команда профессора ТГУ Олега Толбанова.

Траволатор

Профессор Толбанов представил президентам проект системы комплексной безопасности будущего. Устройство, актуальное в эпоху терроризма. Так называемый траволатор в обычной жизни — дорожка для перемещения пассажиров в аэропорту, метро или магазине. Но траволатор, предлагаемый томскими учеными, не просто перевозит людей, а исследует содержимое, которое проносится человеком под одеждой и в складках человеческого организма. В создании системы комплексной безопасности объединены сразу несколько направлений. По трем из них – детекторам, газовым сенсорам и терагерцовой спектроскопии – исследования и разработки ведутся в научно-образовательном центре, которым и руководит профессор Толбанов.

— Мы умеем, — говорит профессор Толбанов, — делать чувствительные элементы, и знаем, как преобразовать внешнее воздействие, например, запах взрывчатого вещества в электрический сигнал. Наши сенсоры распознают химические вещества. Электронный нос, который может уловить одну молекулу взрывчатого вещества на миллиард молекул воздуха – это реальное устройство.

При движении по такому траволатору со скоростью один метр в секунду можно будет за час обследовать от трех до пяти тысяч человек. Системы (когда они будут созданы) можно установить в многолюдных местах — в аэропорту, в метро, на стадионах, там, где нужно обеспечить безопасность со 100% надежностью. Система даст возможность ни раздевать, ни разувать человека. Не нужен и специалист, который будет следить за работой устройства. Траволатор не только автоматически отреагирует на опасные вещества, но и выдаст исчерпывающую информацию для принятия решения.

Возрождение России должно начинаться с доверия

Кроме траволатора, у профессора Толбанова и его команды накоплены десятки разных идей на основе детекторов. Многие из них очень актуальны для медицины и дефектоскопии. Но в России, детекторы и другие сеснсоры пока никому не интересны, — с грустью отмечает профессор. — Сегодня рынок аналогичных изделий, уступающих нашим сенсорам по параметрам занимают известные фирмы Европы, Америки и Японии (например, известная японская корпорация Hamamatsu).

— Наши технологии интересны передовым фирмам, но пока они не сертифицированы – иностранцы будут скупать их за копейки. И если мы их будем продавать, потом они вернутся к нам в виде готовых изделий и совсем по другой цене. Наша задача продавать не сенсоры, а готовые устройства, для этого нужно сделать мощный завод. Для серьезного результата нужны серьезные деньги.

— Нужно сегодня находить людей, готовых рисковать и доверять деньги ученым, – считает профессор Толбанов. — Возрождение России начнется, когда будут продавать не только нефть и газ, но и высокоинтеллектуальный продукт. Но с высоких технологий не получится быстрых денег, и инвесторы, в том числе и государство, должны это понимать.

Надеюсь, у нас сложатся отношения с корпорацией «Роснано», если примет решение в нашу пользу и вложит средства в развитие предложенного направления направления, то все технические задачи по созданию нового поколения систем «технического зрения» и «электронного носа» мы решим в относительно короткие сроки.

Наша справка:

Олег Петрович Толбанов, доктор физико-математических наук, профессор кафедры полупроводниковой электроники СФТИ при ТГУ. Директор Научно-образовательного центра «Полупроводниковые сенсоры» СФТИ при ТГУ. Руководит отделом детекторов ионизирующего излучения ОАО НИИ ПП. Научный руководитель предприятий «АТОМ», ООО «НПФ Сенсерия» и ООО «РИД». Имеет более 150 научных публикаций и более 20 изобретений. В руководимом им коллективе выполняется в год до 10 грантов, поддержанных РФФИ.

Только в этом году 6 студентов и аспирантов, работающих под руководством Олега Толбанова, стали победителями всероссийской программы УМНИК, финансируемой государственным фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. В конкурсе томичи заняли с 2 по 8 место.