Июнь 2017 г.

Нанотехнологии — базовые технологии шестого технологического уклада

Мировая экономика, как показано в трудах известных экономистов, развивается циклически, с чередованием подъемов и спадов. Экономисты считают, что такое циклическое развитие мировой экономики напрямую связано с развитием технологий. Каждый экономический подъем происходит, когда осваиваются новые, прорывные технологии и с их помощью создаются инновации. Совокупность таких освоенных технологий называется технологическим укладом. Спады происходят, когда используемые технологии исчерпывают себя и не могут поддержать рост экономики в периоды кризисов, которые возникают по разным причинам. Последний, пятый технологический уклад сформировался в результате начавшегося в начале 80-х годов прошлого столетия широкомасштабного распространения на рынок инновационной продукции, основанной на технологиях микроэлектроники и информационно-коммуникационных технологиях. Завершение фазы устойчивого роста экономики, основанной на технологиях пятого технологического уклада, датируют 2006 годом. И связывают его с тем, что информационно-коммуникационные технологии исчерпали свои потенциальные возможности и перестали оказывать прежнее сильное воздействие на экономику. Начался ее спад. Чтобы обеспечить подъем мировой экономики, нужны новые базовые технологии. Считается, что ими станут нанотехнологии.

Рисунок на основе данных из “The sixth Kondratieff – long waves of prosperity»

(https://www.allianz.com/content/dam/onemarketing/azcom/Allianz_com/migration/media/press/document/other/kondratieff_en.pdf)

По мнению экспертов, нанотехнологии произведут такую же революцию в манипулировании материальными объектами, какую произвели компьютеры в манипулировании информацией. Наноэлектроника вытеснит кремниевые микросхемы и повысит основные характеристики компьютеров в тысячу раз! Дешевые, легкие и прочные наноматериалы вытеснят металлы из машиностроения и строительства. Автомобильная промышленность станет выпускать экологически безопасные автомобили, в которых бензин в двигателях внутреннего сгорания будет заменен высокоэффективными топливными элементами на наноматериалах. Эффективные солнечные батареи на основе наноматериалов вытеснят применение горючего топлива в энергетике. Нанобиотехнологии изменят медицину, станет возможной целенаправленная доставка лекарственных препаратов к определенному органу и безоперационное лечение, будут побеждены большинство заболеваний, увеличена продолжительность жизни. Это лишь некоторые примеры изменений, которые даст развитие нанотехнологий.

По прогнозам экономистов, в 2018 году начнется подъем экономик развитых стран, связанный с быстрым распространением нанотехнологической продукции на рынки. Это приведет к возникновению шестого технологического уклада, базовыми технологиями которого будут нанотехнологии. Формирование этого уклада из эмбриональной фазы, приходящейся на период с 2010 года по 2020 год, перейдет в фазу устойчивого роста. И если на начальной стадии в 2010 году доля производств шестого технологического уклада в мировой экономике была небольшой (например, в США доля производств пятого технологического уклада составляла 60 %, четвертого — 20 %, а шестого — 5 %), то в ближайшие годы доля производств шестого технологического уклада будет непрерывно расти и в недалеком будущем может стать доминирующей.

Примечание

Каждый технологический уклад характеризуется ключевыми факторами, которые формируют так называемое ядро технологического уклада (основные производства). Для шестого технологического уклада ключевыми факторами часто называют нанотехнологии, биотехнологии и информационные технологии. По этому поводу заметим следующее. В отличие от названий разных технологий в названии «нанотехнология» содержится указание размерного уровня, на котором осуществляются технологические преобразования, а не объектов, которые подвергаются преобразованиям или с которыми осуществляются преобразования (например, живые организмы в биотехнологиях, информация в информационных технологиях). Нанотехнологии,  манипулируя веществом на нанометровом размерном уровне, в том числе с участием биологических объектов, позволяют создавать новую, наукоемкую продукцию безотносительно к виду производства (для медицины, энергетики, электроники, строительства, сельского хозяйства и т.д.). То есть нанотехнологии являются базовыми технологиями. Те производства, которые получат новый импульс развития за счет применения нанотехнологий или будут созданы для изготовления принципиально новой продукции (в том числе за счет их объединения с биотехнологиями), могут образовать ядро шестого технологического уклада. Поэтому нанотехнологии могут претендовать на роль ключевого фактора шестого технологического уклада, который сформирует его ядро. Этот уклад находится в фазе становления, и какие производства образуют его ядро — покажет время.

Добавлено 20.04.2023

Сегодня продукция, изготавливаемая с применением нанотехнологий, уже применяется в различных сферах. Согласно базе данных о продуктах нанотехнологий (Nanotechnology Products Database), сегодня производится 10709 продуктов 3570-ю компаниями в 66-и странах (https://product.statnano.com/). При этом надо учитывать, что эти продукты относятся лишь к некоторым направлениям в нанотехнологии, которые преодолели этапы становления и достигли стадии коммерциализации. Обращение к указанной выше базе данных позволяет судить о состоянии направлений в нанотехнологии.

Например, в 2018 году “StatNano” представила расположение некоторых направлений в нанотехнологии на графике цикла зрелости технологий Гартнера (https://statnano.com/news/61685/):

создание биочипов, умных роботов, 3D-биопринтеров, интерфейса мозг-компьютер, умной пыли, квантовых вычислений находится на первой стадии цикла;

создание носимых электронных устройств, транзисторов на основе нанотрубок находится на второй стадии цикла;

наносмазки, диагностические наборы, термоконтролирующие стекла находятся на третьей стадии цикла;

самоочищающиеся ткани, антибактериальная одежда находятся на четвертой стадии цикла;

нанофильтры, косметика и солнцезащитные лосьоны находятся на пятой стадии цикла.

Цикл зрелости технологий Гартнера (Gartner Hype Cycle)

первая стадия — стадия стимулирования (предлагается технология; ее обсуждают не только в профессиональной среде, но и широко в обществе в связи с теми возможностями, которые обещает ее внедрение; нарастает ажиотаж);

вторая стадия — стадия завышенных ожиданий (общественный ажиотаж достигает пика и приводит к нереалистическим ожиданиям; все говорят о технологии, пытаются начать ее внедрение);

третья стадия — стадия разочарования (внедрение технологий не приносит ожидаемых результатов за ожидаемое время; обнаруживаются проблемы, препятствующие их достижению; наступает разочарование, инвесторы теряют интерес к технологии);

четвертая стадия — стадия преодоления (возобновляются усилия для движения вперед, преодолеваются первоначальные препятствия, достигаются ожидаемые результаты, возобновляется интерес инвесторов; консервативные компании продолжают осторожничать);

пятая стадия — стадия признания (технология получает общественное признание и занимает устойчивое место на рынке). Высота плато на участке графика, соответствующем этой стадии, зависит от того, насколько широко технология применяется.

Прогноз глобального рынка нанотехнологий на 2028 год