Нано-биотехнология. Фармацевтикалық биотехнология

Наноматериалдар арасында нанобөлшектермен арқауланған жай полимерлерден тұратын арзан және берік материалдар - нанокомпозиттер ерекше орын алады, қазірдің өзінде оларды алудың өнеркәсіптік технологиялары әзірленуде. Нанокомпозиттер құрылыста, жабдық пен жиһаз, тұрмыстық электр аспаптары және т.б. өндірісінде қолданыс табады.

Көмір сутекті нанотүтіктер (диаметрі бірнеше нанометрлер болатын цилиндр құрылымдар) молекулярлық электрониканың негізгі материалдарының бірі болады, олардың эмиссиялық ерекшеліктері мен өткізгіштігі ауқымды шектерді аса шағын көлденең мөлшерлермен және қоректендірудің төменгі кернеуімен ерекшеленетін жаңа сыныпты электрондық аспаптарды жасауға мүмкіндік береді.

Әлемдегі нанотехнология саласындағы Cientifica жетекші ақпараттық компаниясы нарықтың және энергияны сақтау құрылғысына көміртегі наноқұрылымын енгізудің салдарын талдай отырып, "Энергетикалық нарыққа арналған нанотүтіктер" деген түпкілікті шолу жариялады. Мысалы, бүгінгі күні өндірілген кремний батареяларының жартысы олардың энергетикалық сыйымдылығын ұлғайтатын нанотүтікті талшықтардан тұратыны байқалады және 2020 жылға қарай бұл сан 85%-ға жететіні болжанып отыр. Бұдан өзге Cientifica 5 жыл ішінде көп қабырғалы нанотүтіктерді пайдаланатын жылу элементтерінің пайызы 70-ке дейін көтерілетінін болжайды. Осы уақыт ішінде нанотүтіктерді әзірлеудің құны азаятын болғандықтан, бұл нарығы отын ұяшықтарының жалпы арзандауына алып келеді.

Болжам бойынша көміртекті нанотүтіктерін жаппай өндіру АҚШ пен Жапониядан Қытай мен Кореяға ауысады, ал соңғылары нанотүтіктердің барлық түрлерінің негізгі жеткізушісі болады.

Электроникадан гөрі өнеркәсіптің едәуір көптеген салаларына қатысты болғандықтан, микроэлектроника мен интегралдық схемаларды пайдалануға қарағанда нанотехнологияларды дамыту қоғам өміріне неғұрлым күшті әсер етеді.

Нанотехнологияны электроника мен компьютерлі техникада пайдалану құрылғының кішіреюіне, жедел әрекеттің ұлғаюы мен энергия тұтынудың төмендеуіне алып келеді. Болжауға сәйкес 2015 жылға қарай ең кішкентай компоненттерінің желілік мөлшері 10 нм шегіне дейін жетуі тиіс.

2003 жылдан бастап нанотехнологиялар саласындағы зерттеулер Қазақстандағы іргелі зерттеулер бағдарламасының басымдықтары болып табылады. Елде осындай зерттеулерді орындайтын және осы салада әзірлемелерге ие ғылыми ұжымдар бар. Алайда, республикада нанотехнологиялар саласында ғылыми зерттеулерді жүргізу үшін қымбат жабдық жоқ, ғалымдарға зерттеулерді Ресейдің ғылыми зертханаларында жүргізуіне тура келеді.

Ғылым мен техниканы дамытудың басым салаларында ғылыми зерттеулерді жүргізу Қазақстанға зияткерлік әлеуетті сақтау мен дамытуға, елдің экономикалық дамуына серпін беруге мүмкіндік береді.

Қазіргі уақытта Қазақстанда республикада өндірілетін металдар негізінде көп функционалды қорытпалар мен материалдарды алудағы бәсекеге қабілетті технологиялар жоқ. Отандық металл өнімдерін өткізу нарықтарын кешенді талдау оның кен өндіру және өңдеуші өнеркәсіптерінің арасындағы тепе-теңсіздікпен, машина жасау кешенінің дамымағандығымен сипатталатындығын, ал металлургия өнеркәсібінің шығаратын өнімінің шетелдік тұтынушыларға бағдарланатынын көрсетеді.

Барлық металл өнімдері (қорытпалар) шетелден әкелінеді. Осылайша қорытпаларға ұдайы өсіп отырған қажеттілік қанағаттандырылған жоқ және жыл сайын бұл проблема күрделі бола түсуде. Сондықтан көп функционалды материалдар мен қорытпалар өндірудің бәсекеге қабілетті технологияларын дамыту Қазақстанды жоғары технологиялық өнімдер өндірушілердің әлеуетті серіктестері қатарына шығарады және әлемдік нарықта тиісті тауашадан орын алады.

Металл бұйымдары мен қорытпаларды өндіру машина жасау мен экономиканың басқа салаларының өспелі қажеттіліктеріне сәйкес келмейді, бұл республикаға металл бұйымдары мен қорытпалардың айтарлықтай келемін импорттаудың себебі болып табылады.

Бүгінде Қазақстанда жоғары тиімді ғылымды қажетсінетін материалдарды, республикада өндірілетін металдар негізінде көп функционалды қорытпаларды және материалдарды шығаруға негізделген қазіргі заманғы кәсіпорындар жоқ.

Кепілдік сапасы бар сортты илемнің өспелі ішкі сұранысын қамтамасыз ету проблемасын шешу өте маңызды. Осыған байланысты шикізатты ішкі нарыққа бұру мен 4-5 қайта бөлістердегі металл өнімдерін шығару бойынша өндірістік қуаттарды кеңейту қажет.

Қазақстанда түсті және сирек металдардың көпшілігі шығарылады, алайда, сонымен қатар осы металдардың негізінде арнайы қорытпалар өндірісі жоқ. Мәселен, жезқазған бірегей минералынан алынатын сирек рений - аммоний перренаты тұзы түрінде шығарылады. Тазалығы жоғары ренийді шығаруды ұйымдастыру шығарылатын өнім номенклатурасын кеңейтуге және металл ренийі мен оның тұздарының бағасындағы айырмашылық есебінен қосымша табыс алуға мүмкіндік берер еді.

Рений қорытпалары мен ренийдің ұсақ дисперсерлік ұнтақтары аэроғарыш техникасында, энергетикада және өнеркәсіптің басқа да салаларында, әр түрлі тетіктер мен аспаптардың бөлшектерін дайындау үшін ұнтақ металлургияда пайдаланылады.

Қазіргі заманғы техника салаларын дамытуда ұнтақ және композициялық материалдардың рөлі үздіксіз өсуде, мұнда осы материалдардың арнайы ерекшеліктерін қамтамасыз етпейінше авиация және зымыран техникасының, химия машина жасау машиналары мен агрегаттарын пайдалану мүмкін емес.

Республикада отандық машина жасау, энергетика, мұнай, химия өндірістері үшін жұмыстың жоғары ресурстары бар сенімді техникаға және аспаптар мен тетіктердің жауапты бөлшектерінің ыстыққа және тотығуға беріктігін ұлғайтуға мүмкіндік беретін жаңа технологияларды әзірлеуге және қолданыстағыларын енгізуге қажеттілік сезіледі, құрастырмалы материалдардың қызмет мерзімі қазіргі уақытта барынша өзекті болып табылады.

Металл бұйымдарын, қорытпалар мен көп функционалды материалдарды өндірудің бәсекеге қабілетті технологияларын дамыту Қазақстанды әлемдік нарықта жоғары технологиялық өнім өндірушілердің әлеуетті серіктестері қатарына шығарады.

Қазіргі кезде  нанотехнологияның дамуының арқасында адам  орнына  дәрі-дәрмек жасайтын роботтор дүниеге келуде.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1. Ю. Д. Семчиков. «Дендримеры – новый класс полимеров». Соросовский Образовательный Журнал. 1998. № 12, стр. 45-51.

2. «Магия микрочипов».  «В мире науки», ноябрь, 2002, стр. 6-15.

3. Сканирующая зондовая  микроскопия биополимеров. Под ред.  И. В. Яминского. М., «Научный  мир», 1997.

4. Robert C.W. Ettinger, The Prospect of Immortality, Doubleday, NY, 1964. Русский перевод: Роберт Эттингер. Перспективы бессмертия. М., «Научный мир», 2003

5. Жан-Мари Лен. «Супра молекулярная химия: концепции и перспективы». Новосибирск, «Наука» , 1998 г.

6. «Квантовые вычисления: за и против» (сборник). Ижевск, 1999.Нанотехнология