27 грудня ц.р. у приміщенні Інституту металофізики відбулося виїзне засідання Президії НАН України, присвячене підсумкам виконання комплексної програми фундаментальних досліджень «Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології» за 2004-2006 роки.

Доповідач - голова Наукової ради згаданої програми академік НАН України А.П.Шпак зробив ґрунтовний аналіз стану виконання 125 проектів 33 інститутами, котрі  входять до 8 відділень НАН України: фізики і астрономії, інформатики, наук про Землю, фізико-технічних проблем матеріалознавства, фізико-технічних проблем енергетики, ядерної фізики та енергетики, хімії, молекулярної біології, біохімії, експериментальної і клінічної фізіології, що дозволило вирішити широке коло актуальних проблем.

         В обговоренні доповіді взяли участь академіки НАН України А.Г.Наумовець, В.Д.Походенко, В.В.Скороход, С.В.Комісаренко,  С.В.Волков, І.М.Вишневський, член-кореспондент НАН України А.Я.Іщенко, доктор фізико-математичних наук В.М.Варюхін. Позитивно оцінивши роботу Наукової ради програми, вони внесли низку пропозицій, котрі було включено до прийнятої постанови. У виступах наголошувалось на тому, що Академія має потужний науковий потенціал, котрий спроможний не тільки здійснювати фундаментальні дослідження, а й створювати практичні розробки, конче потрібні вітчизняній економіці.

         Президент НАН України академік Б.Є.Патон, завершуючи обговорення першого питання порядку денного, підкреслив, що з сучасним напрямом «нанотехнології» пов’язаний новий етап індустріальної революції в світі, який забезпечить прориви у виробництві нових матеріалів, електрониці,  медицині, енергетиці, інформаційних технологіях тощо. Стратегічне значення Програми полягає в тому, що наукові розробки і завдання Програми у своїй більшості мають подвійне призначення і можуть стати основою для створення спеціального обладнання. Він також привернув увагу присутніх до необхідності формування нових скоригованих етапів роботи, концентрації ресурсів, у тому числі й фінансових, на реалізацію найбільш значущих і комплексних проектів та комерціалізацію оригінальних розробок.

         У прийнятій Президією постанові відзначається, що виконання Програми дозволило отримати вагомі наукові результати, котрі сприяли реалізації пріоритетних напрямів «Фундаментальні дослідження з найважливіших проблем природничих, суспільних і гуманітарних наук», «Нові речовини і матеріали», «Новітні та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, в промисловому та аграрно-промисловому комплексі», які визначені Законом України «Про пріоритетні напрями розвитку науки і техніки» від 11.07.01 № 2623-III.

         Важливих досягнень здобуто в усіх напрямах Програми.

         Зокрема, з напряму «Нанофізика та наноелектроніка» – вивчено процеси структуроутворення нанокрапок, нанодротів плівок на основі ZnO, GaAs, TiO2 , багатошарових систем квантових точок GeSi, гетероструктур ALGaN/GaN, композитів типу полімер-наночастинки та їх оптичні, діелектричні, магнітні, емісійні властивості для створення електрооптичних, фотопровідних, електролюмінісцентних приладів.

         З напряму «Технологія багатофункціональних наноматеріалів» – створена технологія отримання нанокристалічних порошків ZrO2, BaTiO3, ендофулеренівY, Ni  і Gd, наношарових високоміцних конденсатів титану і хрому, нанотрубок, нановолокон карбіду кремнію і нітриду бору та квазікристалічних матеріалів у наноструктурному стані. Розвинуті нові методи спікання нанопорошків для отримання високоміцних, у тому числі і багатокомпонентних, керамік з аномально високими механічними та електрофізичними властивостями, а також виготовлені багатошарові конденсатори на основі кераміки, створені матеріали  для накопичення водню, інструменти та елементи для мікроелектроніки.

         З напряму «Будова і властивості наноструктурних матеріалів» - проведені розрахунки електронної структури фулеритів і наночастинок металів, досліджені фазові перетворення фулериту С60 в інтервалі температур 2-14К та вивчені процеси перетворення світлової або газоплазмової енергії в електричну при використанні в якості електродів нанотрубок і композитів з нанотрубками, побудовані криві деформації для наноструктурних квазікристалів, досліджені механізми деформування та руйнування квазікристалічних матеріалів в наноструктурному стані, розроблена технологія нанесення покриттів Ni-Cr-Mo для захисту від корозії сталі в агресивних середовищах.

         З напряму «Біонаноматеріали: синтез та властивості – оптимізовані умови синтезу біосумісних матеріалів на основі кальцієвих гідроксоапатиту та фтороапатиту. Досліджені біологічні властивості наноструктурованих біоактивних керамічних композитів і покриттів з метою створення ефективних імплантатів. Проведені їх клінічні випробування.

         З напряму «Діагностика наносистем» - удосконалені ультразвукові методики вимірювання температурної поведінки пружних модулів в наноматеріалах. Розроблена технологія створення активних елементів сенсорів водню на основі високочутливих нестехіометричних оксидів

 n-WO3-x. Досліджена кінетика фотостимульованої механічної релаксації в тонких плівках і вдосконалені моделі опису фракталів та мезопор.

         З напряму «Атомно-молекулярна архітектура наноструктур» - розроблена технологія отримання ванадійоксидних нанотрубок для літієвих джерел струму, алюмопаладієвих каталізаторів для процесу очистки газових викидів виробництва, нанокомпозитів для світловипромінюючих діодів на основі полімерів та мезопористих матриць, нановолокон електропровідних полімерів (поліаніліну, поліпіролу). Встановлені закономірності окислення сірковмісних сполук, відновлення іонів металів та нітросполук, фотополімеризації акрилових мономерів фотокаталітичних процесів одержання молекулярного водню.

         З напрямку «Фізика напівпровідникових наноструктур» - розроблена технологія отримання тонкоплівкових світловипромінюючих структур на основі нановключень кремнію в оксидній матриці SiOx.. Вивчені закономірності енергетичного спектру носіїв у квантових ямах та електронні процеси в світловипромінюючих поруватих SiOX шарах, електричні та надвисокочастотні явища у багатошарових гетероструктурах InXGa1-X As/GaAs, Si/SiGe з квантовими точками та нитками, домішкові та екситонні стани в кремнієвих наноструктурах. Виготовлено робочі варіанти багатоканальних сенсорних масивів на кремнієвих структурах електроліт-діелектрик-напівпровідник та інтегральних польових транзисторах з іоночутливим шаром нітриду кремнію.

         З напряму «Фізико-хімія поверхневих явищ» - здійснено хімічне конструювання ізольованої Au струмопровідної нанонитки та синтез ізолюючої SiO2 нанотрубки. Отримані наноструктурні оксиди та наночастинки  Ag на кремнеземній плівці. Створена технологія синтезу порожнинних наносфер SiO2 і синтезовані боросилікатні нанокомпозитні плівки. Отримано дослідні зразки високопровідних мембран, суперконденсаторів, паливних елементів, систем доставки ліків в уражені органи людини.

         З напряму «Синтез і формування наноструктур» - розроблені методи синтезу цибулиноподібних і циліндричних наноструктур вуглецю, волокноподібних та трубчатих структур SiC, наночастинок Pd і Pt, гексафериту барію (BaFe12O18±Ý), рідкокристалічного нанопористого лантанового скла з домішками C60, Pd, Fe2O3. Розроблені нові матеріали з високою провідністю і високим коефіцієнтом дифузії літію в твердому тілі; надвисокочастотні діелектрики з високою проникністю ( ε ~500-700), які не мають аналогів, та матеріали структурування поверхні  напівпровідникових сполук AIII  Bν  наночастками         Au та Pt  з високим квантовим виходом у широкому спектральному діапазоні.

         З напряму «Колоїдні нанорозмірні системи» - створені нанопроектори, в яких утворюються частинки біоактивної кераміки типу «Остеопатит керамічний» з різним вмістом скляної фази, що необхідна для компенсації дефектів та заповнення післяопераційних порожнин кісткових тканин, протезування хрящів кісткових тканин, а також нанореактори на основі гідрогелевих полімерів з введенням широкого спектру лікарських препаратів. Проведені клінічні випробування біонаноматеріалів для лікування опіків, впроваджено у виробництво антипарадонтозні стоматологічні аплікатори, насичені наночастками срібла. Розроблено лінію пробіотиків, що вміщують канцерометричні активні мікроорганізми нормальної мікрофлори людини та нанорозмірні частинки Au, Ag, Cu, Zn. Отримано дозвіл МОЗ України на використання препарату «Окарин - Au». Реалізовано ряд технологій: для кольматації накопичувача мінералізованих шахтних вод в м. Кривий Ріг; концентрування металургійних шламів на комбінаті «Криворіжсталь»; брикетування залізооксидних шламів.

         З напряму «Тонкоплівкові нанотехнології з’єднання неорганічних матеріалів» - використано наноструктуровані матеріали для нероз’ємного з’єднання (зварювання) сучасних металічних і керамічних матеріалів, які важко або неможливо зварювати звичайними способами: важкозварюваних конструкційних матеріалів та металокомпозитів на основі алюмінію, нікелю, заліза, кобальту, титану та їх композитів за допомогою розміщення на з’єднуваних поверхнях проміжних прошарків з моно- чи багатошаровою структурою, які при зварюванні тиском та імпульсним нагріванням прохідним струмом сприяють одержанню квазімонолітного металу. Оптимізовано параметри процесу електроннопроменевого зварювання стикових з’єднань високоміцних алюмінієвих сплавів з використанням швидкозакрісталізованих стрічок як присадкових матеріалів  та металізованих наноплівками  зразків оксидних керамік. Розроблені нові припої Ni-Cu-Mn для паяння складнолегованих нікелевих сплавів систем Ni-Co-Ti-Zr і Ni-Cr-Zr. Запропоновані нові зварювальні матеріали (присадки) перспективні для з’єднання елементів аерокосмічної техніки, газотурбінних і автомобільних двигунів без пошкодження матеріалу та геометрії деталей і вузлів.

         З напряму «Фізика і технологія наноматеріалів в екстремальних умовах» - розроблено методи створення наноматеріалів з високими конструкційними властивостями  шляхом інтенсивної пластичної деформації із застосуванням поверхневої деформації під високим тиском, рівно- канальної багатокутової екструзії, гвинтової екструзії і наступної деформації за рахунок прокатки, гідроекструзії та волочіння. Отримано нові матеріали: дріт на основі сплаву NbTi з міцністю 1275 МПа для електротехніки, пластини біосумісного УМЗ-титану ВТ1-0 для медицини, градієнтні матеріали Fe-Mn для машинобудування; зразки з міді та алюмінієвого сплаву з рівнем пластичної деформації  e ~ 7. В умовах надвисокого тиску (7500 МПа) при кімнатній температурі досягнуто надвисокої щільності (> 90 %) нанопорошкових компактів на основі ZrO2  та LaMnO. Одержані керамічні плунжери з нанопорошків (їх зносостійкість перевищує властивості сталевих та твердосплавних деталей у 15-20 разів)пройшли експлуатаційні випробування на шахті ім. А.Ф. Засядька (м. Донецьк) та металургійному комбінаті ім. Ілліча (м. Маріуполь). Почато роботу по використанню кераміки ZnO 2 для медицини. Створено напівпровідникові феромагнетики La0,78Mn0,99O3,5 і La0,80Mn1,04O3,5 для пристроїв магнітного запису інформації та датчиків і вимірювачів магнітного поля. Відпрацьовано технології електричного вибуху провідників для отримання фулеренів та вуглецевих нанотрубок, а також механохімічного синтезу для виготовлення нікелевих і магнієвих нанопорошків.

         З напряму «Інформаційне забезпечення робіт з проблеми «Наносистеми, наноматеріали та нанотехнології» - підготовлено до д�