Как поясняет Сергей Макаров, в современной нанофотонике появилась тенденция исследовать новые материалы для создания так называемых метаматериалов, обладающих свойствами, не встречающимися в природе. Например, основой многих материалов ранее были золотые наночастицы. Однако сейчас в ведущих научных центрах США основой для них становятся нитриды металлов, а в Австралии вместо золота активно используют кремний. Разработки, которыми займутся в новой лаборатории, будут основаны уже на органо-неорганических (гибридных) компонентах. В будущем, благодаря своим свойствам, они смогут существенно повлиять на развитие оптоэлектронных технологий и всевозможных гаджетов нового поколения.
Так, специалисты планируют модернизировать прорывную технологию гибридных перовскитов, эффективно преобразующих свет в электрический ток и наоборот, за счет соединения их с концепцией метаматериалов. Это позволит им повысить эффективность солнечных батарей и светодиодов. Кроме того, благодаря большому потенциалу перовскитов с точки зрения эффективности и простоте их создания, окупаемость оптоэлектронных устройств на их основе лучше, чем у полупроводниковых аналогов. Так что, по смелым прогнозам ученых, на смену современным смартфонам и планшетам придут компактные и высокоэффективные оптические устройства на основе метаматериалов и новых гибридных структур.
«Эти материалы очень нужны, так как нам необходимо делать ставку на новые источники энергии — особенно на солнечную энергию. Ведь нефтяные запасы не бесконечны. Кроме того, перовскиты, совмещенные с метаматериалами, в будущем будут использоваться в качестве высокоэффективных светодиодов на гибких основах. Так что я абсолютно уверен, что наша лаборатория станет центром притяжения лучших исследователей в области оптоэлектроники со всего мира», — подчеркивает Сергей Макаров.
Как отмечает руководитель Международного научно-исследовательского центра нанофотоники и метаматериалов Павел Белов, ученым следует воспринимать получение мегагранта как вливание инвестиций в научный стартап. По его мнению, наибольшая польза от таких средств наблюдается, если их вкладывать в талантливых исследователей. Эту гипотезу подтвердило и пятилетнее развитие Международного научно-исследовательского центра нанофотоники и метаматериалов, количество сотрудников в котором в данное время составляет 160 человек. Отметим, что Центр вырос из лаборатории, созданной на выигранные Университетом ИТМО в первую волну мегагрантов средства.
«Концепция стартапа работает: мы смогли купить оборудование, привлечь ребят, которые пришли к нам работать. Нам очень повезло, что три года назад Проект 5−100 тоже сыграл свою роль в нашем развитии после окончания финансирования по первому мегагранту 2010 года. Так что теперь мы развиваем крупную международную коллаборацию в области прорывных метаматериалов», — добавил Павел Белов.
Отметим, что Университет ИТМО также выиграл мегагрант на создание лаборатории «Гибридные состояния света в веществе в низкоразмерных квантовых материалах с заданными характеристиками». Соруководителем с российской стороны выступит главный научный сотрудник кафедры нанофотоники и метаматериалов Иван Шелых. Уточненная информация по этому проекту появится позже.
За последние шесть лет Университет ИТМО стал обладателем шести мегагрантов. В настоящее время на средства, выделенные на конкурсной основе Министерством образования и науки, в вузе развиваются суперкомпьютерные и грид-технологии, технологии взаимодействия хиральных нанокристаллов и биосистем, а также адаптивные системы управления, коммуникации и вычисления.
