Проект реализуется в рамках программы "ПРИОРИТЕТ 2030". Функциональные материалы являются основой широкого круга высокотехнологичных устройств, определяющих прогресс в ведущих отраслях экономики и социальной сферы: микроэлектроника, фотоника, робототехника, транспорт, силовая энергетика, биотехнологии, медицина и др. В рамках проекта предполагается прохождение ряда последовательных этапов, начиная от фундаментальных исследований (TRL 1-2), ориентированных на дизайн перспективных материалов, изучение их свойств, выявления возможностей и перспектив практического использования до разработки удобных технологических решений, направленных на трансформацию функциональных материалов в высокотехнологичные продукты и устройства(TRL 6-7). В этой связи возможно обозначить следующие вехи реализации проекта (горизонты планирования):
- ближний горизонт (2021-2023 гг.) – фокус на исследование фундаментальных основ дизайна материалов, нахождение оптимальных условий и приемов конструирования;
- средний горизонт (2024-2026 гг.) – фокус на создании материалов с заданными свойствами, коррекции их практически значимых свойств при необходимости, и исследование перспектив их применения;
- дальний горизонт (2027-2030 гг.) – фокус на разработке решений создания высокотехнологичных продуктов и их внедрении и практическое применение для решения научно-технологических задач в ведущих отраслях экономики и социальной сферы.
Задачи направления:
1. Проектирование и синтез неорганических материалов различной размерности, легированных ионами переходных f- и d-элементов для целенаправленной генерации оптически активных центров эмиссии с высокой эффективностью и субнаносекундной скоростью трансформации поглощенной энергии высокоэнергетических частиц и квантов в фотонное излучение УФ- и видимого диапазона, управление процессами транспорта и конверсии энергии.
2. Дизайн органо-неорганических (гибридных) твердотельных материалов опто- и наноэлектроники, биоэлектроники с квантованием проводимости (управляемой энергетической структурой) и высокой синаптической пластичностью для компонентов квантовых компьютеров и 5G-коммуникаций. Создание эффективных материалов с высокой селективностью на основе явления локализованного поверхностного плазмонного резонанса для оптических, химических и биологических сенсоров.
Реализация проекта предусматривает прохождение последовательных взаимосвязанных этапов, на каждом этапе генерируются новые научно-технические знания в области функциональных неорганических и гибридных материалов и технологий.
