Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности - Линн Фостер

Военно-исследовательские лаборатории Министерства обороны осуществляют крупномасштабные разработки в нескольких направлениях. Прежде всего, можно выделить интенсивную разработку разнообразных высокочувствительных датчиков для регистрации наличия химического, биологического и ядерного оружия. С другой стороны, безусловный интерес специалистов Министерства обороны вызывают революционные изменения в целом ряде наук (электроника, оптоэлектроника, фотоника), имеющих прямое отношение к процессам сбора, обработки и передачи информации. Эти открытия позволят уже в ближайшем будущем значительно снизить вес индивидуальных средств связи без снижения функциональных возможностей. Министерство энергетики США не только продолжает работы в области энергетики, ядерной физики и т. д., но и активно создает национальную инфраструктуру нанотехнологических исследований. Сегодня в США работают пять крупных региональных центров поддержки наноразработок, обеспечивающие пользователей базовой аппаратурой и т. д.

12.1. Роль и значение федеральных лабораторий

В настоящее время основные федеральные ведомства (и соответственно подчиненные им лаборатории) включены в программу действий Национальной нанотехнологической инициативы (ННИ) и принимают активное участие в разнообразных исследованиях в рамках этой инициативы, включая разработку материалов для энергетики, метрологию, наноэлектронику, химию, медицинское оборудование, космические проекты и т. п. Помимо этого, федеральные ведомства поддерживают академические исследования развитой системой грантов и контрактов, включая две крупные программы поддержки инновационных исследований для малого бизнеса (Small Business Innovation Research, SBIR) и передачи технологий малому бизнесу (Small Business Technology Transfer, STTR). Все эти мероприятия часто способствуют собственным разработкам национальных лабораторий.

Естественно, федеральные лаборатории создают новые устройства, процессы или даже целые технологии исходя из заказов и потребностей руководящих ими ведомств, однако эти результаты часто находят и чисто коммерческое применение. Исторически сложилась ситуация, при которой национальные лаборатории являются богатым источником идей и возможностей внедрения для частного сектора экономики США, доказательством чего могут служить сотни проектов успешного коммерческого освоения передаваемых разработок. За последние сорок лет особенно успешной представляется передача технологий в частный сектор из лабораторий НАСА. Известно, например, что сложные и высокоэффективные устройства, использованные астронавтами при бурении поверхности Луны, позднее стали широко применяться в гражданских целях. Передаваемые технологии могут относиться как к очень простым бытовым товарам, так и к сложным или специальным. Фирма Wilson Sporting Goods, торгующая спортивным инвентарем, успешно применила технологию изготовления баков для космических кораблей типа «Шаттл» в производстве мячей для гольфа с улучшенной поверхностью (благодаря «научному» расположению выпуклостей такие мячи пролетают большее расстояние), а технология создания термостойкого покрытия «Шаттлов» сейчас используется в производстве гоночных автомобилей. Широко применяемые в быту датчики сигаретного дыма были разработаны для программы Скайлэб и т. д. Из последних событий этого рода стоит отметить разработанную в лабораториях Министерства энергетики сложнейшую технологию получения так называемой «искусственной паутины» из алмазных нанокристаллических пленок, которую начала выпускать новая фирма, производящая наноматериалы специального назначения.

Федеральные лаборатории очень редко сами занимаются «раскруткой» созданных ими коммерческих продуктов, и, по-видимому, эта тенденция сохранится и в отношении нанотехнологий. Обычно результаты разработок посредством хорошо налаженного механизма передачи технологий поступают в коммерческий сектор экономики. Например, в НАСА лицензированием новых технологий занимается специальный Отдел технологического партнерства (Office of Technology Partnership). Помимо этого, НАСА издает специальный ежемесячник NASA Tech Briefs, в котором ведомство само предлагает и описывает инновационные разработки, готовые к лицензированию и продаже.

В настоящее время НАСА создало по стране сеть центров передачи технологий, нацеленных на использование конкретных проектов для развития промышленности в конкретных регионах. В таких центрах регулярно проводятся научно-технические и практические конференции с участием представителей НАСА, занимающихся инновациями.

В качестве наглядного примера передачи важных технологий можно отметить работу одной из нанотехнологических лабораторий в Центре имени Эймса (НАСА), которая ведет очень широкие исследования в области материаловедения (углеродные нанотрубки, неорганические нанопроволоки, проводящие органические молекулы и белковые нанотрубки). Область применения таких материалов потенциально охватывает множество отраслей науки и промышленности: наноэлектроника, вычислительная техника, запоминающие устройства, наноразмерные лазеры, химические и биологические датчики, детекторы УФ– и ИК-излучения. Новые материалы также найдут множество применений в системах жизнеобеспечения космонавтов, включая переработку отходов, очистку воды и воздуха, контроль состояния организма и т. п. Разумеется, многие из этих материалов могут быть использованы в создании ценных коммерческих продуктов. Ниже рассказывается о практических методах передачи технологий.

12.2. Передача технологий

Исследовательский Центр имени Эймса уже имеет обширный портфель прав на интеллектуальную собственность в этой области, причем лицензии на некоторые технологии продаются частным компаниям. Например, одна инновационная компания (старт-ап) купила технологию, позволяющую применять углеродные нанотрубки для охлаждения электронных чипов, и сейчас производит популярные коммерческие товары, созданные на этой основе. В настоящее время ведутся переговоры о лицензировании биодатчиков, генетических чипов и некоторых типов химических детекторов. Стоит отметить, что сотрудники нанотехнологической лаборатории Центра имени Эймса сами организовали компании, занимающиеся передачей технологий.

Методы передачи технологий уже отработаны. Отдел технологического партнерства Центра имени Эймса регуярно проводит однодневные семинары, на которых рассказывается о разрабатываемых или готовых технологиях. Кроме того, организаторы семинаров постоянно информируют представителей бизнеса и промышленности не только о собственных разработках и мероприятиях, но и о встречах в других исследовательских центрах НАСА, центрах регионального развития, конференциях, симпозиумах и т. д.

Помимо регулярных встреч и хорошо организованной информационной работы, Центр имени Эймса развил еще одну форму сотрудничества с заинтересованными в передаче технологий компаниями, называемую Соглашением (SAA – Space Act Agreement). Этот юридический документ представляет собой типовое соглашение о сотрудничестве между двумя сторонами в разработке какого-либо продукта или процесса. Важным достоинством SAA является то, что в нем четко оговорены права и обязанности сторон при коммерциализации и маркетинге продукта. Центр имени Эймса уже заключил несколько таких важных соглашений и продолжает поиск партнеров.

Министерство обороны разработало несколько собственных механизмов передачи технологии. Дело в том, что лаборатории этого министерства не стремятся к коммерциализации результатов своей деятельности, а руководствуются принципом решения конкретных проблем, которые возникают перед военными ведомствами и отдельными родами войск. Армейские службы выявляют проблемы, сложности и задачи, которые возникали перед военными при выполнении своих обязанностей и боевых заданий, и на этой основе составляют списки приоритетных потребностей соответствующих родов войск и передают их армейским научно-исследовательским лабораториям для поиска решений. После рассмотрения задач руководство лаборатории обычно сообщает (устно или письменно) о возможностях их решения и требуемых для этого ресурсах (например, финансирования). Окончательное решение о начале разработки принимается с учетом важности поставленной задачи.

Помимо этого, для проведения дополнительных исследований и оценки научной ценности результатов армейские научно-исследовательские лаборатории могут заключать соглашения о сотрудничестве с внешними компаниями, университетами или другими учреждениями в рамках так называемого Соглашения о совместных исследованиях (Cooperative Research and Development Agreement, CRADA). Такая практика помогает лабораториям одновременно сберегать финансовые средства и получать квалифицированную научную помощь или экспертную оценку. В тех случаях, когда развитие проекта доходит до стадии изготовления прототипа, лаборатория может рассчитывать на дополнительное финансирование исследований из других источников Министерства обороны или по вспомогательным программам (например, материаловедческие разработки могут финансироваться за счет проектов создания истребителя F-22 или спутников системы глобального позиционирования). Армейские исследовательские лаборатории редко занимаются «раскруткой» коммерческих фирм, однако Министерство обороны, подобно другим ведомствам, осуществляет значительные по масштабу программы коммерциализации и лицензирования получаемых научных результатов.