Файл: Лабораторная работа По дисциплине Инновационные процессы в управлении качествомМалый бизнес и инновационное предпринимательство.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
НОБЕЛЕВСКИЕ КОРНИВо второй половине 1970-х японский ученый Хидеки Сиракава синтезировал электропроводящий полиацетилен — с теоретической точки зрения самый перспективный материал для поиска сверхпроводимости проводящих полимеров. Работы Сиракавы привлекли внимание двух его американских коллег — физика Алана Хигера и химика Алана Макдайармида (в 2000 году они стали лауреатами Нобелевской премии по химии вместе с Сиракавой). Американцы пытались экспериментальным путем доказать рассчитанную ранее теоретическую сверхпроводимость полимерных материалов. Для получения полимеров им нужен был высококлассный специалист по механизму полимеризации, и они пригласили Сиракаву поработать к себе, в Пенсильванский университет.Уже во время совместной работы будущим нобелевским лауреатам удалось получить материал, электропроводность которого повысилась на десять порядков — в десять миллиардов раз. Хотя сверхпроводимости достичь не удалось, благодаря этим пионерским работам появилось еще одно направление — полимерная электроника. Этим направлением Андрей Алешин, знавший эту историю от самого Сиракавы, занимается уже более тридцати пяти лет.Исследования электрофизических и оптических свойств первого поколения полимерных материалов еще в 1960-е проводились и в Советском Союзе. По словам Алешина, тогда занимались поиском той же сверхпроводимости, которая в таких материалах была предсказана теоретически. После 1977 года, когда Сиракава с коллегами разработали первое поколение проводящих полимеров, советские исследования ускорились. Ученые пытались оптимизировать синтез таких полимеров и анализировали их свойства с точки зрения возможного применения в органической электронике — в качестве светодиодов и транзисторов. Ученые пытались оптимизировать синтез таких полимеров и анализировали свойства с точки зрения их возможного применения в органической электронике — в качестве светодиодов и транзисторовОрганической электроникой много занимались в Физико-техническом институте имени Иоффе, куда в 1983 году выпускника ленинградского Политеха Андрея Алешина пригласил Исайя Шлимак, руководитель группы транспортных явлений в полупроводниках, для исследований электрофизических свойств неупорядоченных полупроводниковых пленок. Эти исследования вскоре были сфокусированы на проводящих полимерных пленках — направлении, обещавшем быстрые научные дивиденды. В то время ученых интересовали свойства, которые полимеры приобретают после облучения ускоренными ионами инертных газов: аргона, азота, — после чего их проводимость резко возрастает. Попутно Алешин занимался изучением электронных свойств легированных пленок полиацетилена, полученных специалистом Института химической физики Валерием Кобрянским. Он синтезировал проводящий полиацетилен, образцы которого исследовались Алешиным, в 1989 году защитившим в Физтехе кандидатскую диссертацию, посвященную проводящим, полупроводниковым и диэлектрическим свойствам различных полимеров.
Когда в 1990-е науку практически перестали финансировать, не было и речи о том, чтобы продолжать дорогостоящую модификацию свойств полимеров, облучаемых высокоэнергичными ионами.Для того чтобы подзаработать, в начале 1990-х Алешину с коллегами пришлось заняться прикладными вещами. В частности, рассказывает ученый, на какое-то время выручил заказ на термодатчики. Они были заказаны коллегами из Московского педагогического института — там на кафедре физики было сильное криогенное направление. Для них еще в советские времена разработали гибкие датчики на основе полиамида, облученного ионами. КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЯ ПО-АМЕРИКАНСКИВ 1993 году жена Алешина Галина, сотрудница петербургского Института экспериментальной медицины, уехала на стажировку в США в рамках совместного проекта с медицинским факультетом Лос-Анджелесского университета. Алешин, мечтавший продолжать исследования в большой науке, решил воспользоваться случаем, чтобы встретиться со знаменитым Аланом Хигером и напроситься на работу в его знаменитый Институт полимеров при Университете Санта-Барбары. Он договорился о встрече с Хигером, предварительно послав ему свои ленинградские работы. Физтеховские работы не только соответствовали уровню хигеровских исследований, но и по некоторым показателям превосходили то, что делалось в институте знаменитого физика. Будущий нобелевский лауреат заинтересовался исследованиями Алешина и пригласил его к себе.В это время институт занимался совершенствованием изобретенных в 1990 году Джереми Берроузом, Ричардом Френдом и их коллегами из Кембриджского университета полимерных светодиодов, будущее которых представлялось Хигеру просто грандиозным — ведь дисплеи на их основе могли со временем заменить не только существующие мониторы, но и появляющиеся тогда жидкокристаллические экраны. Работы по созданию органических светодиодов в Институте полимеров привели к появлению первых в США прототипов полимерных дисплеев. И вот тут сработала американская инновационная система
Тема для Алешина была новая: не просто проводящие полимеры, а светодиоды на их основе. В задачу входило исследование свойств проводящих полимерных слоев для инжекции носителей в активный слой светодиодов. В других группах института работали над излучающим слоем (в основном это были китайские и корейские исследователи). Пересечение исследований не одобрялось, тем более что часть работ шла по заказу военно-морского ведомства США и знание параметров конечного прибора иностранцами, которых было большинство, не поощрялось. Такое сужение шло и на пользу руководителю научных работ, которому в таких условиях было легче монополизировать полученное другими новое научное знание. Но творческая натура Алешина не укладывалась в предписанную схему, и у него все время рождались идеи по «чужим» темам. Оптимизационные идеи Алешина значительно сокращали время и деньги, выделенные на исследовательские работы, и привлекли внимание Хигера. Вскоре Алешин стал соавтором Хигера, а затем и Сиракавы в нескольких публикациях. Работы по созданию органических светодиодов в Институте полимеров привели к появлению первых в США прототипов полимерных дисплеев. И вот тут сработала американская инновационная система. При университете открылся стартап — компания UNIAX, принадлежащая Алану Хигеру, которая занималась такими дисплеями. UNIAX была живым воплощением законов Бая—Доула, согласно которым права на ноу-хау и изобретения, наработанные в исследовательском центре большей частью на бюджетные средства, принадлежали самим разработчикам. Правообладатели сразу же, без чиновничьих проволочек и прессинга финансовых и контролирующих госорганов, внедряли результаты своих исследований в небольших компаниях, которые, по сути, были прикладными центрами коммерциализации научных идей.Разработчик сам нес ответственность за расходование государственных грантов и частных инвестиций, отвечая перед бюджетом научными статьями и подготовкой кадров, а перед инвестором — готовым продуктом. Именно такая схема работы научных учреждений США — с переносом научных знаний в практическую плоскость через небольшие инновационные компании, живущие вокруг этих учреждений, — подняла как на дрожжах инновационную систему всей Америки. Алан Хигер продал UNIAX компании DuPont, которая позже создала на ее базе подразделение DuPont Displays. Хигер заработал около 100 млн долларов
. Впрочем, все это происходило уже после отъезда Алешина из США, в американский университетский стартап его не позвали, и он отправился продолжать свои изыскания в Южную Корею.
РЕВОЛЮЦИОННОЕ ОТКРЫТИЕ
В Корее Алешин начал работать над темой полевых полимерных транзисторов. Корейский профессор Юнг Ву Пак из Сеульского национального университета давно приглашал его проводить исследования в этом направлении.
«Мы занимались нанопроводами, мы хотели проверить, нет ли сверхпроводимости в нанопроводах на наноуровне, в сильно легированных полимерах, в чистых полимерах», — рассказывает Алешин. Эта тема для органической наноэлектроники и сейчас остается одной из самых острых, в основном из-за необходимости увеличения плотности транзисторов в интегральных схемах будущего, технология изготовления которых позволила бы обойти так называемый закон Мура, ставящий пределы минимизации традиционных микропроцессоров и, соответственно, ускорения их работы. Алешин по результатам работы в Корее опубликовал в 2006 году в журнале Advanced Materials статью, вошедшую в десятку наиболее часто скачиваемых из интернета. Другим своим достижением Андрей Алешин считает то, что лаборатория, в которой он работал в Сеуле, получила статус национальной.
Алан Хигер продал UNIAX компании DuPont, которая позже создала на ее базе подразделение DuPont Displays. Хигер заработал около 100 млн долларов
В Сеуле работала целая диаспора ученых из России. Андрею Алешину с Андреем Барановым с химфака МГУ и Геннадием Паниным из Института твердого тела пришла в голову идея добавить в полимер, полученный Алешиным с коллегами, наночастицы, с которыми работал Баранов. В результате получилась композитная пленка. Изучая ее свойства, Алешин обнаружил эффект переключения цвета (частоты) излучения под воздействием приложенного электрического поля — именно эти исследования легли в основу проекта, победившего позднее на Конкурсе русских инноваций. Новизна разрабатываемых структур заключалась в том, что они способны перестраивать длину волны излучения в широком диапазоне, а также переключаться в устойчивое состояние с фиксированной интенсивностью излучения, что делало возможной организацию простых схемных решений для архитектуры светодиодных матриц. Был создан композитный активный слой для органических светодиодов, который позволял получать от одного пиксела в полимерном дисплее излучение двух фиксированных цветов, например зеленого и красного, а позже и более, переключая их электрическим полем. По этой технологии можно получить и белый цвет.