Андрей Бобылев — о работе и достижениях центра «Нанотехнологии»

Научно-образовательный центр «Нанотехнологии» открылся несколько лет назад, когда ТюмГУ выиграл многомиллионный грант на развитие нанотехнологий. Тогда приобрели многомодульный комплекс НаноФаб, который находится в специальной «чистой комнате». Это основная производительная сила Центра.

Андрей Бобылев – сотрудник лаборатории, сейчас он работает над мемристором — своеобразной тончайшей плёнкой, на которой можно обрабатывать и хранить информацию.

Революционная новация состоит в том, что крохотный мемристор соединяет в себе свойства оперативного и постоянного запоминающего устройства, превратившись тем самым в универсальный носитель. Это значительно сокращает скорость обработки информации, которой в нашем мире становится всё больше.

Понятно, что самый действенный способ обеспечить жизнь и процветание своей разработки — создать устройство, где она будет применяться, которое можно будет использовать в промышленности или в быту. Сейчас Андрей прорабатывает детали устройства, которое работает на основе гибридной логики: часть информации прорабатывается с помощью состояний транзистера — ноль и единица, часть — мемристорной логикой, у которого, помимо упомянутых, ещё множество промежуточных значений. Кроме того, мемристор способен изменять своё сопротивление в зависимости от величины заряда тока, который прошёл по нему в последний раз, то есть обладает своеобразной памятью.

Андрей называет устройство «примитивной нейросетью» — системой, чья работа построена по принципу сетей нервных клеток живого организма. Чтобы отбросить такую уничижительную характеристику, системе нужно полностью отказаться от кодировки информации с помощью транзистера, работа на котором более энергозатратна для нейросети. Для Центра это пока невозможно, хотя в мире есть неплохие примеры.

Стоит сказать, из-за проблем с материалами Центр вынужден напылять мемристорные плёнки титаном, от работы с которым уже отказались некоторые известные лаборатории. Это, безусловно, вносит в работу некоторую нотку бесперспективности, хотя, по мнению Андрея, ставить крест на титане не стоит.

«Сложность в работе с мемристором также заключается в том, что несмотря на активную работу учёных по всему миру с этой крошкой, до сих пор не существует адекватного, полного математического аппарата, который исчерпывающе описывает её работу. Так что любители теорфизики — дерзайте», — говорит Андрей.

Центр помогает в исследованиях другим лабораториям. Например, в сотрудничестве с Институтом химии ТюмГУ разрабатывает тензодатчики — устройства, анализирующие состояние объекта, на котором они размещены и подают сигнал в случае наличия в нём деформаций. Тензодатчики незаменимы в авиации, тепло- и газоснабжении.

В планах у наноцентра опубликовать несколько статей в журналах международного уровня и принять участие в конкурсах для получения грантов. Андрей признаётся, что работа хоть и сопряжена с рисками, но безумно интересна: «Здесь на сто процентов нельзя быть уверенным ни в чём: в том, что будут заказы, что мы сможем выиграть грант и продолжить исследования, или что удастся получить положительный результат. Хотя процесс от этого только увлекательнее».

Автор: Анна Мандриченко 
Фото: Данил Стариков

Материал предоставлен интернет-газетой «the Нефть»