Stanje istraživačkog potencijala Republike Srbije u oblasti novih materijala i nanonauka u periodu 2010-2015.godine

Zbog svoje sveobuhvatnosti i multidisciplinarnosti istraživanja u oblasti novih materijala i nanotehnologija sprovode se u velikom broju NIO: Institut za nuklearne nauke „Vinča”, Institut za fiziku, Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju, Institut za multidisciplinarna istraživanja, Institut tehničkih nauka Srpske akademije nauka i umetnosti, Elektrotehnički fakultet, Fakultet za fizičku hemiju, Rudarsko-geološki fakultet, Hemijski fakultet, Fizički fakultet, Tehnološko–metalurški fakultet, Univerzitet u Novom Sadu: Tehnološki fakultet, Fakultet tehničkih nauka, PMF, Univerzitet u Nišu i Univerzitet u Kragujevcu.

U poslednjih nekoliko godina Republika Srbija je uložila oko 30 miliona evra u razvoj infrastrukture i nabavku kapitalne opreme u naučnoistraživačke centre Republike Srbije. Veliki deo tih sredstava uložen je upravo u NIO koje se bave materijalima i nanotehnologijama. Time je stvorena baza najneophodnije opreme za dalji napredak istraživanja u oblasti materijala i nanonauka. Ipak, u Republici Srbiji još ne postoji sofisticirana oprema, kao na primer HRTEM, FESEM, XPS, i dr, oprema visoke rezolucije, koja je neophodna za istraživanja u oblasti materijala, a naročito u oblasti nanotehnologija. Takođe, u ovom trenutku postoji problem nedostatka opreme za sintezu materijala savremenim metodama.

Buduće aktivnosti biće usmerene ka formiranju jedinstvenog centra za istraživanje materijala i nanonauke, jedne centralne laboratorije, u koju će biti smeštena vrhunska oprema za sintezu i karakterizaciju čija je nabavka planirana za potrebe svih NIO u Republici Srbiji. Osim u vrhunsku opremu za karakterizaciju uložiće se značajna sredstva u opremu za sintezu materijala, kao osnovnog preduslova za razvoj novih tehnologija i njihovu implementaciju u domaću privredu.

Naučnoistraživački kadar Republike Srbije je dobro edukovan i predstavlja jedan od bitnih faktora razvoja. Republika Srbija ima 589 istraživača angažovanih na ukupno 48 projekata programa Tehnološkog razvoja i Osnovnih istraživanja u ovom domenu.

Prioriteti istraživanja u novim materijalima i nanonaukama

Sledeće klase materijala su od posebnog interesa i najvećeg potencijala:
– keramički materijali, u obliku komadne keramike, tankih filmova i prevlaka su materijali napravljeni od nemetalnih neorganskih jedinjenja, i nalaze široku industrijsku primenu, u procesnoj industriji, energetici, kao rezni alati, balistička keramika, u avio industriji i dr;
– metalni materijali i intermetalna jedinjenja, sa širokom industrijskom primenom u skoro svim granama;
– kompoziti, katalizatori, hibridi dva ili više materijala, često ojačane keramike, metala ili materijala sa organskom matricom, koji kombinuju najbolje karakteristike konstituenata, sa primenom u vojnoj industriji, avio industriji, i dr. Od posebnog značaja su nanokompoziti za primenu kao elektrokatalizatori i njihovi nosači, superkondenzatori i dr;
– biomaterijali i biomolekularni materijali, koji predstavljaju različite tipove materijala kompatibilnih sa ljudskim tkivima, odnosno biološkim fenomenima kao i materijali koji imaju biološko poreklo. Primenu nalaze u farmaciji, medicini, stomatologiji, a od posebnog značaja su u medicinskoj dijagnostici, regenerativnoj medicini i ciljanoj terapiji malignih oboljenja;
– ugljenične nanostrukture i nanokapsule, uz uvođenje fotosenzitivnih podjedinica dobijaju se nanoklasteri značajno izmenjenih fotofizičkih osobina što omogućava njihovo ispitivanje u nanobiotici kao i oblasti fotodinamičke terapije različitih bolesti (maligne bolesti, bolesti izazvane virusima, neurotoksini);
– materijali za nove i obnovljive izvore energije, kao što su materijali za gorivne ćelije, fotovoltaici, nanokatalizatori, sa primenom u transportnim sredstvima, stacionarnim energetskim jedinicama, baterijama i dr;
– elektronski materijali, aktivni, takozvani funkcionalni materijali, kao što su jonski provodnici, senzori, poluprovodnici na bazi keramike, polimera i metala sa primenom u elektronskoj industriji, informacionim tehnologijama, automobilskoj, industriji bele tehnike, energetici i svim granama elektronike i upravljanja proizvodnjom;
– magnetni materijali, na bazi metala, keramike ili organskih materijala. Primena je u auto industriji, audio-vizuelnoj tehnici i informacionim tehnologijama, električnim aparatima široke potrošnje, medicini i dr;
– polimeri, veliki molekuli sa dugim nizovima, predstavljaju savremene materijale programiranih, tačno dizajniranih karakteristika (tečni kristali i molekulske mašine, bio-nano čestice, itd.). Tekstilna vlakna posebno dizajniranih osobina i posebno tretirane površine, baktericidne depozicije na tekstilu, hidrofobni i hiperhidrofobni materijali;
– optički i fotonski materijali, koji prenose svetlost ili su svetlosni izvori izrađeni od stakla u različitom obliku (optička vlakna) ili kompleksnih funkcionalnih materijala koji imaju značajnu ulogu u modernim komunikacionim sistemima;
– eko-materijali su materijali koji za svoju sintezu koriste obnovljive sirovine, odnosno materijali čiji je uticaj na životnu sredinu na prvom mestu. Karakterističan primer su geopolimeri sa primenom u građevinarstvu, industriji, saobraćaju, rudarstvu, poljoprivredi i dr.

Strateška opredeljenja razvoja materijala i nanonauke u Republici Srbiji imaju za cilj da raspoložive naučne resurse i postojeću infrastrukturu unaprede i ojačaju, te da oni postanu integralni deo evropskih, odnosno, svetskih istraživanja, koji će finalno biti valorizovani u novim proizvodima i tehnologijama za dobrobit celog društva. Pored toga, politika razvoja u oblasti savremenih materijala, i posebno nanonauka i nanotehnologija ima zadatak da ohrabri industrijske kompanije i mala i srednja preduzeća i težiće ka snažnoj interakciji istraživanja sa industrijom.

Implementacija naučnih znanja u privredu podrazumeva korišćenje visokih tehnologija koje su u mogućnosti da obezbede visokokvalitetne materijale sa aspekta njihovih funkcionalnih i strukturnih karakteristika. Time će industrijska proizvodnja u velikoj meri biti pomerena sa klasičnih, konvencionalnih postupaka na sofisticirane metode koje obezbeđuju dobijanje konkurentnih materijala, sposobnih da odgovore zahtevima savremenog razvoja. Neophodno je podsticati privredne subjekte na tešnju saradnju sa NIO kroz razne olakšice, ali i predočiti im prednosti ove saradnje, kao što su učešća u međunarodnim projektima, mogućnosti proširenja proizvodnje i unapređenja kvaliteta, osvajanja novih tehnologija i podizanja konkurentnosti na svetskom tržištu. Mala i srednja preduzeća mogu imati najviše koristi od nauke te će buduće aktivnosti velikim delom biti usmerene ka malim i srednjim preduzećima i njihovim potrebama ali i ka formiranju novih kompanija.

Izvod iz Strategije naučnog i tehnološkog razvoja Republike Srbije za period od 2010-2015.godine, koja je objavljena u Službenom glasniku Republike Srbije broj 13/2010