В Екатеринбурге прошла международная промышленная выставка «Иннопром-2015». В этом году пленарные сессии и заседания, международные конференции и экспертные панели охватывали широчайший круг тем и вопросов. Результатом этого общения стали десятки конкретных соглашений и крупных контрактов.
Будущее — за фотоникой. Одной из самых продуктивных была дискуссия на круглом столе «Фотоника — движущая сила инновационного развития промышленности», где обсуждались вопросы развития фотоники в России, перспективы ее применения в науке и промышленности. Партнерами мероприятия выступили лидеры отрасли: «Швабе», «Лазерный центр» и «Сколково». Термин «фотоника», образованный по аналогии со словом «электроника», возник не так давно, 5–7 лет назад. Россия занимает приоритетное место в мире по фотонике. У истоков этого направления стояли выдающиеся ученые нашей страны: академики Николай Басов, Александр Прохоров, Николай Вавилов. Лидирующее положение на рынке фотоники занимает сейчас школа Валентина Павловича Гапонцева. Компания IPG Photonics, которую он возглавляет, выпускает 40 процентов волоконных лазеров в мире.
«В России мы имеем сотни предприятий и организаций, кто занимается фотоникой. Они проводят научные исследования и публикуют научные статьи, выпускают продукцию, которую можно заказать и купить, готовят профильные кадры, — рассказывает президент Лазерной ассоциации России Иван Ковш. — Сюда входят академические и отраслевые институты, университеты, предприятия, КБ, но вообще наша область — это малые предприятия. Около 350 малых предприятий производят 70 процентов всей гражданской фотоники в России, примерно две тысячи моделей — это оптические элементы, какие-то источники излучения и другие виды продукции».
Одной из существенных задач для отрасли является не только создание, но и продвижение технологии в практику, и очень мощный инструмент для этого — региональные отраслевые центры компетенции. Сейчас они используются во всем мире, и у нас в стране тоже есть такой опыт. Например, пять российско-германских центров были созданы в России в течение последних десяти лет в рамках российско-германского соглашения о научно-техническом сотрудничестве в области лазеров и оптических технологий. Немцами было поставлено новейшее оборудование, центры работают в пяти городах, они небольшие, по 5–8 человек. За десять лет через них прошло 1,5 тысячи предприятий. И каждое третье из них стало сегодня пользователем лазерных технологий в обработке материалов.
Каковы сегодня основные тенденции мирового рынка? Главная — быстрое наращивание числа технологий и методик фотоники, которые имеют чисто экономическое применение. Увеличение объемов производства продукции фотоники в тех областях, где она уже активно применяется, что связано как с развитием технологий, так и с развитием новых материалов и оборудования. Основные направления развития сегодня — производственные технологии, поскольку передовые страны стали на путь реиндустриализации и активно требуют новых технологий. О том, как лазерные фотонные технологии влияют на инновации, можно судить на таком примере. Сегодня в микроэлектронике важнейшей проблемой является уменьшение элемента — чипа. Лучший пока размер 20 нанометров. Сделать это без фотоники невозможно. В этом процессе используется литография, коротковолновая или ионная. Так вот, 1 миллион долларов, затраченных на литографию, позволяет выпустить на 100 миллионов долларов чипов. Эти чипы, которые иначе как лазерами не сделаешь, можно пустить на 1,5 миллиарда долларов уже конечной продукции: компьютеры, цифровые камеры, телефоны и так далее. Вот перспективы использования фотоники: вложил 1 миллион долларов — на выходе получил 1,5 миллиарда!
Или, скажем, такая животрепещущая тема, как «фотоника и медицина». Сегодня население планеты стремительно стареет, возникает множество новых заболеваний. Проблемы здравоохранения выходят на первый план. Например, США тратят на общественное здравоохранение 1 триллион 800 миллиардов долларов в год, Германия — 225 миллиардов евро. Это огромные цифры. По данным японских экспертов, только одно внедрение технологий фотоники в диагностику и лечение сокращает расходы на здравоохранение на 20 процентов. Это примерно 400 миллиардов долларов в год.
Другой аспект — светотехника, точнее, освещение с помощью светодиодов. 15 процентов мирового производства электроэнергии тратится сегодня на освещение. Эта цифра, вероятно, удвоится в ближайшие 20 лет в связи с быстрой урбанизацией Азии, что несет внушительные расходы и загрязнение природы, потому что отходы при выработке энергии огромные. Единственный выход — использование светодиодов, имеющих высокий КПД. Это позволит уменьшить расход электроэнергии в два раза. Как известно, создатели светодиода были отмечены Нобелевской премией.
Интересно, что за последние годы наблюдается резкое увеличение роли Китая в развитии фотоники. Он сделал это направление одним из приоритетов государственной политики в области науки и техники. Китай развивает фотонику с темпом 25 процентов в год, за 15 лет создано 5000 предприятий в этой отрасли. И сегодня китайцы производят фотоники больше, чем весь Евросоюз. США, Китай и Евросоюз очень активно используют государственное влияние на развитие фотоники.
Полную версию статьи читайте в новом номере журнала "Редкие земли".