Реклама. ООО «ЛитРес», ИНН: 7719571260.
Предисловие сенаторов Джозефа Либермана и Джорджа Аллена
Предисловие редактора
Сведения о редакторе и составителе сборника
Раздел I. Руководство и организация
Глава 1. Уроки инновационной политики и коммерциализации, связанные с биотехнологической революцией
1.1. История биотехнологии
1.2. Концепция 1. Уроки S-образной кривой
1.3. Концепция 2. Уроки коммерциализации технических новшеств
1.4. Общие выводы из анализа S-образных кривых развития любых технологий
1.5. Общие выводы из анализа коммерческих инноваций в области биотехнологий
1.6. Будущее нанотехнологии
Глава 2. Нанотехнология и глобальная энергетика
2.1. Транспортировка и хранение энергии
2.2. Энергия для всех
Глава 3. Причудливые, странные и туманные перспективы нанотехнологии. Корабль в Саргассовом море с опасными капризами моды и агрессивными требованиями рекламы
3.1. Как не ошибиться в поисках успеха?
3.2. Агрессивная реклама
3.3. Факторы, затрудняющие прогнозирование
3.4. Добродетельный круг
3.5. Превращение науки в технологию и бизнес
3.6. Возвращение к реальности
Раздел II. Участники гонки
Глава 4. Коммерциализация нанотехнологии. Работает ли закон Мура в микро– и наноэлектронике?
4.1. Экспоненты технологического роста
4.2. Закон Мура
4.2.1. Важность закона Мура
4.2.2. Проблемы современной парадигмы
4.3. Молекулярная электроника
4.4. Коммерциализация нанотехнологии
4.4.1. Инновации происходят на границе познания
4.4.2. Хронология событий на рынке нанотехнологий
4.4.3. Проблема вертикальной интеграции стандартов и технических условий
4.4.4. Проблемы взаимодействия
4.4.5. Как выглядит масштабная иерархия в молекулярной нанотехнологии?
4.4.5.1. Построение структур методом «сверху вниз». «Путь чипа»
4.4.5.2. Биологический подход, или развитие технологии «снизу вверх»
4.4.5.3. Поучительный пример – гибридная молекулярная электроника
4.4.6. Проблемы интеллектуальной собственности в разных моделях бизнеса
4.5. Системы, программное обеспечение и другие абстракции
4.5.1. Биологическая муза нанотехнологий
4.5.2. Ускорители нанотехнологии. Квантовое моделирование и масштабные эксперименты
4.6. Попытки прогнозирования
4.6.1. Краткосрочная перспектива, быстрое получение прибыли
4.6.2. Среднесрочная перспектива
4.6.3. Далекая перспектива
4.7. Этические проблемы. Гены, мемы и оцифровывание
4.8. Заключение
Глава 5. Инвестиции в нанотехнологию
5.1. Инвестирование венчурного капитала
5.1.1. Вложение венчурных капиталов в нанотехнологии
5.1.2. Нанотехнологические инновационные фирмы
5.2. Нанотехнологические компании и открытые рынки
Глава 6. Государственная политика США в области нанонауки и нанотехнологии
6.1. Национальная нанотехнологическая инициатива (ННИ) и Акт о развитии нанотехнологии в XXI веке
6.2. Научные исследования и развитие
6.2.1. Участие федерального правительства в развитии нанотехнологий. Проблема разделения фундаментальных и прикладных исследований
6.3. Образование и подготовка научных и технических кадров
6.4. Оборудование и аппаратура
6.5. Передача технологии
6.6. Проблема ответственности за развитие нанотехнологий
6.6.1. Существующее законодательство и ответственное развитие нанотехнологий
6.6.2. Юридические проблемы организации исследований
6.6.3. Проблемы контроля
Глава 7. Обзор академических исследований США в области нанотехнологии
7.1. Механизмы финансирования исследований Национальным научным фондом США (NSF)
7.1.1. Центры по нанонауке и наноинженерии (Nanoscale Science and Engineering Centers, NSEC)
7.1.2. Гранты на поисковые работы в области нанотехнологий
7.1.3. Национальная сеть нанотехнологической инфраструктуры (National Nanotechnology Infrastructure Network, NNIN)
7.1.4. Сеть вычислительной нанотехнологии (Network for Computational Nanotechnology, NCN)
7.1.5. Программы образования и подготовки технических кадров
7.2. Главные направления исследований, финансируемых ННИ и ННФ
7.3. Направления исследований в будущем
7.4. Поддержка специальных направлений академических исследований со стороны некоторых ведомств, связанных с ННИ
7.5. Заключение
Глава 8. Механизмы передачи и использования результатов академических исследований в области нанотехнологий
8.1. He существует стандартных методов передачи технологий!
8.2. Почему университеты занимаются передачей технологий?
8.3. Как происходит передача технологии?
8.3.1. Источники технологии
8.3.2. Какими мотивами руководствуется администрация, раскрывая информацию?
8.3.3. Необходимость создания атмосферы доверия
8.3.4. Особенности академической деятельности и культуры
8.3.4.1. Проблема публикации результатов
8.3.4.2. Отделы передачи технологий и администрация университетов
8.3.5. Варианты деловых отношений
8.3.5.1. Лицензирование
8.3.5.2. Сотрудничество с профессорско-преподавательским составом и самими исследователями
8.3.5.3. Стратегическое партнерство со стартовыми компаниями, связанными с университетами
8.3.5.4. Специальные виды финансирования научноисследовательских работ
8.3.5.5. Основные и побочные исследования
8.3.6. Риски
8.3.6.1. Судебные риски, связанные с лицензированием
8.3.6.2. Риски, связанные с научными консультациями
8.3.6.3. Другие риски возникновения судебных разбирательств
8.4. Заключение
Глава 9. Проблемы охраны интеллектуальной собственности
9.1. Методы защиты прав на интеллектуальную собственность
9.1.1. Патенты
9.1.2. Коммерческие секреты
9.1.3. Торговые марки и фабричные знаки
9.1.4. Авторские права (копирайт)
9.2. Законодательные (статутные) требования
9.2.1. Реализация патентных прав
9.2.2. Временное и постоянное использование патентов
9.2.3. Вызовы и проблемы, связанные с интеллектуальной собственностью. Ограничения на инновации
9.2.4. Судебные разбирательства
9.2.5. Проблемы, связанные с финансированием исследований
9.3. Заключение
Глава 10. Предпринимательство в технологической экосистеме
10.1. Биологические аналогии. Львы, тигры и медведи: какую роль играют предприниматели в технической экосистеме?
10.2. Сила идеи. Какую идею можно назвать действительно хорошей?
10.3. Один человек способен изменить судьбы мира: кем является предприниматель?
10.4. Думать о будущем, анализируя прошлое. Что делают предприниматели?
10.5. Хорошие, плохие или ужасные. Чего следует ждать каждому предпринимателю?
10.6. Стоит ли вообще заниматься предпринимательством и инновациями?
Глава 11. Большие корпорации. Технология, бизнес и культура «удачи»
11.1. Культура использования возможностей: модели и циклы
11.2. Поиски чаши святого Грааля
Глава 12. Развитие нанотехнологий в федеральных лабораториях США
12.1. Роль и значение федеральных лабораторий
12.2. Передача технологий
12.3. Заключение
Раздел III. Материалы и производство
Глава 13. Наноматериалы
13.1. Общее введение и содержание
13.2. Наночастицы
13.2.1. Применение наночастиц
13.2.2. Производство наночастиц
13.2.3. Общий обзор состояния производства наночастиц
13.3. Углеродные нанотрубки
13.3.1. Необычные свойства нанотрубок
13.3.2. Проблемы получения и промышленного производства нанотрубок
13.3.3. Возможности применения
13.4. Нанопроволоки
13.4.1. Применение нанопроволок
13.4.1.1. Биологические датчики на основе нанопроволок
13.4.1.2. Светоизлучающие диоды с пересечением р-п-переходов
13.4.1.3. Логические устройства на основе нанопроволок
13.4.2. Наноструктуры с полярными поверхностями
13.5. Мягкая нанотехнология
Глава 14. Нанодатчики: разработки, перспективы и разнообразие применения
14.1. Возможности
14.1.1. Неотвратимое объединение
14.1.2. Методы обработки материалов
14.1.3. Разнообразие наноматериалов
14.1.4. Новые типы инструментов и приборов
14.2. Реальное состояние исследований в настоящее время
14.2.1. Реальные проблемы проектирования нанодатчиков
14.2.2. Риски коммерциализации
14.3. Разнообразие возможностей
14.3.1. Физические датчики
14.3.2. Химические датчики
14.3.3. Биодатчики
14.3.4. Датчики массового и военного применения
Глава 15. Микроэлектроника
15.1. Стратегия производства нанотехнологических продуктов
15.1.1. Возможные перспективы
15.1.2. Определение синергетических связей
15.2. Современное состояние микроэлектронных технологий
15.2.1. Перспективные наноэлектронные технологии
15.3. Фотоника
Общие выводы
Глава 16. Адресная доставка лекарств
16.1. Использование нанотехнологий для направленной доставки препаратов
16.1.1. Наночастицы и направленная доставка препаратов
16.1.1.1. Полимерные конъюгаты
16.1.1.2. Полимерные мицеллы (самоорганизация структур из полимеров и препарата)
16.1.1.3. Полимерные наночастицы (дисперсия или инкапсуляция лекарственных препаратов в полимерных структурах)
16.1.1.4. Полиплексы (комплексы полимеров и нуклеиновых кислот, образуемые при взаимодействии с обменом зарядов)
16.1.1.5. Липосомы
16.1.1.6. Неорганические и металлические наночастицы
16.1.2. Имплантируемые устройства доставки лекарственных препаратов
16.1.2.1. Нанопористые мембраны
16.1.2.2. Биочипы
16.1.3. Трансдермальное введение лекарственных препаратов
16.2. Тенденции развития методов доставки препаратов
Глава 17. Слияние био-нано-информационных технологий
17.1. Наблюдение нанообъектов
17.2. Возможности манипуляции атомами и молекулами
17.2.1. Исследование и описание свойств ДНК/РНК
17.3. Другие возможности описания
17.4. Интеграция на атомарно-молекулярном уровне
17.5. Возникающие и самоорганизующиеся структуры
Выводы
Благодарности
Раздел IV. Конвергенция и интеграция
Глава 18. Конвергенция и интеграция
18.1. Рамки научно-технического развития
18.1.1. Возможности
18.1.2. Критерии прогресса
18.2. Обзор состояния и перспектив промышленности
Заключение
Глава 19. Этические проблемы, связанные с развитием нанотехнологий
19.1. Сущность этических проблем
19.2. Этика индивидуального поведения
19.3. Некоторые замечания, специфичные для нанотехнологий
19.4. Конвергенция технологий
19.5. Практические рекомендации
Эпилог
Глава 20. Инфинитезимальные машины
20.1. Мысли о лекции «Внизу полным-полно места»
20.2. Какими возможностями мы обладаем сегодня?
20.3. Как можно изготавливать крошечные машины?
20.4. Какое применение могут иметь эти малые машины?
20.5. Электростатические приводы
20.6. Подвижные микророботы
20.7. Изготовление точных изделий грубыми инструментами
20.8. Трение и прилипание
20.9. Вычисления с использованием атомов
20.10. Обратимость вычислительных и управляющих процессов
20.11. Электрон как вычислительная машина
20.12. Тепловыделение в квантовых компьютерах
Акронимы и аббревиатуры
За прошлое столетие технический прогресс неузнаваемо изменил окружающий нас мир. Стоит отметить, что средняя продолжительность жизни возросла вдвое, а транспортные и информационные системы достигли уровня, который казался фантастическим еще пару поколений тому назад. Одной из характерных особенностей современной науки и жизни вообще стало немыслимое ранее ускорение темпов самого развития, постоянное обновление образа жизни, обусловленное научным прогрессом и техническими инновациями.
В наши дни наука вплотную подошла к возможности прямого воздействия на отдельные атомы и молекулы, что создало новое метанаправление развития, получившее общее название нанотехнологии и имеющее огромное значение как для самой науки в целом, так и для промышленного применения. Размеры объектов и связанных с ними процессов, представляющих интерес для нанотехнологии (и предлагаемой книги). составляют 100 нанометров и меньше (напомним, что 1 нанометр = 10-9 м, то есть равен одной миллиардной части метра, а для сравнения просто укажем, что толщина человеческого волоса составляет 50 000 нанометров). Основной особенностью новой науки с точки зрения чистой физики является то, что при таких размерах и масштабах перестают работать привычные законы физики (прежде всего, так называемая классическая, или ньютоновская механика), а развитие процессов определяется законами и постулатами квантовой механики.
.....
Мне приходится довольно часто выступать перед публикой, и я обычно прошу слушателей составлять списки проблем, которые они считают наиболее важными для развития человечества вообще. На основании многочисленных опросов разных аудиторий я составил приведенный ниже общий список, который возглавляет слово энергия, практически всегда упоминаемое в таких перечнях одним из первых. Вот как выглядит перечень важнейших мировых проблем на основе моих простых опросов:
2. Водные ресурсы
.....