В Башкирии смогут напечатать любые гаджеты с помощью «интеллектуальных» чернил

Сегодня в Башкирии разрабатываются фантастические научные проекты

12.03.2018 в 05:28, просмотров: 527

В Уфе может появиться центр печатной электроники - технологии, позволяющей создавать любые электронные приборы, например, плазменный телевизор или дисплей сотового телефона, просто напечатав их, как на принтере. В республике же изобрели специальные чернила, которые воспроизводят на тонкой пленке всю «начинку» электронных устройств. Подобной разработки на мировом научно-техническом рынке больше нет.

В Башкирии смогут напечатать любые гаджеты с помощью «интеллектуальных» чернил
Фото: архив МК

«Мы могли обогнать мир на пару десятилетий»

Такое научное открытие может вывести на передовые экономические позиции не только Башкирию, но и всю Россию. Ведь создание гаджетов, которое сегодня требует времени и затрат, можно будет значительно упростить и сделать их массовыми и доступными.

- В начале 80-х годов были синтезированы потрясающие полимеры, которые, правда, тогда отнесли к неперспективным с точки зрения практического использования, - рассказывает заведующий лабораторией института физики молекул и кристаллов Уфимского научного центра РАН Алексей Лачинов. - Сейчас же выясняется - уфимским ученым повезло: мы стали развивать уникальное направление.

В то время как лучшие умы всего мира концентрировались на так называемых полупроводниковых органических материалах и полимерах, в Уфе научились из изоляторов, то есть полимеров, которые традиционно относили к изоляторам и сейчас используют как изоляторы разных кабелей, получать и металлы, и полупроводники с точки зрения их электрических свойств.

- Ковать из них железо нельзя, а вот ток они умеют пропускать, - объясняет Алексей Николаевич. - Более того, мы можем управлять этим током. То есть собственно то, что делается в электронике – это управление переносом заряда в какой-то среде с помощью маленького воздействия.

Такое открытие выгодно не только для экономики страны, но и для потребителей. По словам г-на Лачинова, с некоторых пор на международных конференциях уфимским ученым постоянно задают один и тот же вопрос: «почему вы до сих пор это не внедрили?».

- Возможность применений настолько очевидна, что странно, почему же мы до сих пор не применяем, - признает он. - Но в действительности наши разработки уже в деле. Нам повезло, что мы натолкнулись на очень широкий круг явлений и в какой-то степени даже растерялись – за что браться сначала? Что наиболее выгодно и удобно? В конце 80-х - первой половине 90-х годов мы практически сотрудничали со всеми конструкторскими приборостроительными бюро Башкирии и начали делать потрясающие вещи. Работа велась совместно с ведущими микроэлектронными фирмами России и СССР. Но потом нам не повезло – разрушился СССР. Всякий раз, как мы сталкиваемся с масштабным внедрением, происходит какая-то катастрофа.

Возможно, если бы открытие уфимцев получило доступ на мировой рынок еще в 80-90-х годах, Россия сегодня была бы передовой страной по производству дисплеев, сотовых телефонов и других подобных устройств.

- Мы бы просто обогнали мир на пару десятилетий – это точно, - уверен г-н Лачинов. - Сейчас именно эта сфера активно развивается за рубежом, причем в направлении, которое сформулировано как печатная электроника.

«Вполне реально напечатать телевизор и приклеить его на стену»

По словам г-на Лачинова, у уфимских ученых в свое время была очень хорошая экспериментальная база в Уфимском научном центре, сейчас это уфимский федеральный исследовательский центр – были очень сильные ученые, серьезные школы.

- Именно на результатах этих школ выросло наше направление, - говорит он. - Это целый набор технологий, которые позволяют производить электронные устройства самого разного типа и самых разных применений такими же технологиями, как печать газет и журналов. Печатная электроника – это фактически разновидность полиграфической печати. Но это не создание печатной платы другим способом, а принципиально иной способ изготовления электронного устройства. Отличие в том, что мы в одном технологическом цикле, относительно простом и дешевом, непосредственно на этой плате одновременно создаем элементы, которые раньше изготавливали отдельно на других заводах, и объединяем их в этом технологическом цикле в электронную схему. В итоге на выходе сразу получаем прибор.

К слову, на этом открытии базируется развитие таких направлений, как интернет вещей, умные дома и прочие технологии будущего. Удивительно, но с помощью таких технологий можно даже напечатать баннерную рекламу, которая будет сразу иметь подсветку.

- Сейчас есть целое направление под названием «умный текстиль» - это умные обои, которые не просто подсвечиваются, но еще и выполняют массу функций, - рассказывает Алексей Лачинов. - Вполне реально напечатать телевизор и приклеить его на стену. Ученые в лабораториях уже делают такие вещи. Можно сделать умные окна, которые будут регулировать освещение и сообщать температуру. Технических проблем с этим нет. Пока перед наукой и технологией стоит проблема – из чего это делать? Нужны умные чернила, с помощью которых мы создаем этот рисунок - многослойный и сложный. Здесь разработка уфимских ученых позволяет выйти на новый уровень, потому что в мире подобных предложений на научно-техническом рынке нет. Очень ограниченные функциональные возможности у материалов и ограниченное количество этих материалов. Буквально полтора десятка – и все.

По словам Алексея Лачинова, достижение уфимских ученых заключается в том, что, работая на одном виде полимера, они могут реализовать около 25-30 различных электронных устройств разного назначения.

- Это пленочные системы, практически не различимые глазом, которые могут контролировать, в каком состоянии находится, например, промышленный или бытовой трубопровод, - поясняет он. - Это может быть система, которая контролирует состояние атмосферы, каких-то газов – ведь сейчас существуют проблемы со всевозможными бытовыми утечками. Причем эти устройства могут работать в режиме потребления от какого-то источника питания, например, батарейки, а можно и просто подойти с айфоном и уточнить положение дел.

«Башкирия может стать центром развития цифровых технологий»

Алексей Лачинов признается, что сам иногда удивляется этому открытию и задается вопросом: «Как природа это допускает?»

- Мы сами воспринимаем это как фантастику, - говорит он. - Более того, результаты тех научных изысканий, которыми мы занимаемся, часто нас ставят в тупик. И, конечно же, спрашиваешь себя, а почему тебе повезло столкнуться с этим и не пройти мимо? Но любому исследованию - свое время. Нам повезло – так сложились обстоятельства.

Удивительно, но порой ученые сталкиваются и с необъяснимыми вещами.

- Довольно часто при работе с нашим полимерным материалом, а он из себя представляет тривиальную штуку – тоненькую пленочку, прозрачную и ничем не примечательную, возникает ощущение, что она наделена интеллектом, - сообщает ученый. - Кажется, что эта пленка знает, что именно хотят с ней сделать, какой эксперимент ставят и какой ждут от нее ответ. Порой это ставит нас в тупик. Но когда эмоции проходят, начинаешь понимать, что все нормально, и это просто физическое явление, в котором дальше нужно разбираться. Поверьте, я не преувеличиваю – несколько раз такая ситуация возникала. Откуда полимерный материал знает, какое напряжение мы к нему приложили? Но эта пленочка отреагировала и повела себя по-своему.

Изобретение уфимцев настолько значимое, что несколько раз его пытались украсть во время взаимодействия с зарубежными партнерами.

- Честно признаться, это вызвало некоторое разочарование, - вспоминает Алексей Николаевич. - С другой стороны, у нас возникло ощущение некоего патриотизма, мы задались вопросом: «Почему мы должны отдавать наши разработки?». Возникло понимание нашего явления, как чрезвычайно важного и нужного в России. Именно сейчас в республике создаются новые условия, и наша тематика вошла в башкирскую технологическую инициативу, как один из проектов. В общей сложности было представлено 300 проектов, а отобрано лишь 14. Приятно, что в это небольшое число вошел и наш проект. Для меня это очень высокая оценка. То, чем мы занимаемся, определено как приоритетное направление в республике.

Ученые уверены, что Башкирия может стать центром развития российских цифровых технологий.

- Именно в такой плоскости мы сейчас этот вопрос обсуждаем – создать в республике федеральный центр печатной электроники. В прошлом году я провел довольно много консультаций на очень высоком уровне. Нам было важно понять - не создали ли уже что-то подобное? В итоге выяснилось, что мы оригинальны по крайней мере в масштабах отечества.