Микропроцессорная революция позади, но нам, видимо, суждено пережить еще не одну техническую революцию, связанную с миниатюризацией технических устройств. Один из подходов к проблеме миниатюризации связан с использованием так называемой лигатехнологии — сложного многоступенчатого процесса с применением источников синхротронного излучения. Среди небольшого числа фирм, занимающихся этой проблематикой, есть и российские научные центры Москвы, Новосибирска и Зеленограда. Положение дел в этой области комментируют обозреватель Ъ СЕРГЕЙ Ъ-МОРГАЧЕВ и эксперт Ъ АЛЕКСАНДР Ъ-ЦЫГАНКОВ.
Миниатюризация технических устройств — крайне важный ресурс технического развития; на определенных этапах она позволяет переводить всю техносферу в совершенно новое качество. Именно это произошло, в частности, в 70-х годах в связи с миниатюризацией полупроводниковых приборов, давшей импульс процессу, позже получившему название микропроцессорной революции. Есть основания полагать, что в ближайшие десятилетия потребность в миниатюризации реализуется в создании и широком применении микромеханических устройств, имеющих линейные размеры до одного микрометра, а также электронных устройств, выполненных на уровне групп атомов ("нанотехнология"). Эти технологии, в особенности в их сочетании, открывают такие возможности во всех областях техники, что компьютерная революция покажется на их фоне скромной репетицией.
Если говорить о лигатехнологии, то сейчас работы в этом направлении сконцентрированы на создании разнообразных сверхмалых приборов и датчиков для использования в медицине, автомобильной и авиационно-космической индустрии, экологических технологиях, а также на разработке миниатюрных оптических элементов, которые применяются или могут применяться в информатике и связи. Ясно, что резкое уменьшение габаритно-весовых характеристик (а с ними — и скорости срабатывания) устройств дает колоссальный технический выигрыш по сравнению с нынешним поколением аналогичных приборов и компонентов; при этом новое поколение будет еще и значительно дешевле.
"Он из Германии туманной привез учености плоды..."
Вопреки широко распространенному скепсису в отношении немецкой физики (опыт Германии времен второй мировой войны часто приводится в качестве примера того, как легко можно разрушить сильную физическую школу), дело обстоит не столь однозначно. Так, например, в области лигатехнологии именно Германия выступила пионером и тем самым сделала заявку на восстановление своей роли в мировой физике и инженерных науках. Исследования в этом направлении начались в 80-х годах в Центре ядерных исследований в Карлсруэ. Возможности, открываемые новой технической дисциплиной, были быстро оценены правительством земли Рейнальд-Пфальц, и в 1991 году был основан Институт Микротехнологии (IMM).
К настоящему времени над этой тематикой работают уже ряд институтов стран ЕС и США, хотя IMM по-прежнему сохраняет первенство. В России лигатехнологией занимаются — и довольно успешно — Российский научный центр "Курчатовский институт", Новосибирский Институт ядерной физики и Институт физических проблем (Зеленоград). Все эти научные учреждения работают в тесном контакте. По инициативе IMM подготовлен проект развития микротехнологий Network; финансируют его органы ЕС.
В целом тематика находится пока в стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, хотя в IMM уже выполнялись отдельные коммерческие заказы на производство конкретной продукции (оптических преобразователей). Причастные к лигатехнологии институты занимаются сейчас, в частности, согласованием единых стандартов на микротехнику. При налаживании серийного производства различные продукты лигатехнологии будут стоить всего лишь от десятков центов до примерно $10, но объем совокупного рынка (который вступит в пору зрелости лет через 15) может измеряться миллиардами долларов.
Курчатовский источник синхротронного излучения: скоро можно будет его увидеть
По некоторым направлениям лигатехнологии российские фирмы выглядят весьма на уровне. Так, в Новосибирске созданы лучшие в мире мембраны, которые могут получить применение в экологических технологиях. В Зеленоградском Институте физических проблем получены высококачественные, на мировом уровне, маски для литографии.
Российские работы могут получить значительный импульс после запуска источников синхротронного излучения с накопительным кольцом в Курчатовском институте (КИСИ) и Зеленограде (о функции синхротронов в этой технологии см. справку). Причем если ввод в строй зеленоградского синхротрона требует еще 2-3 лет интенсивной работы, то пробный пуск такого комплекса в Курчатовском институте в Москве намечен на конец осени этого года. Специалисты полагают, что, как ни неожиданно это выглядит на фоне общего бедствования науки в России, этот пуск действительно состоится. Комплекс уже находится в высокой стадии готовности, его государственное финансирование продолжается. КИСИ — пожалуй, единственное место в Курчатовском институте, где численность инженерных и квалифицированных рабочих кадров растет, а не сокращается. Существенно, что курчатовский источник очень хорошо соответствует задачам лигатехнологии, поскольку дает излучение именно в нужном для этого процесса диапазоне волн. В Курчатовском институте рассчитывают создать на базе КИСИ полный цикл производства продуктов лигатехнологии.
Российские работы и их перспективы вызвали интерес IMM, благодаря которому зеленоградский и новосибирский институты стали участниками проекта Network и рассчитывают на прямую финансовую помощь, общая сумма которой может составить до $1 млн. Курчатовский институт тоже будет принимать участие в проекте, но на несколько других условиях: будет обеспечена стажировка сотрудников в Германии, затем может пойти речь о предоставлении оборудования для работ на КИСИ. Несомненно, это сотрудничество носит взаимовыгодный характер, даже если российская сторона выступает в качестве младшего партнера: изолированное развитие в России лигатехнологии бесперспективно и в техническом, и в коммерческом смыслах, да и весьма проблематично из-за отсутствия средств. Все фирмы, заинтересованные в развитии микротехнологий, заинтересованы в скорейшем появлении коммерческой продукции и признании ее мировым рынком, что будет означать колоссальные обороты и прибыли, рождение новых бизнес-символов, подобных IBM и Intel.