СКАЧАТЬ ПРЕЗЕНТАЦИЮ ПРОЕКТА

Стадия проекта: научно-исследовательские работа

Требуемые инвестиции: 400 тыс. $ США

Краткое резюме проекта

Проект направлен на разработку технологии выращивания микротрубочек цитоскелета in vitro в промышленных технологиях наноэлектроники и изготовления оптоволокна. Главное преимущество МТ по сравнению с углеродными нанотрубками – это способность к управляемой самоорганизации и экологичность производства. Проект находится в стадии лабораторных исследований условий роста и оптических свойств материала in vitro.

Описание проблемы

Несмотря на современное ориентирование технологий наноэлектроники в сторону углеродных нанотрубок (УНТ), их массовое применение в производство осложняется трудностью технологического внедрения, высокой стоимостью и плохой экологией получения материала. Существует биополимерный аналог УНТ – микротрубочки (МТ). Ранее МТ in vitro исследовались исключительно для понимания их роли in vivo. Необходимо исследовать их свойства в применении к приоритетным задачам наноэлектроники и оптоволоконных тех-ий.

Как проект решает описанную проблему и в чем заключается инновационность подхода?

Мы считаем, что инновация сосредоточена в идее масштабной коммерциализации биополимерного материала, до этого исследуемого исключительно в рамках биологии живых организмов. Мы предлагаем провести ряд исследований свойств МТ in vitro в условиях конкретных производственных задач наноэлектроники и оптоволоконной технологии.

Описание базовой технологии

Разработка технологии включает в себя оценку оптических и транспортных свойств МТ, оценка условий роста и стабилизации концов, подбор оптимальных центров роста. Эксперименты будут ставиться с использованием лаборатории-на-чипе (оптоэлектронная система, включающая планарный многомодовый волновод, демультиплексор и фотоэлектронные преобразователи). Контроль роста будет осуществляться при помощи электростатического поля зондовых электродов, подводимых к центру и окончанию роста МТ.

Оценка рынка – объем и перспективы внедрения

Рынок нанотехнологий в сегменте электроники, полупроводниковой, оптоэлектронной, оптической промышленности. Основные потребители технологии – телекоммуникационные компании, компании-производители оптоволокна, чипов, CPU, сенсоров. Предполагаемая страна сбыта технологии - США.

Оценка по потреблению в рамках ТС и ЕЭП (по данным Группы «Роснано») в области фотоники (оптика, лазеры, дисплеи, солнечная энергетика, оптоволокно) - более 5,0 млрд. долл.

Конкурентные преимущества по сравнению с существующими аналогами

Преимущества МТ по сравнению с классическим оптоволокном: квантовая природа распространения света без диссипации (не требует регенерации сигнала), толщина канала 25 нм по сравнению с 9 мкм, увеличенная скорость передачи информации, любой изгиб/излом не влияет на распространение света. В технологии наноэлектроники МТ перспективнее УНТ за счет их способности к самоорганизации и контролируемого роста между двумя областями (наноостровками).

Основные технологические и рыночные тренды в рассматриваемой отрасли

Нанотехнологии для волоконной оптики: преобразователи частоты на полостных лазерах, оптоволоконные лазеры, синхронизаторы мод на углеродных нанотрубках, химические и биологические датчики на оптических волокнах, оптоволоконные кабели на основе УНТ.

Научные группы, институты, компании, ведущие аналогичные или близкие разработки и опишите, в чем заключается преимущество заявленного проекта

Исследования оптической проводимости нанотрубок осуществлялись в Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, Ithaca, New York (автор Jesse M. Kinder и др.). Разработка биополимерного транзистора на основе микротрубочек осуществлялась в Department of Physics, University of Alberta, Edmonton, Alberta T6G 2J1, Canada (автор Avner Priel и др.). Наше преимущество перед остальными заключается в исследовании генерации UV-фотонов в синапсах нейронов.

Текущий статус проекта

Осуществлен лит. обзор, консультации со специалистами по УНТ. Созданы 3 публикации на тему оптических процессов в клетке / МТ / нейронных сетях. Подобрана опытная команда из физиков, инженеров, экспериментаторов, нейробиологов. Смежная тема исследований «Оптические технологии на основе микротрубочек цитоскелета» получила грантовое финансирование от НАТР РК. В КазНУ им. аль Фараби, на базе кафедры биофизики, осуществляется подготовка белковых растворов для выращивания МТ в in vitro.

Ключевые цели проекта и ориентировочный срок их достижения

  1. Исследование условий роста, самоорганизации и стабильности микротрубочек / 2 года с момента старта исследований (ориентировочно авг. 2016 г. – авг. 2018 г.)
  2. Исследование оптических и транспортных свойств микротрубочек / 2 года с момента старта исследований (ориентировочно авг. 2016 г. – авг. 2018 г.)
  3. Разработка конкретной технологии внедрения микротрубочек в производство на рынок наноэлектроники и/или оптоволоконных технологий (ориентировочно окт. 2017 г. – дек. 2019 г.)


СКАЧАТЬ ПРЕЗЕНТАЦИЮ ПРОЕКТА



Количество производимых ВОЛС в мире

Микротрубочки цитоскелета

Препарат аксонов нейронов

02.07.2016 00:39

ИИЦ "АЛМАТЫ" © 2014-2016

БЦ Нурлы Тау (пр.Аль-Фараби, 17/1), блок 5В, 17 этаж