СТРАТЕГИЯ

долгосрочного развития в области

НаноЭлектроМагнетизма

Института Ядерных Проблем

Белорусского государственного

университета

Разработана в рамках проекта FP7 – BY- NanoERA при поддержке

Европейской комиссии

1

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений 3 1. Введение: Обоснование стратегического планирования 5 5 1.1 Что такое наноэлектромагнетизм?

1.2 Время пришло 5 1.3 Современные достижения 1.4 Куда двигаться? Современные тенденции в Наноэлектромагнетизме и его приложениях 1.5 Команда НИИ ЯП БГУ 2. Стратегическое видение 2.1 Видение перспектив 2.2 SWOT анализ и его рекомендации 2.3 Сферы исследований – компоненты исследовательской программы 2.4 Цели и задачи 3. План действий Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Список сокращений НаноЭлектроМагнетизм НЭМ Институт ядерных проблем БГУ

НИИ ЯП БГУ

Углеродные нанотрубки УНТ Электромагнетизм ЭМ Терагерцовый ТГц Микроволновой МВ Сильные стороны, слабые стороны, возможности, угрозы SWOT Европейское исследовательское пространство ЕRА 7ая Рамочная программа научно-технического FP сотрудничества ЕС на 2007-2014 г.г.

Рамочная программа исследований и инноваций H Европейского союза на 2014-2020 г.г.

Квантовая точка КТ Государственная комплексная программа научных ГКПНИ исследований Белорусский республиканский фонд фундаментальных БРФФИ исследований Международная программа обмена научноIRSES исследовательским персоналом Европейская кооперация в науке и технологии COST Области, исследующие свойства наноразмерных объектов Нанонаука, наноисследования Производство наноразмерных материалов, наноразмерных Нанопроизводство структур и приборов на их основе Научное сообщество, объединяющее ученых, работающих в Наносообщество Наностратегия Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ 1. Введение: Обоснование стратегического планирования Данный документ является стратегией Научно-исследовательского института ядерных проблем Белорусского государственного университета (НИИ ЯП БГУ) по дальнейшему развитию наноэлектромагнетизма (далее - Стратегия).

Стратегия – программа действий НИИ ЯП БГУ в вышеупомянутой области исследований по укреплению его мощностей путем институционального развития этой все еще молодой дисциплины исследования.

В данном документе сформулированы положения о стратегическом видении, миссии и целях НИИ ЯП БГУ в области НЭМ до 2025г. и предложен план действий, позволяющих достигнуть поставленной цели. Стратегия также включает описание приоритетных направлений исследований.

1.1 Что такое наноэлектромагнетизм?

Наноэлектромагнетизмом (НЭМ) называют электромагнетизм наноразмерных структур, включая электрические проводники и полупроводники, которые являются квантовомеханическими 1- или 0-мерными системами. Фундаментальное понятие наноэлектромагнетизма представляет собой синтез классической радиофизики и электродинамики с квантовой теорией твердого тела, статистической физикой, физической кинетикой, квантовой химией, вычислительной математикой. Как любая междисциплинарная область, для дальнейшего успешного развития НЭМ требует обширных знаний и обмена практическими результатами между различными областями исследования, такими как классическая и прикладная электродинамика, химия и технология наноструктур и наноструктурных материалов, физика наноструктурированных систем и т.д.

К 2013г. команда НИИ ЯП БГУ выполнила значительное число национальных и международных проектов и грантов по тематике НЭМ, посвященных, главным образом, исследованию взаимодействия электромагнитного излучения с углеродными нанотрубками (УНТ) в терагерцовом (ТГц) диапазоне частот. Согласно международной практике оценки научной эффективности, которая базируется на наличии у исследователя публикаций высокого уровня, члены команды НИИ ЯП БГУ имеют статус признанных экспертов в области НЭМ. В то же время, команда НИИ ЯП БГУ начинает все больше задумываться о значительном практическом потенциале накопленных за это время знаний. Такое понимание проблемы, подогретое благоприятными во всем мире и в Республике Беларусь условиями для развития нанонауки и нанотехнологий, побуждает НИИ ЯП БГУ переосмыслить свою Стратегию.

1.2 Время пришло В 2010-2013гг. НИИ ЯП БГУ координирует проект BY-NanoERA “Институционное развитие прикладного наноэлектромагнетизма: Беларусь в расширении Европейского исследовательского пространства”, финансируемый Европейской комиссией в рамках7-ой Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ рамочной программы научных исследований и развития технологий, грант №266529. Цель проекта состоит в поддержке дальнейшей интеграции НИИ ЯП БГУ в Европейское исследовательское пространство (ERA) в области НЭМ путем обеспечения возможностей для тесного сотрудничества с выдающимися исследовательскими центрами в ЕС и в Беларуси: Институт физики твердого тела Технического университета Берлина (Берлин, Германия); Центральная Лаборатория физико-химической механики Болгарской Академии наук (София, Болгария); Национальная Лаборатория Фраскати, Национальный Институт Ядерной Физики (Фраскати, Италия), Институт Электронных Структур и Лазера (IESL) (Ираклион, Крит, Греция), Белорусский институт системного анализа и информационного обеспечения научно-технической сферы (г.Минск, Беларусь), Научнотехнологический парк БНТУ «Политехник» (г.Минск, Беларусь).

В рамках данного проекта проведен ряд организационных и обучающих мероприятий в тесном сотрудничестве с уже существующими и новыми партнерами из стран-членов Европейского Союза и ассоциативных государств с целью поддержки и развития научного направления НЭМ, что способствует профессиональному росту в том числе и молодых ученых членов команды НИИ ЯП БГУ, интенсификации обмена информацией и опытом между белорусскими учеными и учеными ЕС, таким образом способствуя созданию европейской научно-исследовательской сети по НЭМ и расширению участия НИИ ЯП БГУ в ERA и в финансируемых ЕС программах. Настоящий документ один из ключевых отчетных документов по проекту.

Несмотря на то, что Стратегия является обязательным итоговым документом по проекту, ее разработка явилась потребностью и желанием команды Института суммировать накопленную совокупность знаний, оценить в полном объеме тенденции развития нанонауки, исследовать тенденции изменения в финансировании на отечественном (2011и европейском (2007-2013/2014-2020) уровнях и, соответственно, приспособить цели и планы к изменяющимся обстоятельствам.

Какие внешние обстоятельства на сегодняшний день являются самыми важными и могут повлиять на деятельность команды НИИ ЯП БГУ?

На национальном уровне в феврале 2013г. была принята «Концепция становления и развития наноиндустрии в Республике Беларусь до 2020 г.» и план соответствующих мер1.

В то время как объем бюджетного финансирования научно-исследовательских работ неуклонно уменьшается (58 % - в 2010, 38 % - в 2012), а расходы государства на науку не превосходят 1% от ВВП уже в течение многих лет, правительство Республики Беларусь полагает, что наноиндустрия является одной из перспективных отраслей науки, в которую целесообразно инвестировать бюджетные средства. Финансирование наноиндустрии планируется на уровне 30 млн. долл. США ежегодно в течение 2014-2015гг. НЭМ и связанные с ним области исследования полностью соответствуют приоритетным тематикам, определенным в Концепции.

В качестве первого шага Концепция предлагает организовать и полностью оборудовать центра коллективного пользования исследовательским оборудованием для удовлетворения потребностей задействованных в нанонауке ученых. Самый большой из них должен быть создан в Белорусском государственном университете, головном университете НИИ ЯП БГУ. Предусмотренный для этого бюджет на 2013-2014 г.г.

составляет 9 млн. долл. США. Кроме того, запланировано создать специализированный Approved by the Resolution of the Council of ministers of the republic of Belarus of 18.02.2013 №113.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ инкубатор малого бизнеса, который создаст порядка 830 рабочих мест для наноориентированных малых и средних предприятий. Этим инкубатором, как планируется, будет Технопарк «Политехник», организация-партнер НИИ ЯП БГУ по проекту ByNanoERA. В целом, выполнение Концепции увеличит численность персонала в национальной наноиндустрии к 2016 году до 3500 человек, включая 1800 инженеров.

Концепция также затрагивает такие важные для НИИ ЯП БГУ проблемы как образование и трансфер технологии в сфере нанонауки.

Другими важнейшими шагами является создание Ассоциации Наноиндустрии (февраль 2013 года) и Межведомственного Совета по Координации Разработок в Области Наноиндустрии в Беларуси (июль 2013). С.А. Максименко, директор НИИ ЯП БГУ, являясь членом Совета, имеет возможность влиять на стратегическое развитие нанотехнологий в Беларуси и, в частности, принимать участие в расстановке приоритетов, распределении бюджета и разработке механизмов государственной поддержки наноиндустрии.

На международном уровне нанонаука и нанотехнологии относятся к наиболее быстро развивающимся областям науки и техники. В течение последних 11 лет 60 ведущих стран вложили в наноисследования более 67 миллиардов долларов. Большинство промышленно развитых стран и многие развивающиеся экономические системы приняли национальные стратегии и осуществляют планы действий, которые включают развитие правовой основы, инструментов поддержки, управления и т.д. Кроме того, наностратегия была согласована на европейском уровне. Принимая во внимание интенсивность научно-исследовательских работ и коммерческий интерес к этой области, следует сфокусироваться на интеграции всех действующих звеньев в этой цепи (исследователи, разработчики, инвесторы, предприниматели, потребители и т.д.) и ввести структуру кластерного типа (технологические платформы, национальные технологические сетки, ассоциации и т.д.).

Таким образом, создавшиеся благоприятные во всех отношениях условия и поддержка на национальном уровне, дают возможность команде НИИ ЯП БГУ оценить достигнутое и пересмотреть Стратегию развития в области НЭМ.

1.3 Современные достижения В девяностых годах значительное количество научно-исследовательских институтов СССР столкнулось с проблемой выживания и сохранения исследовательского потенциала в изменяющейся и агрессивной среде. Как результат произошло резкое закрытие многих направлений исследования, катастрофическая утечка мозгов и недостаток финансирования. В результате многие исследовательские группы вынуждены были минимизировать свою деятельность и сконцентрироваться на поиске новых областей применения накопленных знаний. Именно в тот период, в середине девяностых, небольшая исследовательская группа в НИИ ЯП БГУ сформулировала стратегию своего выживания, которая включала следующие позиции:

1. Выбрать актуальную и современную тематику исследований и найти незанятую нишу;

2. Добиться заметного прогресса в выбранной области исследований, признанного научным сообществом, как на национальном, так и на международном уровнях;

3. Участвовать в национальных программах научных исследований;

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ 4. Участвовать в образовательном процессе, привлекая в группу молодое поколение исследователей;

5. Наладить международное сотрудничество.

Сегодня, после пятнадцати лет активной работы, Лаборатория электродинамики неоднородных сред НИИ ЯП БГУ достигла значительного прогресса в решении вышеперечисленных стратегических задач. Выбор темы исследования продиктовал предшествующий опыт ведущих научных сотрудников, заключающийся в изучении фундаментальной электродинамики2 и понимании прогресса в развитии наноразмерных структур высокочастотных электрических цепей и комплексов из высокочастотных наноразмерных систем.

Действительно, применение наноразмерных структур как ключевых строительных блоков современной наноэлектроники и нанофотоники привело к распространению на наноуровень таких классических проблем теории цепей, как операционные свойства и электромагнитная совместимость элементов цепей, распространение в них сигналов, контроль шумов и т.п. Однако, такое обобщение предполагает существенную модификацию основных принципов теории цепей, которая базируется на классической электродинамике.

Вехи в развитии электродинамики всегда связывали с практическими проблемами, являющимися результатом новых подходов в передаче и обработке электромагнитных сигналов. Прогресс в развитии квантовой электроники привел к развитию теории открытых квазиоптических резонаторов3. Синтез высококачественных оптических волокон сделал реальностью волоконно-оптическую связь и привел к развитию теории открытых диэлектрических волноводов (включая нерегулярные и нелинейные волноводы)4,5. Прогресс в микроволновой микроэлектронике стимулировал исследования в области электродинамики микрополосковых структур6. Современная электромагнитная теория характеризуется развитием весьма эффективных численных методов, моделирующих дифракцию с потерями на объектах произвольных пространственных конфигураций. Несомненно, моделирование электромагнитных свойств наноструктур одно из главных направлений исследований в современной электродинамике. Таким образом, как основной результат прошедшего периода мы констатируем следующее:

Создана новая дисциплина – наноэлектромагнетизм, – представляющая собой синтез классической микроволновой электродинамики и современной физики конденсированного состояния.

Развиваемый подход к описанию физических процессов в наноструктурах позволил предсказать и объяснить целый ряд новых физических эффектов в наноструктурах – углеродных нанотрубках и квантовых точках, а также в макроскопических ансамблях таких объектов, – результаты опубликованы в научных журналах с высокими рейтингами, A.S. Ilyinsky, G.Ya. Slepyan, and A.Ya. Slepyan, Propagation, Scattering and Dissipation of Electromagnetic Waves, Peter Peregrinus, London (1993).

L. A. Weinstein, Open Resonators and Open Waveguides, Golem, New York (1969).

V. V. Shevchenko, Tapers in Open Waveguides, Golem, Boulder, CO (1971).

M. J. Adams, An Introduction to Optical Waveguides, Wiley, New York (1981).

K.C. Gupta, R. Garg, and R. Chadha, Computer Aided Design of Microwave Circuits, Artech House, Boston (1981).

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ см. ссылки на публикации7. Базовые достижения в области наноэлектромагнетизма были изданы и как самостоятельные книги, и как главы научных книг.8,9,10.

В дополнение к большому количеству публикаций, отметим некоторые факты, свидетельствующие о признании достижений команды НИИ ЯП БГУ:

Григорий Слепян – член редколлегии журнала Electromagnetics (Taylor&Francis), Сергей Максименко – ассоциированный редактор журнала Nanophotonics (SPIE), В 2008 С. Максименко был избран Почетным членом SPIE, В 2006 и 2007 гг. соответственно С.А.Максименко и Г.Я.Слепян являлись стипендиатами специального фонда Президента РБ за выдающиеся достижения в Обзор по наноэлектромагнетизму11 ссылается на подход в этой области, разработанный сотрудниками НИИ ЯП БГУ, как на «белорусский метод».

В целом, получено признание достижений нашей команды как на международном, так и на национальном уровне исследований в наносфере.

Команда НИИ ЯП БГУ участвует в нескольких ГКПНИ (Фотоника, Электроника, Наноматериалы и нанотехнологии, Конвергенция) и тесно сотрудничает с Белорусским Республиканским Фондом Фундаментальных Исследований (БРФФИ). Все проекты выполняются в русле НЭМ, в частности:

- Физическое обоснование и образец контрольно-измерительного устройства для диагностики наноразмерных гетероструктур в микроволновом диапазоне, ГППФИ "Электроника" 4.21;

- Взаимодействие светового излучения с углеродными наноструктурами и их соединениями, ГПФИ “Нанотех” 1.9;

- Физическое обоснование квантовой оптики наноструктурных систем, ГПФИ “Фотоника” 1.21;

- Углеродные нанотрубки как источники света в далеком - и ближнем- ИК диапазонах, БРФФИ - Физические свойства массива углеродных нанотрубок в мощных электрических и магнитных полях, БРФФИ F06F-013.

O.M.Yevtushenko, et al., Phys. Rev. Lett. 79, 1102 (1997); G.Y. Slepyan, et al., Phys. Rev. B 60, 17136 (1999);

I.V. Bondarev, et al., Phys. Rev. Lett. 89, 115504 (2002); C.Stanciu, et al., Appl. Phys. Lett. 81, 4064 (2002);

G.Y. Slepyan,, Phys. Rev. A 66, 063804, (2002); G.Y. Slepyan, et al., Phys. Rev. B 70, 045320 (2004); A.M.

Nemilentsau, et al., Carbon 44, 2246 (2006); G.Y. Slepyan, et al., Phys. Rev. B 73, 195416 (2006); A.M.

Nemilentsau, Phys. Rev. Lett. 99, 147403 (2007); M.V. Shuba, et al.. Phys. Rev. B 76, 155407 (2007); G.Y.

Slepyan, et al., Phys. Rev. B 76, 195328 (2007); O.V. Kibis, et al., Phys. Rev. Lett. 102, 023601 (2009); M.V.

Shuba, et al., Phys. Rev. B 79, 155403 (2009); K. G. Batrakov, et al, Phys. Rev. B 79, 125408 (2009), G.Ya.

Slepyan, et al, Phys. Rev. B 81, 205423 (2010), D. Seliuta, et al, Appl. Phys. Lett. 97, 073116 (2010), A. M.

Nemilentsau, et al, Phys. Rev. B 82, 235411 (2010), A. M. Nemilentsau, et al, Phys. Rev. B 82, 235424 (2010), M. V. Shuba, et al, Phys. Rev. B 85, 165435 (2012), G.Ya. Slepyan, et al, Phys. Rev. B 85, 245134 (2012), M.V.

Shuba, et al, Nanotechnology 23 495714 (2012), S. Mokhlespour, et al, Phys. Rev. B 86, 245322 (2012) S.A. Maksimenko and G.Ya. Slepyan, Electromagnetics of Carbon Nanotubes, in "Introduction to Complex Mediums for Optics and Electromagnetics", Ed. by: W. Weiglhofer and A. Lakhtakia, SPIE Press 2003, 507-546.

S.A. Maksimenko and G.Ya. Slepyan, Nanoelectromagnetics of low-dimensional structures, in "The Handbook of Nanotechnology: Nanometer Structure Theory, Modeling, and Simulation," Ed. by: A. Lakhtakia, SPIE Press, 2004, pp. 145-206.

A.M. Nemilentsau, G. Ya. Slepyan, S. A. Maksimenko, O. V. Kibis, M. E. Portnoi, Terahertz radiation from carbon nanotubes, The Handbook of Nanophysics, Vol. 4: Nanotubes and Nanowires, editor: Klaus D. Sattler, Taylor & Francis, London, in press (ISBN: 978-1-4200-7542-7) C. Rutherglen and P. Burke, Nanoelectromagnetics: Circuit and Electromagnetic Properties of Carbon Nanotubes Small 5, 884 (2009) Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Успех в исследованиях не был бы возможен без широкого международного сотрудничества, закрепленного в течение последних десяти лет. Работа команды была поддержана рядом международных грантов на проведение исследований. Среди них проектов INTAS (два из них – Ассоциации Молодых Ученых INTAS) и два проекта НАТО «Наука для мирной программы». Кроме того, осуществлялся ряд двусторонних проектов при поддержке DFG (Немецкое научно-исследовательское сообщество) и BMBF (Федеральное Министерство Образования и Исследований Германии) в сотрудничестве с Берлинским Техническим университетом и Институтом Макса Борна. Пять молодых исследователей от команды НИИ ЯП БГУ получили поддержку Международной Федерации Ученых, Национальной Программы Стипендий.

Параллельно с выполнением проекта BYNanoERA, выполнялись другие международные научно-исследовательские проекты. Три новых международных проекта поддержаны Международной Системой Обмена Научно-исследовательским персоналом Программы "Люди" FP7 (IRSES):

­ Terahertz applications of carbon nanotubes, Международного бюро BMBF (Германия), проект BLR 08/001. Руководители проекта: профессор Ч. Томсен, Institut fuer Festkoerperphysik, TUB (Германия) и С.Максименко, НИИ ЯП БГУ (Беларусь), 2008- ­ Nanocarbon based composite materials for electromagnetic applications, проект BISTC, Менеджер проекта С.Максименко ­ Terahertz applications of carbon-based nanostructures, EU FP7 TerACaN проект FP7-230778, Call ID “FP7-PEOPLE-2008-IRSES” 2009-2012, Руководитель проекта:

доктор М. Портной, университет Экстера (Великобритания) ­ Nano carbon based components and materials for high frequency electronics, EU FP7 CACOMEL проект FP7-247007, Call ID “FP7-PEOPLE-2009-IRSES”, 2010-2013, Руководитель проекта: профессор Ч. Томсен, Institut fuer Festkoerperphysik, TUB (Германия) ­ Fundamental and Applied Electromagnetics of Nano-Carbons, IRSES-GA-2012проект FAEMCAR (2012-2016), Руководитель: профессор Филипп Ламбин, университет Намюра (Бельгия) ­ Nano-thin and micro-sized carbons: Toward electromagnetic compatibility IRSES-GA-2013-610875 NAmiceMC (2014-2017), Руководитель applications, проекта: профессор Ален Сельзар, Университет де Лоррэн (Франция) ­ Carbon-nanotube-based terahertz-to-optics rectenna, FP7-PEOPLE-2013-IRSES 612285 CANTOR (2014-2017), Руководитель проекта: доктор М. Портной, университет Экстера (Великобритания).

Команда НИИ ЯП БГУ также активно включается в подготовку проекта в рамках COST “Nanoelectromagnetics facing societal challenges” (“Наноэлектромагнетизм, лицом к социальными вызовам”), акроним “NEMASO”. Для решения социальных проблем, заявленных новой рамочной программой исследований и инноваций Европейского Союза HORIZON 2020, наноэлектромагнетизм, как и любая междисциплинарная область исследований, нуждается в интенсивном обмене знаниями между различными научными сообществами. Базовой платформой для выполнения предложенных целей COST являются фундаментальные принципы НЭМ и его многочисленные приложения: НЭМ углеродных структур, КТ и гибридные структуры для электромагнитных приложений, нанофотоники, фотогальваники и метаматериалов; НЭМ для биомедицинских приложений; НЭМ для информационно-коммуникационных технологий и т.д. Акция COST поможет исследовательским группам, представляющим перечисленные Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ направления, поддерживать контакты между собой, а также с производителями и конечными потребителями научно-инновационной продукции.

Со временем НИИ ЯП БГУ стал осознавать потенциальное коммерческое значение результатов своих исследований. Тщательно разработанная теория НЭМ могла бы стать основой коммерческих радиофизических программ и/или пакетов для расчета задач электромагнитной совместимости высокочастотных электронных цепей, содержащих наноструктурные элементы. Другое возможное применение использование оптических свойств материалов на основе углеродных нанотрубок и других форм наноуглерода для технологических приложений: экранирующие материалы для электромагнитного излучения и материалы, которые могут применяться для лечении рака.

Однако, процесс передачи знаний и коммерциализации потребует новых навыков и компетенций, новых схем поддержки шагов на пути в научно-инновационный бизнес, всестороннего анализа возможностей и распределения усилий по приоритетным областям, сотрудничества с промышленностью, малым и средним бизнесом. Следующая глава освящает фактические тенденции в НЭМ, анализ которых должен предшествовать стратегическому планированию.

1.4 Куда двигаться? Современные тенденции в Наноэлектромагнетизме и его Аналитический обзор “Современные тенденции развития наноэлектромагнетизма”, опубликованный он-лайн12 и разработанный в рамках выполнения проекта ByNanoERA, является научным обоснованием настоящей Стратегии. Определены тенденции развития НЭМ, новой области науки, которая представляет собой синтез классической радиофизики и электродинамики с квантовой теорией твердого тела, статистической физики, физической кинетики, квантовой химии, вычислительной математики. В обзоре даны характеристики основных типов наноструктур (углеродные нанотрубки, квантовые провода, квантовые точки, плазмонные нанопровода и т.д.) Представлена связь теоретической методологии НЭМ с другими областями науки (материаловедение, нанотехнология, биофизика и медицина). Описаны ключевые приложения НЭМ в наноэлектронике, нанофотонике (цепи, нанорезонаторы и наноантенны, усилители, микроволновые, терагерцовые и оптические генераторы) и в материаловедении (синтез сложных метаматериалов и упорядоченных структур для создания эффективно поглощающих электромагнитных материалов). Проанализированы вероятные направления развития НЭМ, осуществлен поиск его перспективных приложений в различных областях науки, техники и медицины.

Продолжающийся прогресс в синтезе различных наноструктур и их поразительные физические и химические свойства мотивировали значительное увеличение человеческих ресурсов и финансовых инвестиций в эту область исследований во всем мире. Нанонаука, с одной стороны, демонстрирует поразительный прогресс в фундаментальных исследованиях, и, с другой стороны, имеет серьезные перспективы его непосредственной реализации в новых устройствах и изделиях с высоким коммерческим потенциалом в наноэлектронике, нанофотонике, наномедицине и материаловедении. В частности, УНТ предложены как элементарные звенья для реализации различных элементов интегральных схем и ЭМ устройств, таких как линии передачи, полевые транзисторы, соединительные http://www.nano.bsu.by/deliverables/prognosis Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ провода, наноантенны и активные элементы, функционирующие в терагерцовом и инфракрасном диапазонах. Не так давно регулярные структуры, часто классифицируемые как метаматериалы, обратили на себя особое внимание при производстве ЭМ фильтров, прекрасно поглощающих ЭМ излучения, и устройств усиления ТГц сигналов. Возникают так же все новые области применения: химические и биологические датчики, терапевтические методики, включающие селективный фототермолиз раковых клеток, фото - и термоакустическая визуализация. Все это требует анализа электромагнитной функциональности химически модифицированных УНТ и других форм наноуглерода. Не так давно открытый графен является своеобразным мостом между физикой конденсированного состояния и квантовой электродинамикой, открывая новые перспективы для углеродной электроники. Наряду с широким распространением наноматериалов в биомедицине и электронике, насущной проблемой стала разработка и изготовление новых эффективных экранирующих покрытий для электроники микроволнового и радиочастотных диапазонов. Для улучшения ЭМ покрытий, например, для нужд информационно-коммуникационных технологий и космических приложений, будут синтезированы новые композиты на основе наноуглерода и других наноструктур.

Изучение физики квантовых точек, углеродных наноструктур и гибридных структур (как, например, КТ+УНТ) для фотогальваники также представляется исключительно перспективным. Кроме того, планируется вводить УНТ и наноуглерод в скульптурные тонкие пленки с различной внутренней пористой морфологией для ТГц и ИК приложений.

Практическая реализация всех упомянутых устройств, элементов и материалов требует теоретического моделирования и всестороннего экспериментального исследования их ЭМ свойств.

Главный вывод прогноза в том, что для дальнейшего развития в области НЭМ НИИ ЯП БГУ должен сконцентрироваться на следующих моментах:

Электромагнитные эффекты в наноструктурах: моделирование и эксперимент, Углеродные нанотрубки, графен и другие формы наноуглерода в электромагнетизме, Нано - резонаторы, - антенны, - линии передачи, Оптическая нелинейность в наноразмерном пространстве, Наноструктурные композиционные материалы и тонкие пленки: синтез и физикохимические свойства, Наноструктурные композитные материалы для защиты от ЭМ и ионизирующих излучений, Упорядоченные наноструктуры и метаматериалы для контроля электромагнитных полей, Биомедицинское применение металлических наночастиц и наноуглерода, Работа устройств на основе квантов света и единичных фотонов.

1.5. Команда НИИ ЯП БГУ Ядро команды НИИ ЯП БГУ, работающей в области НЭМ, составляют штатные сотрудники Лаборатории электродинамики неоднородных сред.

Белорусский государственный университет (БГУ) - национальный лидер в области высшего образования в Республике Беларусь. БГУ – комплекс, сочетающий образовательные и исследовательские функции с четким фокусом на инновации.

Организационная структура университета включает - 19 факультетов, Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ - 3 научно-исследовательских института, - 4 национальных исследовательских центра, - 114 научно-исследовательских лабораторий, - 6 инновационных промышленных предприятий.

Почти 900 профессиональных исследователей формируют научно-исследовательский штат университета. Физика и химия новых материалов (включая наноструктуры), информатика, исследовательская аппаратура и оборудование (включая аппаратуру для контроля радиоактивного загрязнения), биология, и т.д., являются приоритетными областями научно-исследовательской деятельности университета.

НИИ ЯП БГУ является одним из трех научно-исследовательских институтов, входящих в состав БГУ. Основные области его научных исследований: ядерная физика и физика элементарных частиц, ядерная оптика поляризованных сред, электродинамика неоднородных сред, прикладная электродинамика микроволнового диапазона, физические основы лазеров на свободных электронах, методы и оборудование для радиационного контроля и предотвращения экологических катастроф, системы экологического мониторинга, защита от облучения в медицине и промышленности. С середины девяностых новая область исследований электромагнетизм наноструктур разрабатывается в Лаборатории электродинамики неоднородных сред НИИ ЯП БГУ.

На сегодняшний день деятельность Лаборатории сосредоточена на фундаментальных основах физики наноструктур, т.е. на направлении, включенном13 в Перечень приоритетных направлений фундаментальных и прикладных научных исследований на 2011-2015 гг., утвержденный Постановлением Совета Министров Республики Беларусь. Сегодня в штате Лаборатории состоит 14 человек, 25 % женщины. Возраст более половины штатных сотрудников до 35 лет. В 2012 году около 75% научных сотрудников Лаборатории по крайней мере 1 месяц проводили исследования за границей.

Approved by the Decree of the President of Belarus №378 of 22 July Approved by the Regulation of the Council of Ministers of № 585 of 19 April 2010.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ

2. СТРАТЕГИЧЕСКОЕ ВИДЕНИЕ

2.1 Видение перспектив ЛИЦОМ К БУДУЩЕМУ: К 2025 году, используя свое лидирующее положение в области НЭМ в белорусском нанотехнологическом сообществе, НИИ ЯП БГУ создаст Национальную Лабораторию (Center of Excellence) Наноэлектромагнетизма и интегрируется в Европейское Исследовательское Пространство. В содружестве с Белорусским Государственным Университетом НИИ ЯП БГУ станет важным центром образования в области нанонауки и инноваций в Республике Беларусь и Восточной Европе.

Меры для решения поставленных задач:

1) проведение исследований на высочайшем уровне в НЭМ и смежных областях с целью поддержки белорусских нанотехнологий и дальнейшего расширения сотрудничества с известными мировыми исследовательскими центрами и промышленными компаниями внутри страны и за рубежом, которые в свою очередь помогут в решении социальных проблем в таких сферах как o Высшее образование и аспирантура, o Безопасная, чистая и эффективная энергия, o Здоровье, демографическая безопасность и благосостояние;

2) поддержка научных сил института непрерывным возобновлением и обновлением его исследовательских интересов и научного потенциала, а также обеспечение широких возможностей для штатных сотрудников в профессиональном развитии в течение всей их профессиональной жизни;

3) обучение и подготовка высококлассных молодых исследователей.

Вышеизложенные амбициозные планы и задачи достижимы только в случае наличия следующих важных взаимосвязанных предварительных условий, каждое из которых одинаково критично для успеха НИИ ЯП БГУ:

1) обновленная программа исследований, в которой современные тенденции в НЭМ и его приложениях отражены, в том числе, и во взаимосвязи с промышленными исследованиями и аспектами коммерциализации;

2) достаточное и устойчивое финансирование, 3) всесторонняя международная кооперация, чрезвычайно важная для всех участников исследований, включая представителей промышленности и инвестиций, 4) высококвалифицированная и мотивированная рабочая группа, работающая в тесном контакте с головным университетом, 5) соответствующая исследовательская инфраструктура, учитывающая в целом положительные тенденции развития наноиндустрии в Республике Беларусь (компании по внедрению в производство нанотехнологичных изделий, включая белорусских нанопроизводителей, в глобальных цепях Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ наноиндустрии и т.д.) и в мире в целом.

Фактически, это предварительные условия-цели, к которым должен стремиться НИИ ЯП БГУ для того, чтобы достигнуть своих стратегических целей. Для анализа проблем и барьеров на этом пути, был предпринят SWOT-анализ (SWOT Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы)).

2.2 SWOT-анализ и его рекомендации SWOT-анализ действий НИИ ЯП БГУ в области НЭМ, а также в области нанонауки и нанотехнологий в целом был проведен в 2012 году группой международных независимых экспертов из Австрии и Великобритании при участии команды НИИ ЯП БГУ в рамках проекта FP7 IncoNet EECA («S&T Схема Сотрудничества для восточно-европейских и центрально-азиатских стран»), поддержанного Европейской комиссией и направленного на проведение сравнительного анализа для нескольких институтов из Армении, Беларуси, Казахстана и Болгарии, работающих в сфере нанотехнологии.

SWOT-анализ охватил такие проблемы как - формулировка задач, - стратегия и планирование, - кадры и управление кадрами, - здания, сооружения и оборудование, - коммуникации (публикации, главы книг, обзоры, организация конференций и участие в них, веб-сайт, средства массовой информации, связи с промышленностью), - здоровье и безопасность, - интеллектуальная собственность, - финансирование и финансовые возможности.

Результаты SWOT-анализа приведены в Таблице 1.

нанотехнологии, включая НЭМ.

• Командный дух и сплоченность • Доступ к материалам • Теоретическая база и знания • «Ноу-хау» материалов • Число студентов и творческий потенциал • Ограниченный объем оборудования, дефицит • Международная репутация инструментальных средств исследования • Солидный список публикаций • Коммерциализация результатов научноЛидирующие позиции технических разработок – отсутствие внедрения • Развивающаяся интернационализация и • Дефицит промышленных мощностей – проблема • Гибкость организации и стимулирования • Понимание конъюнктуры рынка • Мощный интеллектуальный потенциал • Понимание социально-экономических нужд • Низкие эксплуатационные затраты • Понимание коммерческого потенциала научных • Потенциал развития от теории до результатов • Высокий средний уровень знаний в области • Присутствие он-лайн физики у молодого поколения • Коммерческое внедрение «ноу-хау»

• Промежуточная позиция между Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ полупроводниковым и электротехническим инженерными сообществами • Междисциплинарное сотрудничество с химиками и математиками • Тесное сотрудничество с БГУ • Использование возможностей 7РП • Рост рынка нанотехнологии • Недостаточное, неустойчивое финансирование • Современные инициативы правительства по • Недостаточное бюджетное финансирование развитию наноиндустрии в РБ • Недостаточность промышленных производств • Признание как высокоинтеллектуального центра • Недостаточная финансовая инфраструктура • Рост понимания проблемы у стратегически уменьшения бюджетного финансирования заинтересованных лиц и потенциальных научно-исследовательских работ • Интерес в сотрудничестве у иностранных мировых экономических проблем • Horizon 2020, инструменты Европейской • Нанотехнология «выходит из моды»

• Участие в национальных научно- • Утечка мозгов – молодое поколение ищет работу исследовательских программах, программах за границей России, Казахстана и ЕврАзЭС • Экономическая перспектива (рецессия) • Совершенствование национальной • Ухудшение уровня высшего образования инновационной политики • Передача накопленных знаний в электронную промышленность Главные рекомендации независимых аналитиков, следующие из SWOT-анализа, включали в себя:

Срочно увеличить финансирование из государственного бюджета, чтобы поддержать развитие НИИ ЯП БГУ и увеличить зарплаты ученых, восстановить независимость от внешних фондов;

Создать группу по синтезу материалов, которая, обеспечив НИИ ЯП БГУ собственными наноматериалами, добавит звено в цепочку финансовой стабильности Лаборатории электродинамики неоднородных сред. Кроме того, рекомендуется создать собственную материальную базу, чтобы в дальнейшем развивать новые тематики и стать более сильным партнером в международном сотрудничестве;

Улучшать экспериментальную базу НИИ ЯП БГУ по исследованию наноматериалов (особенно в микроволновом и ТГц диапазонах);

Провести оценку результатов научной деятельности в разрезе возможности их коммерциализации в условиях белорусской экономики;

Ввести регулярные персональные научные отчеты на семинарах как гарантию роста сотрудников;

Обеспечить начальную подготовку научных сотрудников в области коммерциализации, инновационного бизнеса, маркетинга, ведения переговоров и Формализовать процесс премирования, разработать критерии, которым нужно соответствовать, чтобы каждый исследователь понимал потенциальные возможности роста его/ее карьеры;

Создать офис трансфера технологии НИИ ЯП БГУ; подумать о новых подходах для привлечения промышленного потенциала.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ SWOT-анализ и рекомендации были приняты во внимание при формулировке НИИ ЯП БГУ стратегических целей, особенно при разработке Программы исследований, компоненты которой представлены ниже.

2.3 Сферы исследований – компоненты исследовательской программы 1. Нанорезонаторы, -антенны наноуровне 2. Наноразмерные устройства.

Теория и эксперимент Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ 3. НЭМ для биомедицинских и энергетических приложений исследование возможности усиления локального Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ регулярные структуры в характкристики, применение Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ 6. Наноструктурные материалы ионизирующего излучения с улучшенными потребительскими качествами Производство материала Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ 8 Образование 2.4 Цели и задачи Чтобы осуществить свою миссию и достичь желаемых целей, а также ссылаясь на программу исследований, изложенную выше, НИИ ЯП БГУ определил следующие цели и задачи. В связи с быстро нарастающей интернационализацией исследований и инноваций во всем мире международное сотрудничество может значительно способствовать достижению каждой из целей.

ЦЕЛЬ 1: Обеспечить поддержку научно-исследовательских работ для прорывных проектов по НЭМ:

­ Электромагнитная совместимость на наноуровне (наноЭМС), ­ Наноустройства на основе графена и УНТ, ­ Солнечная энергия, энергосбережение, ­ Новые и «умные» материалы, ­ Наноструктуры для биомедицинских приложений, ­ Материалы и технологии по защите от радиационного излучения, ­ Образование в области нанонауки и нанотехнологии, ­ Инновации в области нанотехнологии.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Задача 1.1. Создание научно-технических основ наноЭМС Взаимодействие между элементами в наноЭМС не является чисто электромагнитным, так как некоторые специфически квантовые явления, такие как туннелирование, спинорбитальное взаимодействие, а также эффекты многих тел, включая диполь-дипольные и спин-спиновые взаимодействия, а также Раби волны, начинают играть существенную роль. Вышеупомянутые квантовые взаимодействия приводят к появлению многочастичных запутанных состояний, которые предлагается использовать для создания цифровой наноэлектроники (в частности, кубитов различного типа). Эти взаимодействия, которые считаются необходимыми для функционирования перспективных устройств наноэлектроники, нельзя также не учитывать, как паразитарные факторы, определяющие характеристики наноЭМС. Их также надо принимать во внимание при практической реализации дизайна любой из наноразмерных цепей. По этой причине остро необходим "мост" между вычислительной электродинамикой и квантовой физикой.

Задача 1.2. Передача знаний в области наноЭМС, наноразмерных устройств и т.д. в электротехнику Эта специфическая задача тесно связана с предыдущей, т.к. традиционно проблемы ЭМС, главным образом, решались в электротехнике. Важно понимать, что современные микросхемы на субмикронном уровне (т.е. формально отнесенном к «нано»), все еще подчиняются классической ЭМС, когда паразитные параметры цепей, такие как паразитная емкость и паразитная индуктивность, обратно пропорциональны характерному размеру элемента цепи. Вместе с тем, если говорить о схемах, содержащих наноразмерные элементы, созданные на основе нанотрубок, нанопроводов, квантовых точек, т.е. квантово-механических объектов, целый ряд сложных, имеющих принципиальное значение для наноЭМС, проблем остаются открытыми. Некоторые из этих проблем связаны с колоссальной вычислительной нагрузкой. Необходимо рассчитывать схемы, содержащие невероятно большое число наноразмерных компонент, и характеризующихся гигантским уровнем интеграции порядка 107-108 элементов.

Наличие многих паразитарных связей (число которых значительно превышает количество элементов системы) делает, вообще говоря, нерешаемой проблему реалистичной оценки шума в случае рассмотрения всех элементов по отдельности. Несмотря на очевидную возможность кластеризации элементов (объединения их в макрокластеры) и соответственно решения задачи паразитных связей для существенно меньшего числа элементов схемы, математическое моделирование этих связей (по аналогии с макроскопическими системами моделирования) представляется весьма сложной вычислительной задачей. Наиболее острые проблемы, требующие решения в наноЭМС, представлены на диаграмме:

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Таким образом, необходимо донести до сообщества классической ЭМС, что назревает острый вопрос переноса ЭМС на наноуровень, требующий пересмотра ключевых понятий классической теории ЭМС, таких как электромагнитные связи, экранирование и согласование.

Задача 1.3. Сократить разрыв между прикладными исследованиями НЭМ в области электромагнитных материалов и промышленностью (малые и средние предприятия) Команда НИИ ЯП БГУ сформулировала комплекс рекомендаций по определению оптимального состава композитного материала на основе наноуглеродов, выбору полимерной матрицы и т.д. для создания эффективных ЭМ покрытий. В то же время, прежде чем сделать следующий шаг, коммерциализировать результаты научноисследовательской деятельности, производить умные электромагнитные материалы, используя существующие производственные мощности в Республике Беларусь, странах ЕврАзЭС и Европе, необходимо обеспечить всестороннее исследование других потребительских свойств ЭМ композитов механических и тепловых. Для этого необходимо укрепить сотрудничество как в Беларуси, так и в ERA в области науки о полимерах, механике и исследовании тепловых свойств.

Задача 1.4. Передать фундаментальные знания НЭМ, включая «ноу-хау», для коммерциализации научно-исследовательских результатов Проблема оценки и использования интеллектуальной собственности должна быть решена на новом уровне. Практика получения национальных патентов, связанная со сравнительной дешевизной их поддержания, должна быть пересмотрена. Необходимо подавать международные патенты. Заявки на международные патенты должны Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ финансироваться заинтересованными потребителями на конкурентной основе.

Необходимо дать оценку потенциальной коммерческой ценности накопленных знаний.

Задача 1.5. Обеспечить материальную базу НЭМ Первый шаг в этой деятельности воспроизведение известных технологий производства наноуглерода. Необходимо также организовать мощную базу для структурной охарактеризации материалов, включая SEM (сканирующий электронный микроскоп), TEM (просвечивающий электронный микроскоп), оптический микроскопический анализ.

В этом смысле, было бы полезно, если бы НИИ ЯП БГУ как подразделение БГУ, или самостоятельно стало членом одного из международных исследовательских центров нанотехнологий, например, наноцентра в Римском университете la Sapienza, который за ежегодный членский взнос проводит всевозможные структурные исследования наноматериалов на очень высоком уровне.

Следующий шаг организовать производство наноуглерода в объемах, необходимых для выполнения большого число инновационных проектов. И, наконец, НИИ ЯП БГУ планирует изготавливать полимерные и неорганические нанокомпозиты для решения широкого круга задач, включая задачи ядерной физики.

Задача 1.6. Организовать на базе Лаборатории электродинамики неоднородных сред Исследовательский центр нанотехнологий Организация Исследовательского центра нанотехнологий необходима для объединения усилий подразделений БГУ, нацеленных на научные исследования и междисциплинарное образование в области нанотехнологий и наноматериалов. По нашему мнению, со временем он разовьется в Center of Excellence европейского уровня. Этому будет способствовать планируемое, в соответствии с Концепцией становления и развития наноиндустрии в Республике Беларусь до 2020 года, создание к 2015 году нового Центра коллективного пользования исследовательским оборудованием.

Есть хорошая практика в БГУ и других белорусских университетах накапливать дорогостоящее оборудование в центрах коллективного пользования. Мы полагаем, что НИИ ЯП БГУ мог бы организовать центр коллективного пользования таким оборудованием, как SEM, TEM, микроволновая и TГц спектроскопия и т.д.

Задача 1.7. Обеспечить жизнеспособную систему передачи знаний в систему образования Будет активно поддерживаться участие штатных сотрудников НИИ ЯП БГУ в образовательном процессе в БГУ, в других белорусских и иностранных университетах, включая разработку и распространение образовательных и учебных материалов для молодых исследователей, аспирантов и докторантов в области НЭМ. Исследовательский центр нанотехнологии станет центром мультидисциплинарного обучения НЭМ, осуществляя такие программы как, например, “Композитные наноматериалы”, “Функциональные наноматериалы“, “Наноустройства”, “НЭМ в биотехнологии” и т.д.

Задача 1.8. Создать агентство трансфера технологий для расширения коммерциализации результатов научно-исследовательских работ Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Агентство трансфера технологий будет создано в НИИ ЯП БГУ для работы на стыке науки и промышленности.

ЦЕЛЬ 2: Создать условия достаточного и устойчивого финансирования исследовательской и инновационной деятельности НИИ ЯП БГУ Финансовый кризис в РБ привел к уменьшению бюджетной поддержки науки и инновации. Как следствие, увеличились требования правительства к государственным исследовательским организациям по поиску новых источников финансирования, соотношение бюджетного и внебюджетного финансирования было сжато до 30:70.

НИИ ЯП БГУ удалось гарантировать равные доли финансирования из бюджета и внебюджетных источников, кроме того, часть внебюджетного финансирования была полностью сформирована иностранными источниками. Однако, из-за очень высокой конкуренции, особенностей международных и иностранных программ, стабильное участие института в зарубежных и международных программах остается проблемой.

Значительное повышение уровня финансирования является жизненно необходимым:

например, в 2010 году ЕС тратил 122 тыс. долл. США 15 в пересчете на одного исследователя в год, в то время как Республика Беларусь в 5.5 раз меньше.

Задача 2.1. Войти и, если возможно, координировать национальные научноисследовательские программы, а также программы по линии Союзного Государства, СНГ и ЕвроАзЭС в рамках компетенций НИИ ЯП БГУ Необходимо поддержать существующие и создать новые партнерские отношения для идентификации специфических задач исследования в рамках базовых идей наноэлектромагнетизма с тем, чтобы запустить новые научно-исследовательские программы на национальном уровне, двусторонние (Россия-Беларусь) и многосторонние (ЕвроАзЭС, СНГ).

Задача 2.2. Войти в самые престижные международные программы, поддерживающие развитие нанонауки и нанотехнологий HORIZON 2020, рамочная программа исследований и инновации 16 Европейского союза на 2014-2020 годы (или H2020), предоставляет различные возможности для научных исследований и инновационной деятельности в области нанотехнологий в сотрудничестве с ЕС и другими партнерами во всем мире. В отличие от других международных программ, которые, как правило, поддерживают международную мобильность исследователей и выделяют гранты персонально на исследователя, HORIZON 2020 предлагает сбалансированное финансирование на приобретение оборудования и персональные гранты, и, кроме того, выделяет гранты на проведение исследований университетам, НИИ, компаниям, включая малые и средние предприятия, каждый из которых играет уникальную и важную роль в процессе инновации и исследований.

COMMUNICATION FROM THE COMMISSION TO THE EUROPEAN PARLIAMENT, THE COUNCIL,

THE EUROPEAN ECONOMIC AND SOCIAL COMMITTEE AND THE COMMITTEE OF THE REGIONS,

Brussels, 30.11.2011, COM(2011) 808 final.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ H2020 будет полностью открыт для участия белорусских команд. Их деятельность в рамках проектов будет финансироваться на той же правовой основе, что и деятельность организаций из ЕС.

Предшествующий опыт работы НИИ ЯП БГУ в 7-ой рамочной программе научнотехнических разработок ЕС, высокий уровень исследований, многочисленные международные партнерства и видимый рост уровня команды, все вместе дают хорошие возможности войти в H2020 в области нанонауки и нанотехнологии, сконцентрировавшись на приоритете “Промышленное лидерство”. Эта часть Программы ставит целью сделать Европу лидером в области предоставления возможностей и индустриальных технологиях со специализированной поддержкой информационно-коммуникационных технологий, нанотехнологий, продвижении материалов, биотехнологии и т.д., а также оказывая всестороннюю поддержку инициативам, направленным на возможности получения выгоды от комбинирования нескольких ключевых технологий.

Другие потенциальные ниши для НИИ ЯП БГУ:

­ приоритет “Социальные проблемы”, который объединяет ресурсы и знания в различных областях технологии и дисциплин, обеспечивая всю цепочку от исследований до рынка в нескольких приоритетных направлениях, например, обеспечение безопасности, экологически чистая и эффективная энергия, здоровье, ­ приоритет “Передовая наука”, где Еврокомиссия оказывает поддержку талантливым и творческим людям и их командам в проведении исследований в новых областях науки.

Задача 2.3. Расширить партнерскую сеть по принципу взаимодополняемости, специально фокусируясь на поиске партнеров в промышленности НИИ ЯП БГУ уже создал свою обширную партнерскую сеть из более чем высококвалифицированных исследовательских групп из многих стран ЕС, России, Восточной Европы и США. В течение предыдущего десятилетия члены этой сети в различных комбинациях успешно выполняли проекты, финансируемые Международным научно-техническим центром, НАТО, 7РП, Всемирной Федерацией Ученых, Федеральным министерством Образования и Науки Германии, Российским фондом фундаментальных исследований, двусторонними программами сотрудничества в области науки и техники со странами - партнерами и проектами, поддержанными Правительством Республики Беларусь, БРФФИ, Государственным комитетом по науке и технологиям и другими организациями, предоставляющими гранты для международного сотрудничества.

Однако, большинство финансовых механизмов, используемых НИИ ЯП БГУ до сегодняшнего дня, как на международном, так и на национальном уровне, было сосредоточено на поддержке фундаментальных и прикладных исследований, в то время как инновационная деятельность (передача технологии, организация сети, поиск партнера, маркетинговое исследование, поддержка и т.д.), хотя и провозглашена первоочередной, все еще не финансируется.

Поскольку H2020 все более ориентирован на инновации, оказывается, что партнерство с конечными потребителями необходимое условие успеха исследовательской группы. Это Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ созвучно требованиям, сформулированными в Концепции становления и развития наноиндустрии в Республике Беларусь17.

Одним из способов расширить контакты с индустриальными партнерами является участие, насколько это возможно для партнеров из стран, не являющихся членами ЕС, в Европейских Технологических Платформах (ETP). Параллельно с их главной задачей разработкой стратегий и обеспечением последовательного ориентированного на бизнес анализа исследований, узких мест инноваций, а также возможностей, связанных с социальными проблемами и действиями промышленного руководства Европейские Технологические Платформы мобилизуют промышленность и другие заинтересованные организации для партнерской работы в соответствии с согласованными приоритетами по обмену информацией, передаче знаний широкому кругу заинтересованных лиц18. В качестве первого шага, необходимо присоединиться к таким ETP как Photonics2119, EuMAT (ETP для перспективных конструкционных материалов и технологий20) и ETP по наномедицине Nanomedicine21. Тот же подход должен использоваться для сотрудничества с соответствующими технологическими платформами, действующими в России.

Кроме того, необходимо частично перейти от распространения и пропаганды деятельности группы на научных конференциях к участию в мероприятиях брокерского типа, особенно с большим представительством промышленного сектора и / или с участием Европейской сети поддержки предпринимательства в качестве соорганизатора.

диверсифицировать инструменты и географию сотрудничества Международное сотрудничество развивается с течением времени. Некоторые из новых тенденций могут влиять на действия отдельных стран и организаций. В частности, решение Европейской комиссии о нефинансировании партнеров из стран БРИКС (стран развитых экономик, таких как США, Япония, Ю.Корея, Китай, Россия) в рамках H может уменьшить интерес исследователей из этих стран к участию в программе. В результате НИИ ЯП БГУ вместе с несколькими российскими партнерскими исследовательскими центрами должны искать новую платформу сотрудничества.

Появляющиеся возможности должны быть включать:

­ участие белорусских организаций в Российских Федеральных целевых программах;

­ сотрудничество НИИ ЯП БГУ с Фондом СКОЛКОВО, Россия.

Очевидно, нельзя забывать о таких путях, традиционно используемых для сотрудничества, как совместные проекты Белорусского Республиканского Фонда Фундаментальных Исследований и Российского Фонда Фундаментальных Исследований.

По различным причинам в Республике Беларусь отсутствуют надежные инструменты поддержки международной мобильности и установления связей и контактов, так же как и схемы финансирования традиционной инновационной деятельности, за исключением инновационных проектов ГКНТ. В идеале, инструменты международного сотрудничества Resolution of the Council of Ministers of the Republic of Belarus of 18 February 2013 №113.

COMMISSION STAFF WORKING DOCUMENT STRATEGY FOR EUROPEAN TECHNOLOGY

PLATFORMS: ETP 2020, Brussels, 12.7.2013, SWD(2013) 272 final http://www.photonics21.org http://www.eumat.eu http://www.etp-nanomedicine.eu Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ должны компенсировать нехватку национальных инструментов и увеличить финансирование на национальном уровне. Необходим постоянный мониторинг возникновения новых возможностей в этой области.

Мероприятия по поддержке типа ERA-WIDE и типа R2I (FP7) будут весьма интересны для НИИ ЯП БГУ в будущем, так как они наряду с поддержкой исследований подразумевают поддержку инновационной деятельности, для которой сложно получить финансирование на национальном уровне, но которая чрезвычайно важна для успеха исследований. Так как инновации включены в стратегические приоритеты развития добрососедства ЕС на 2014-2020 годы, проекты по созданию и развитию наноиндустрии в странах Восточной Европы, и сотрудничество с ЕС в этой области будет реализовано (наиболее вероятно) в рамках инструментов ENP.

На сегодняшний день объем международного сотрудничества команды НИИ ЯП БГУ кажется достаточным. Однако, в случае возможного расширения географии сотрудничества, инфраструктура в Беларуси для поддержки научно-технологического партнерства с несколькими китайскими провинциями, с Ю.Кореей, Индией и.т.д. может быть расширена, что должно стать импульсом для дальнейшего развития.

Задача 2.5. Обеспечить устойчивую он-лайн видимость НИИ ЯП БГУ и НЭМ, а также деятельность по ее поддержке Веб-сайт НЭМ (nano.bsu.by) будет реструктурирован, чтобы обеспечить доступ к новым знаниям о НЭМ, ключевым вопросам текущей научно-исследовательской работы и т.д. и, в то же время, чтобы информация на сайте могла быть понята потенциальными партнерами из сферы инноваций и промышленности.

Известно, что общественность, компании, политики не всегда в полном объеме осведомлены о массиве научных знаний в их странах и положительном влиянии, которое они оказывают или могли бы оказать на экономику. Коммуникационные ресурсы играют весьма важную роль по обеспечению информацией, распространению научных открытий в более широкой аудитории, чем научное сообщество. НИИ ЯП БГУ становится активным участником информационного обмена через представление результатов исследований в брошюрах, газетных статьях, телевизионных передачах и конечно, в сети Интернет через веб-сайты и социальные сети. Команда НИИ ЯП БГУ осознает, что современный дизайн и целевые сообщения веб-сайта ключевые аспекты успешной коммуникации.

Информационные бюллетени, которые имеют целевую аудиторию в промышленности, должны использоваться более интенсивно и должны содержать заявления в форме «что мы можем сделать, чтобы помочь Вашему бизнесу».

ЦЕЛЬ 3. Сохранить высококвалифицированную и мотивированную группу исследователей, работающую в тесном контакте с головным Университетом Фундамент для непрерывного и успешного развития НИИ ЯП БГУ развитие ресурсов, необходимых для поддержки усилий по сохранению и развитию мотивированной команды. Реальные инвестиции, которыми международное сотрудничество способствует процессу развития, как это было упомянуто выше, напрямую зависят от профессионального развития исследователей и международной мобильности, необходимых для раскрытия таланта и получения ресурсов, требуемых для достижения поставленных НИИ ЯП БГУ целей.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Задача 3.1. Обеспечить устойчивое участие всех членов команды НИИ ЯП БГУ в международных проектах для профессионального роста сотрудников в результате международной мобильности, приобретения новых умений и практических навыков, обмена опытом, участия в работе над совместными публикациями Общеевропейская и национальная политика в области исследований в государствахчленах ЕС и многих других странах подразумевают наличие множества инструментов для поддержки мобильности как молодых, так и опытных исследователей. В некоторых странах эти процессы организуются правительствами или под контролем профильных министерств, в то время как в других странах эта функция выполняется специализированными организациями. Получение актуальной информации о доступности международных грантов и возможности их использования в полном объеме является одной из задач для менеджмента команды НИИ ЯП БГУ.

Комплекс мероприятий им. Марии Складовской - Кюри в рамках H2020 открыт и для исследователей, и для организаций (университеты, научно-исследовательские институты, исследовательская инфраструктура, фирмы и другие социально-экономические субъекты деятельности) из всех стран, включая страны третьего мира. Они открыты для всех областей исследования и инноваций, включая фундаментальные исследования и внедрения на рынке инновационных услуг.

Важным для НИИ ЯП БГУ новым аспектом, который должен быть тщательно проработан с учетом предыдущего опыта участия в программах IRSES (Marie Curie Actions in FP7), является деятельность Research and Innovation Staff Exchange (RISE). RISE поддерживает международное и межсекторное сотрудничество посредством обмена специалистами из исследовательской и инновационной среды, совместное использование знаний и идей в цепочке исследования --> рынок (и рынок --> исследования) для продвижения науки и развития инноваций. В отличие от программы IRSES, RISE имеет наряду с международным и межотраслевой охват, причем возможны и предпочтительны комбинации обоих (т.е. например, участвуют ученые из третьих стран и университетов ЕС + инновационные малые предприятия из ЕС). RISE разработан для вовлечения в исследовательскую и инновационную деятельность учреждений академического и неакадемического секторов (в особенности средних и малых предприятий), базирующихся в Европе (государства-члены и ассоциированные государства) и вне Европы (страны третьего мира). RISE способствует развитию культуры инноваций, приветствует и вознаграждает творческий потенциал и предпринимательство и помогает превратить творческие идеи в инновационные продукты, услуги или процессы.

Задача 3.2. Совместно с головным университетом войти в специализированные международные проекты по профессиональной подготовке молодых исследователей в области нанонауки Сотрудничество с головным Белорусским государственным университетом, ведущим ВУЗом в Республике Беларусь, имеет принципиальное значение для НИИ ЯП БГУ. Это может способствовать усилению позиций на международном уровне как НИИ ЯП БГУ, так и БГУ в целом. Необходимо участвовать в международных программах развития карьеры молодых исследователей в области нанонауки, в подготовке магистрантов и аспирантов.

Существующие партнерские отношения НИИ ЯП БГУ с университетами и ведущими исследовательскими центрами ЕС должны быть скорректированы с учетом стремления Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ НИИ ЯП БГУ участвовать в образовательном процессе на уровне магистратуры аспирантуры.

The Innovative Training Networks (ITNs) являются частью комплекса мероприятий им.

Марии Складовской-Кюри в рамках H2020. ITN поднимает на качественно новый уровень и структурирует обучение молодых исследователей в аспирантуре, расширяя традиционную академическую подготовку и выделяя средства на приобретение научного оборудования, обеспечивая хорошие перспективы карьерного роста как в академическом, так и неакадемическом секторах путем организации международной, междисциплинарной и межсекционой мобильности, что способствует развитию инновационноориентированного мышления. Главная идея данного типа проектов обучение нового поколения творческих, предприимчивых исследователей-новаторов, которые будут способны не только создать новое знание, но и преобразовать знание и идеи в товары и услуги с высоким социальным и экономическим потенциалом.

Мероприятия будут осуществляться через поддержку отобранного на конкурсной основе объединения исследовательских, учебных и/или аспирантских программ, реализуемых консорциумом университетов, научно-исследовательских институтов, исследовательских инфраструктур, фирм, малых и средних предприятий и других участников из разных стран Европы и мира.

Задача 3.3. Организовать инновационный тренинг для сотрудников НИИ ЯП БГУ Идея состоит в том, чтобы гарантировать профессиональный рост сотрудников с учетом их способностей и опыта; обеспечивать некоторую начальную подготовку исследователям в области коммерции, маркетинга, переговорного процесса и т.д. с целью дать каждому члену команды возможность стать активным членом профессионального сообщества.

Задача 3.4. Создать национальное информационное бюро для сотрудничества с исследователями из ЕС и инновационными программами в нанонауках и нанотехнологиях Организация контактного центра для кооперации и сотрудничества Беларуси с ЕС в области нанонаук и нанотехнологий в ведущем национальном университете и, в частности, непосредственно в НИИ ЯП БГУ, у которого есть богатый опыт международного сотрудничества с ЕС, представляется естественным шагом вперед в расширении сферы интересов НИИ ЯП БГУ.

Это поднимет значимость команды в национальном научном сообществе и даст возможность получать "из первых рук" информацию для всех заинтересованных исследовательских центров, НИИ ЯП БГУ и БГУ. Кроме того, это увеличит узнаваемость НИИ ЯП БГУ и возможности его сотрудничества с ЕС через сеть национальных информационных бюро в рамках H2020. Организуя сотрудничество национального и европейского наносообществ и получая «из первых рук» информацию об инициативах ЕС в области нанонаук и нанотехнологий, НИИ ЯП БГУ станет важным центром национальной наноиндустрии в Республике Беларусь.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ ЦЕЛЬ 4: Развивать инфраструктуру исследований Задача 4.1. Поддерживать, лоббировать и обеспечивать эффективную работу центра коллективного пользования исследовательским оборудованием БГУ В соответствии с принятой «Концепцией создания и развития наноиндустрии в Республике Беларусь до 2020 года» в БГУ до 2015 года должен быть создан Центр коллективного пользования исследовательским оборудованием в области нанонауки. НИИ ЯП БГУ должен извлечь из этого максимально возможную для себя пользу.

Задача 4.2. Извлечь пользу от доступа к исследовательской инфраструктуре, предоставляемой программами международного сотрудничества На сегодняшний день трудно ожидать прямые иностранные инвестиции в белорусскую национальную инфраструктуру исследований, хотя международное сотрудничество частично решает эту проблему, особенно в плане выделения финансовых ресурсов на приобретение исследовательского оборудования белорусскими партнерами в рамках больших международных программ (например, FP7, H2020).

Другая возможность это обеспечение доступа для белорусских ученых к исследовательской инфраструктуре в организациях-партнерах в ЕС и других странах в рамках совместных проектов, обмена научными кадрами, тренингов и т.д. При увеличении международной мобильности возможно расширение этой деятельности.

Специализированный раздел H2020 «Научный приоритет» – Исследовательские инфраструктуры (Research infrastructures) гарантирует, что в Европе есть общедоступные для всех исследователей в Европе и вне ее инфраструктуры мирового уровня. Странысоседи, включая Беларусь, могут извлечь пользу из сотрудничества с такими Центрами.

Мы предполагаем, что для успешного выполнения стратегического плана важны следующие дополнительные цели:

­ введение эффективных систем стратегического и корпоративного управления и планирования;

­ осуществление эффективной политики управления персоналом, включая поиск, пополнение и обучение персонала;

­ оптимизация и расширение деятельности института.

Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ 3. ПЛАН ДЕЙСТВИЙ ЦЕЛЬ 1: Обеспечить поддержку научно-исследовательских работ для прорывных проектов по НЭМ:

­ Электромагнитная совместимость на наноуровне (наноЭМС), ­ Наноустройства на основе графена и УНТ, ­ Солнечная энергия, энерго-сбережение, ­ Новые и «умные» материалы, ­ Наноструктуры для биомедицинских приложений, ­ Материалы и технологии по защите от радиационного излучения, ­ Образование в области нанонауки и нанотехнологии, ­ Инновации в области нанотехнологии.

Задача 1.1.

технических основ наноЭМС Передача знаний в области наноПодачи заявки на конкурс ЭМС, наноразмерных устройств и т.д.

в электротехнику Сократить прикладными исследованиями НЭМ в области электромагнитн ых материалов и промышленность средние предприятия) Передать фундаментальны е знания НЭМ, использование «ноу-хау», для коммерциализаци и научнокоммерческую ценность;

исследовательски х результатов Задача 1.5.

Обеспечить материальную базу НЭМ Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Задача 1.6.

Организовать на базе Лаборатории электродинамики неоднородных сред Исследовательск ий центр нанотехнологий Задача 1.7.

Обеспечить жизнеспособную систему передачи знаний в систему образования Задача 1.8.

Создать агентство трансфера технологий для расширения коммерциализаци и результатов научноисследовательски х работ ЦЕЛЬ 2: Создать условия достаточного и устойчивого финансирования исследовательской и инновационной деятельности НИИ ЯП БГУ Задача 2.1. Войти и, если возможно, координировать национальные научноНЭМ, и координировать их;

исследовательские программы, а также программы по линии Союзного Государства, СНГ и ЕвроАзЭС в рамках компетенций НИИ ЯП БГУ Задача 2.2. Войти в самые престижные международные программы, поддерживающие развитие нанонауки и нанотехнологий Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ Расширить партнерскую сеть взаимодополняемос ти, специально фокусируясь на поиск партнеров в промышленности Всесторонне рассмотреть появляющиеся возможности, развивать инструменты и географию сотрудничества Обеспечить устойчивую он-лайн видимость НИИ ЯП БГУ и НЭМ, а также деятельность по ее поддержке ЦЕЛЬ 3. Сохранить высококвалифицированную и мотивированную группу исследователей, работающую в тесном контакте с базовым Университетом Задача 3.1. Обеспечить устойчивое участие всех членов команды международных профессионального роста сотрудников в результате международной мобильности, приобретения новых практических навыков, участия в работе над совместными публикациями Задача 3.2. Совместно университетом войти в специализированные международные Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ профессиональной подготовке молодых исследователей в области нанонауки Организовать инновационный сотрудников НИИ ЯП БГУ Задача 3.4. Создать национальное информационное бюро для сотрудничества с исследователями из ЕС и инновационными нанотехнологиях ЦЕЛЬ 4: Развивать инфраструктуру исследований Поддерживать, обеспечивать эффективную работу центра коллективного пользования исследовательским оборудованием БГУ Задача 4.2. Извлечь пользу от доступа к исследовательской инфраструктуре, предоставляемой программами международного сотрудничества Стратегия долгосрочного развития НИИ ЯП БГУ в области НЭМ