Эксперт № 45 (2013)

В конце 1990-х появляются деньги на выполнение программ Министерства образования и Министерства обороны. Военные финансируют разработку высокотемпературных, работающих в условиях повышенной радиации карбидокремниевых приборов — диодов, транзисторных структур. Второе направление их интереса — СВЧ-приборы с высокими импульсными и частотными характеристиками. В 1999 году Виктор Лучинин защищает работу на соискание докторской степени «Структура и форма образования микро- и наносистем широкозонных материалов», подготовленную еще в начале 1990-х, но отложенную до более спокойных времен. Помимо алмазоподобных материалов (политипов карбида кремния и нитрида алюминия) диссертация затрагивает и биологическую тематику, научная работа над которой продолжалась все эти годы. Вскоре появляется возможность достижения НИР в этой области перевести в практическую плоскость: американская компания заказывает в ЦМИД разработку так называемой лаборатории на чипе — миниатюрного прибора для оперативного химического и биологического контроля и диагностики. «Они обратились к нам, потому что мы были тогда и до сих пор остаемся — сейчас, конечно, в условиях России — лидерами в этой области и имеем несколько серьезных отечественных патентов», — рассказывает Виктор Лучинин.

Если говорить о наиболее значимых разработках мирового уровня, реализуемых в ЦМИД, то наряду с медико-биологической тематикой лабораторий на чипе это электронная компонентная база для сверхминиатюрных робототехнических систем и работы, связанные с возрождением на новом наноуровне вакуумной автоэмиссионной электроники. Последнее позволяет работать в условиях сверхвысоких частот, скоростей коммутаций и плотностей тока, рассказывает ученый. В рамках сформулированного им и его коллегами направления прорывных технологий «Бионические, робототехнические и биомедицинские системы для обеспечения жизнедеятельности человека и расширения его функциональных возможностей» в Центре микротехнологии и диагностики ЛЭТИ создаются бионические микроробототехнические комплексы, включая миниатюрные навигационно-ориентационные системы для автономной навигации и позиционирования. В частности, это миниатюрные летающие роботы-«птички», в прямом смысле порхающие крылышками. Они необходимы и для проведения разведки, и для обеспечения сбора информации в экстремальных условиях, к примеру при повышенной радиационной опасности, возгорании или задымлении объектов.

Еще один очень специфический интересный проект, который в рамках гранта Российского фонда фундаментальных исследований ЦМИД реализует вместе с сотрудниками петербургского Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, — это работа над так называемыми bioboats — живыми лодками. Речь идет о разработке сверхминиатюрной дистанционно управляемой конвергентной биотехнической системы — биоробота на основе интеграции моторики насекомых и искусственных сенсорно-информационных микросистем. На поверхности насекомого устанавливают электронные микрочипы различного назначения и системы управления его движением в виде миниатюрного импульсного генератора. Отправляя импульсы в определенные точки тела, например, таракана, можно определить направление и динамику его движения по управляющему радиоканалу. Такие биороботы найдут спрос и у военных, и у служб спасения, например для поиска людей в завалах.

Намного более массовой продукцией станут «лаборатории на чипе», предназначенные, в частности, для микробиологической экспресс-диагностики патогенных бактерий с использованием оригинальной технологии на основе наноматриц пористого оксида алюминия. Этими приборами заинтересовались специалисты в области борьбы с терроризмом, но в условиях вуза есть ограничения на работу с такими объектами, из-за чего приходилось работать с имитаторами. В итоге совместная работа завершилась передачей заказчику документации, но ОКР продолжает реализовываться с другой организацией.