Интервью С.А. Безносюка на международном «Нано и Гига» форуме

На проходившем 12–16 сентября в Москве и Зеленограде международном «Нано и Гига» форуме был представлен развернутый доклад С.А. Безносюка «Неравновесные фемтосекундные процессы квантовой релаксации нанографена» (Nonequilibrium Femtosecond Processes of Nanographene Quantum Relaxation). При встрече с корреспондентами Zelenograd.ru Сергей Александрович вместе с другими докладчиками форума поделился видением проблем в области нанотехнологий и вкратце рассказал о теме своего доклада и о возможности практического применения полученных результатов.

Слову «нанотехнология» уже лет десять. Но все вызовы, которые были — остались. Эти вызовы состоят в том, что прежде чем развивать наноиндустрию, необходимо развивать начальные компоненты — нанонауки. За основание этих нанонаук и их законов должны быть разработаны принципы наноинжиниринга. Под инжинирингом понимается сборка целого из частей, то есть устройств. И уже на основе наноинжиниринга должна быть разработана нанотехнология, которая включает технологические режимы, как обычно для реального производства должны быть определенные «ноу-хау». Только после этого, когда у нас есть законы, есть правила сборки, ноу-хау, мы можем создавать наноиндустрию.

При этом надо понимать, что под наноиндустрией подчас считается микро- и субмикроиндустрия, то есть та, которая была разработана еще «при советской власти». Это вообще-то субмикроника — это порошки, их называют «нано», но на самом деле они субмикроскопические. Основной лимит или ресурс, который был выделен нанотехнологам, это тот лимит, который сейчас достигнут. Это области сверхмалых нанообъектов — 10 нанометров и ниже, вплоть до атома. Именно на этих объектах базируются биосистемы.

Мы знаем, что клетка это микрочастица, микронная частица, но основные функциональные элементы, из которых она состоит и благодаря которым она функционально является биологическим объектом, все они попадают в область 10 нанометров и ниже. Например, знаменитые тубулины, которые образуют цитоскелет — скелет клетки. Цитоскелет — это тот самый конструктивный элемент, у которого есть уже совершенно необычные свойства вести себя в коллективе: они могут самособираться, самоорганизоваться, они могут — на наше счастье — создать энергонасыщенные долгоживущие системы. Почему мы так долго живем? Мы же все неравновесные системы, но мы можем долго жить, каждый в масштабе своего времени, но они просто способны удерживать энергонасыщенное функциональное состояние достаточно долго, чтобы реализовать биофункции.

Главный вызов, который сейчас стоит перед нанотехнологиями, это развить нанонауки, наноинжиниринг, наноинституты и нанотехнологии в области так называемых биомиметических объектов, то есть объектов, которые по своим функциональным свойствам подобны биологическим, но это, конечно, не значит, что они работают на этих принципах. Что это за свойства? Это самособраться, самоорганизоваться, саморазмножиться и в результате быть адаптивными к среде, к обстоятельствам.

Марс, Юпитер, Луна — где угодно — нам туда не нужно, мы там не выживем. Там выживут эти объекты, которые будут биомиметическими, подражающими «био», будут работать на других функциях, на других режимах времени, но с теми же интеллектуальными возможностями, с ними можно вести даже процесс воспитания, как это ни смешно. Двенадцать лет тому назад я опубликовал статью о процессе обучения и воспитания наносистем. Тогда все восприняли ее как хохму, смеялись, но я имел в виду, что нанотехнолог будет обязан работать с «коллективом» — я имею в виду наночастиц — которые ему же подобны. Хитрые, — СПИД возьмите, — изворотливые, могут имитировать все что угодно. Я считаю, что это первая проблема.

А вторая проблема связана с тем, что нет кадров. Мы не подготовили пока никаких кадров, для того чтобы они ответили на этот вызов. Почему? Потому что это должны быть креативные личности, у которых когнитивные возможности совершенно другие, чем у существующих контингента учащихся. Почему другие? Я уже сказал — они работают с интеллектуальной средой, у которой ответ, реакция на воздействие может быть совершенно не та, что мы ожидали. Мы должны суметь ее перемудрить.

Вообще, частички, которые менее 10 нанометров абсолютно непонятно ведут себя с точки зрения мертвого объекта. Мы их должны признать живыми в определенном отношении, это биомиметические системы. Теоретическими и аналитическими компьютерными методами исследования мы показали, что у объектов в этом диапазоне есть средства «общения» между собой. Это обмен энергией, информацией (которая, кстати, появляется в этой области уже как важнейшая величина для взаимоотношений).

Эти объекты были предметом моего сообщения. Есть ли они на самом деле? Для этого нужно, чтобы экспериментаторы могли предложить соответствующий инструментарий. Это так называемые атто- и фемто-секундные импульсные, будем говорить, лазерные пучки, которые, к сожалению, в настоящее время не могут быть получены в ведущих лабораториях мира как раз по этой причине. Объясню на пальцах. Обычное оптическое излучение хорошо отражается или проходит через вещество, что-то абсорбируются и не проходит, но все понятно: такой-то диапазон отражается, такой-то проходит, такой-то «съели». В этом диапазоне ничего не понятно — он не отражается, он не проходит и к тому же он куда-то девается. То есть его энергия явно осталась в веществе, но она не пошла ни на его нагрев, ни на его воспламенение. Куда она пошла? Оказывается, она пошла на скрытые квантовые степени свободы, которые активируются именно на этих частотах. У этих биомиметических систем резонансными частотами, когда они родились, мы их создали, как бог сотворил, и они же потребили эту энергию — не отдают. Они между собой ее, так сказать, гоняют. Вы поняли, да? Мы хотим создать линзы, отражающие устройства, чтобы их же заставить себе подчиняться. В этом диапазоне они «едят» в любом материале, «едят» на свои нужды. Они там размножаются и фактически не выпускают этот пучок. Получается тупиковая ситуация.

Дело именно в том, что сейчас в этом диапазоне не могут ничего получить. Не работает схема, которая идет от Ньютона, от его работ в оптике — вся схема прохождения, отражения, поглощения не работает, она молчит в этом диапазоне. Такое впечатление, я скажу такую мистическую вещь, что физический мир так сконструирован, что в этой области лазить и управлять пальцами запрещено. Потому что сами пальцы в этот момент это то, чем надо управлять. То есть эта змея заглотила свой хвост, и мы попали в очень дикую ситуацию. Может, это тупиковый путь через электромагнитные воздействия, есть другие воздействия, но это вообще-то довольно странные вещи. Если нам удастся выбраться из этого тупика, то есть появится соответствующий инструментарий, мы, безусловно, начнем создавать из мертвого живое. То есть любая материя может быть переведена в состояние, похожее на живое. Она будет самособираться, она будет самоорганизовываться, будет адаптивной и интеллектуальной.

Источники материала: Zelenograd.ru, rusnanonet.ru.