Bíró P. László szerint könnyen technológiai gyarmattá válhatunk.
Még nem ment el a vonat, de már nagyon fütyül – festi le a hazai nanotudományok helyzetét Biró P. László, a Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézete (MTA MFA) nanotechnológia főosztályának vezetője. Magyarán nincs könnyű dolga annak, aki e téren lépést akar tartani a nemzetközi versennyel.
SZÉLES SKÁLA. A nanotudományt – amely a nagyon kicsi, néhány atom méretű mesterséges szerkezetek tulajdonságait és gyártását kutatja – a világ legtöbb országában stratégiai, kiemelt kutatási területként kezelik. „Technológiai forradalom hajnalán vagyunk, amely meg fogja határozni az elkövetkezendő évtizedek fejlődési irányait” – vázolja fel a jövőt Biró. Szinte nincs olyan terület, ahol a nanotechnológia legalább ígéreteket ne hordozna újabb fejlesztésekre. A mai PC-knél sok nagyságrenddel gyorsabb kvantumszámítógéptől (amelynél valamilyen szubatomi szintű fizikai mennyiség veszi át a tranzisztor kapcsolószerepét) a kábítószert vagy robbanóanyagot „kiszagoló” mikromegmunkálású érzékelőkön át a napenergia eddig elhanyagolt spektrumának hasznosításáig széles az eredménnyel kecsegtető kutatások skálája.
Az első alkalmazások
Nanonapkrém. Színtelen védelem. Néhány gyártó természetesen már ma is a nano címkével hirdeti termékeit. A 65 és 90 nanométeres szilíciumtechnológiákat – amelyek következtében tovább növelhető az egységnyi csipfelületen kialakítható tranzisztorok száma – már most alkalmazzák a félvezetőgyártók, így például az Intel, az AMD vagy a Philips. E megoldások segítségével a korábbiaknál gyorsabb processzorok építhetők. Kétségtelen azonban, hogy a szilíciumlemezek megmunkálása nem tekinthető klasszikus nanotechnológiának, hiszen az már évtizedek óta használt technológián alapul. Nem úgy, mint a Levi’s víz- és foltlepergető (stain defender) szövetből készült nadrágjai, amelyeket a cég Dockers márkanév alatt hozott forgalomba. Az ezekhez felhasznált textilszálakat ugyanis valóban nanoméretű bevonattal kezelik, kifejezetten az előnyös tulajdonság kialakítása érdekében. Szintén a nanotartományba tartozó cink-oxid részecskéket tartalmaz az ausztrál Advanced Nano Technologies ZinClear nevű napvédő kréme, amely azért maradhat színtelen – szemben a ma használatos, általában fehér napkrémekkel -, mert a megfelelő méretű cink-oxid részecskék nem tapadnak össze nagyobb méretű, és így a fényt visszaverő aggregátumokká. A Fuji már 2001-ben kidolgozott egy olyan felületi réteget, amely a flopilemezek tárolókapacitását a formátum megváltoztatása nélkül 3 gigabyte-ra növeli – több mint kétezerszeresére a mai 1,44 megabájtos memóriának. A dolog szépséghibája, hogy a flopi órái meg vannak számlálva, mert az utóbbi években megjelent tucatnyi felhasználóbarát adattároló kiszorította a piacról. Egy szó, mint száz, a felsorolt újdonságok, miközben némelyikük már valóban tartalmaz a parányok világából származó elemeket, még csupán a nanotechnológia szárnypróbálgatásainak tekinthetők.
Kormányzati részről azonban még nem ismerték fel kellő mértékben e tudományág szerepét. „A fejlett országok közül Magyarország az egyetlen, ahol nem létezik központi nanotechnológiai program” – panaszolja Gyulai. Az anyagi nehézségek ellenére a hazai kutatók képesek voltak kiemelkedő eredményeket elérni, nem kis mértékben leleményességüknek köszönhetően. „Huszáros stratégiával dolgozunk: benyomulunk az új kutatási területekre, és ott igyekszünk gyorsan eredményeket publikálni” – foglalja össze a magyar modell lényegét Biró. Az idén azonban a Draskovics-csomag megkurtította az MTA költségvetését éppúgy, mint az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok (OTKA) keretét. Fenyeget a végleges lemaradás veszélye. „Katasztrófához közeli állapot van; ha akár csak egy-két évig nem tudunk lépést tartani a nemzetközi eredményekkel, akkor ezt később már nem tudjuk behozni” – vallja Biró. „Aki pedig kimarad, az lemarad: könnyen technológiai gyarmattá válhatunk” – teszi hozzá.
PÉNZHIÁNY. Az elmaradó finanszírozást az uniós források sem képesek pótolni: mivel többnemzetiségű projektek pályázhatnak EU-pénzekre, a magyar intézetek csak addig számíthatnak érdeklődő partnerekre, amíg lehetőségeik összemérhetőek nyugati versenytársaikkal. Az eredmények hasznosítását segítené, ha pénzügyi befektetők bábáskodnának a kutatások sorsa fölött. A helyzet azonban a nanotechnológia esetében különösen nehéz: szemben a biotechnológiával vagy az információtechnológiával, kevés a szakterületen szerzett nemzetközi tapasztalat (lásd külön írásunkat). Ráadásul a külföldi mintához hasonlóan, a hazai vívmányok jó része még mindig a kutatóhelyekhez, illetve egyes kutatókhoz kötődik, a nanotechnológiával foglalkozó úgynevezett spin-off cégeket nagyítóval kell keresni.
Fotopolimerizációval készített mikroedény. Szegedi fejlesztés.
„Bár a nanotechnológia nagyon divatos kifejezés manapság, magyarországi üzlet a szakmában még nem született. A régióban tevékenykedő kockázatitőke-cégek nem fektethetnek több millió eurót pusztán kutatókból álló, üzleti menedzsment tapasztalattal nem rendelkező cégekbe, amelyek ráadásul a nanotechnológia éretlensége miatt még a biotechnél, vagy az IT-nél is nagyobb kockázatú piacot céloznak” – mondja Bedő Balázs, a Fast Ventures befektetési menedzsere. A szakértő szerint valószínűbb, hogy a már megfelelően finanszírozott kutató-fejlesztő vállalkozások építik be portfóliójukba a na-
notechnológiai eredményeket, mintegy a kor kihívásainak engedelmeskedve. Példaként a Fast Ventures egyik portfólió cégét említi. Az MTA Számítástechnikai és Automatizálási Intézetének (Sztaki) szatelit vállalkozása, a valós idejű képfeldolgozással, „mesterséges látással” foglalkozó Analogic Computers cég egy chicagói egyetemmel közösen tervezi nano méretű antennák kifejlesztését, amelyekkel a cég „látó” chipjeit kívánják felszerelni, hogy ezáltal azok az ember számára nem látható „fényeket” is érzékelni tudják.
Bedő Balázs mindenesetre úgy véli: csak idő kérdése, és hazánkban is megjelennek a kifejezetten nanotechnológiára specializálódott K+F cégek.
Egyelőre csak a laborokban látványosak az eredmények, igazi áttörést hozó ipari alkalmazás még nem született, a fullerénekből, nanocsövekből máig nem készült használható akkumulátor, üzemanyagcella vagy szupravezető. Ráadásul – a biotechnológiához hasonlóan – a nanotechnológiával mint az emberi egészséget és az élővilágot fenyegető potenciális veszélyforrással szembeni bizalmatlanság is megjelent, nem csak Amerikában, de immár Európában is.
Rövid múlt
Richard P. Feynman. Megjósolta a jövőt. Richard P. Feynman, a később Nobel-díjjal kitüntetett fizikus vetette fel elsőként a nanotechnológia alapjául szolgáló ötletet: egy 1959-ben elhangzott előadásában egyebek mellett azt fejtegette, hogy milyen eljárásokkal lehetne egy gombostű fejére felírni az Encyclopedia Britannica tartalmát. A nanotechnológia kifejezés viszont a hetvenes évek első felében jött létre, a japán Tanagucsi Norio javaslatára. Az igazi áttörés azonban csak 1981-ben történt meg, amikor egy új eljárással, a pásztázó alagútmikroszkóppal sikerült láthatóvá tenni az atomokat. A 60 szénatomból álló, futball-labdára emlékeztető szerkezetű fullerént 1985-ben fedezte fel Curl, Kroto és Smalley, akik az egy nanométer átmérőjű molekula megalkotásáért 1995-ben Nobel-díjat kaptak. Ennek hatására még intenzívebb kutatás indult a szénszerkezetek vizsgálatára, és 1991-ben felfedezték az úgynevezett szén nanocsöveket. Ezt Biró P. László elmondása szerint úgy lehet a legkönnyebben elképzelni, hogy a grafitból „levágunk” egy egyatomnyi réteget, majd azt oly módon „feltekerve”, hogy a lap két éle tökéletesen illeszkedjen, egy csövet hozunk létre. A szén nanocsövek tulajdonságai rendkívül kedvezőek: százszor erősebbek az acélnál, míg súlyuk csak egyhatoda annak; emellett jó hőtani és elektronikus jellemzőkkel is rendelkeznek.
A magyar kutatók érdeklődését is a szén nanocsövek keltették fel az új tudományág iránt, s 1993-ban már hazai tudósoknak is sikerült nanocsöveket létrehozniuk. „Gyulai József akadémikussal közösen végzett kísérleteinkben nagy energiájú ionokkal sugároztunk be egy grafit céltárgyat, s azokban a kráterekben, ahol kirobbant a grafit a felületből, kis ťbajuszkákatŤ figyeltünk meg: eleinte nem is mertük elhinni, hogy ezek szén nanocsövek” – emlékszik vissza a nanotechnológia főosztály vezetője.
Az Európai Unióban hasonló a helyzet: a befektetők egyelőre itt is távol maradnak a nanotechnológiától, annak ellenére, hogy az a 6. keretprogram kiemelt kutatási területe. Brüsszel 2002 és 2006 között több mint egymilliárd euróval támogatja majd a nanotechológiával foglalkozó kutatóhelyeket és vállalkozásokat. Miközben a harmadik K+F nagyhatalom, Japán várhatóan egyedül az idén ekkora összeget fordít a nanokutatásokra.
A tekintélyes támogatások ellenére a Lux Capital értékelése szerint a befektetések eredményeképp elvégzett munka jó része még a mai napig alapkutatásnak tekinthető. A riport ugyanakkor megállapítja, hogy számos elektronikai és vegyipari vállalat már felkészült arra a várhatóan néhány éven belül bekövetkező pillanatra, amikor a szektor fellendül. Feltehetően ezek a cégek – a BASF, a Canon, a Dow Chemical, a Fuji, a General Electric, a HP, az IBM, a Motorola – uralják majd a terepet a nanotechnológia áttörése után. Többségük a félvezetőgyártásban, az adattároló-készítésben, vagy új szerkezeti anyagokban készül alkalmazni az eredményeket.
