I. Индустрия наносистем

1. Компьютерное моделирование наноматериалов, наноустройств и нанотехнологий:

1) компьютерное моделирование наноматериалов;

2) компьютерное моделирование наноустройств и приборов;

3) компьютерное моделирование технологических процессов их получения и изготовления.

2. Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии:

1) разработка гибридных систем на основе сопряжения биологических и нанотехнологических элементов и материалов;

2) разработка вычислительных и интеллектуальных систем на биоморфных и нейроморфных принципах;

3) разработка прямых мозго-компьютерных интерфейсов;

4) разработка системы считывания и декодирования сигналов мозга;

5) разработка устройств и технологий для стимуляции центральной нервной системы;

6) разработка биоподобных и гибридных лекарственных соединений;

7) разработка технологий и создание синтетических клеток;

8) разработка систем комплексной безопасности на основе нано-, био-, информационных, когнитивных технологий;

9) разработка методов наноиммунологии и персональной медицины на генетическом уровне;

10) разработка систем визуализации молекулярных процессов в живом организме.

3. Технологии диагностики наноматериалов и наноустройств:

1) разработка методов визуализации нанообъектов (электронная, туннельная, атомно-силовая, магнитно-силовая, люминесцентная микроскопия, оптическая микроскопия);

2) анализ структуры (дифракция и рефлектометрия рентгеновского, синхротронного излучений и нейтронов), локальный структурный и химический анализ наночастиц и наноматериалов (ядерно-магнитный резонанс, электронно-парамагнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеивания, спектроскопия протяженной тонкой структуры рентгеновского поглощения, мессбауэровская, терагерцовая спектроскопия, методы локального и послойного анализа);

3) исследование поверхности наночастиц и наноматериалов (дифракция быстрых электронов, дифракция медленных электронов, комбинированная электронно-ближнеполевая оптическая спектроскопия, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов, рентгеновская фотоэлектронная, оже-спектроскопия, метод Брунауэра, Эммета и Тейлора, порометрия, атомносиловая, сканирующая зондовая, фотоэлектронная спектроскопия, профилометрия, люминесцентный анализ, эллипсометрия, конфокальная микроскопия);

4) разработка специальных методов изучения физических свойств наноматериалов (резистометрия, магнитные измерения, исследование механических, трибологических свойств);

5) разработка специальных методов определения химического состава (элементного, вещественного, изотопного, молекулярного) всех видов наноматериалов;

6) развитие методов неразрушающего анализа процессов, протекающих с участием наночастиц и наноматериалов (синтез, включая процессы самосборки, процессы модификации и перестройки наночастиц, деградация, химические процессы, протекающие с участием наночастиц);

7) разработка принципов, стандартов метрологии и метрологического обеспечения в нанометровом диапазоне измерений (создание эталонов и стандартных образцов физических величин нанометрологии, создание средств и поверочных схем для калибровки измерительных устройств, разработка методов калибровки средств измерений в нанометровом диапазоне).

4. Технологии наноустройств и микросистемной техники:

1) разработка технологий производства ультратонкого монокристаллического кремния на изоляторе;

2) разработка технологий производства материалов на основе нанокристаллического кремния и тонкопленочного кремния для солнечных батарей;

3) разработка технологий производства сверхскоростных гетеропереходных интегральных схем, в том числе на туннельно-резонансных приборах;

4) разработка технологий производства наноструктурных фотоэлектрических преобразователей для солнечной энергетики;

5) разработка технологий создания квантовых компьютеров на твердотельных кубитах, квантовых клеточных автоматов;

6) разработка технологий создания устройств нанофотоники, в том числе технологии создания источников света;

7) разработка технологий производства устройств накопления энергии;

8) разработка мехатронных модулей перемещений под различные технологические задачи;

9) разработка нано- и микросистем, устройств и их компонентов;

10) разработка нано- и микродатчиков;

11) разработка робототехнических систем различного назначения и их компонентов;

12) разработка нано- и микроконтейнеров для целевой доставки химических веществ и лекарственных препаратов;

13) разработка нано- и микрофлюидных устройств для манипуляции жидкими средами в нанообъемах для диагностики заболеваний и наноаналитических систем контроля химических веществ и фармацевтики;

14) разработка квантовых мехатронных систем управления движением микро- и наноразмерных объектов;

15) разработка систем и роботизированных комплексов для манипулирования атомами, молекулами и наночастицами;

16) разработка технологий производства кремниевых монокристаллических пластин большого диаметра (не менее 300 мм);

17) разработка технологий производства монокристаллических пластин на основе соединений A3B5, A2B6, A4B4 и других сложных соединений;

18) разработка технологий производства кремниевых ультрабольших интегральных схем с проектными нормами менее 100 нм;

19) разработка технологий производства акустоэлектронных и оптоэлектронных устройств передачи и обработки информации, включая разработку технологий выращивания акустоэлектронных и оптоэлектронных кристаллов;

20) разработка чувствительных элементов датчиков физических величин, электронных систем получения, обработки и передачи информации;

21) разработка интегрированных нано- и микросенсоров, сенсорных платформ, в частности гибридных нанобио- и микробиосенсоров;

22) разработка прецизионных технологий и оборудования для производства материалов, компонентов и изделий микросистемной техники;

23) разработка методов и средств диагностики и контроля качества материалов и изделий микросистемной техники;

24) разработка интеллектуальных материалов на основе использования наноструктур;

25) разработка технологии создания чувствительных элементов перспективных миниатюрных датчиков на основе нанопленок;

26) разработка технологии обработки ответственных деталей изделий ракетно-космической техники с нанометрической точностью, ориентированных на промышленное применение;

27) разработка базовых технологий создания высокочастотных микроэлектромеханических и наноэлектромеханических систем;

28) разработка технологии создания микроэлектромеханических систем, в том числе на основе алмазных материалов.

5. Технологии получения и обработки конструкционных наноматериалов:

1) разработка гомогенных и гетерогенных наноструктурированных и наномодифицированных сталей и сплавов различных классов и систем легирования;

2) разработка конструкционной нанокерамики;

3) разработка наноструктурированных композиционных материалов на основе металлической, керамической и полимерной матриц, включая интерметаллиды, сплавы на их основе и нанокристаллические твердые сплавы;

4) разработка конструкционных материалов с наноструктурированными поверхностными слоями и покрытиями;

5) разработка методов наноструктурирования посредством прецизионной термической и термомеханической обработки;

6) разработка методов наноструктурирования посредством фрагментации структуры при интенсивной пластической деформации;

7) разработка методов компактирования нанопорошков (порошковая металлургия);

8) разработка методов объемного модифицирования расплавов;

9) разработка методов инжиниринга поверхности;

10) разработка методов сверхскоростной закалки из расплава с последующей кристаллизацией из аморфного состояния;

11) разработка конструкционных малолегированных хладостойких и коррозионностойких сталей бейнитного и мартенситного классов для магистральных нефте- и газопроводов;

12) разработка маломагнитных, азотсодержащих, высококоррозионностойких азотистых наноструктурированных сталей для судостроения и жилищно-коммунального хозяйства;

13) разработка нанокристаллических твердых сплавов на основе карбида вольфрама;

14) разработка конструкционных наноструктурированных материалов для ракетно-космической и авиационной техники;

15) разработка конструкционных материалов для производства лопаток газовых турбин и других деталей горячего тракта газотурбинных двигателей и установок для ракетно-космической и авиационной техники, энергетики и транспортного машиностроения и инструментальной промышленности;

16) разработка наноструктурированных тонких листов для производства особо точных высокопрочных тонкостенных изделий сложной формы с использованием эффекта сверхпластичности при пониженных температурах и (или) повышенных скоростях деформирования, а также при выполнении неразъемных соединений наноструктурированных (в том числе разнородных) материалов с сохранением их структуры и уникального комплекса свойств;

17) разработка композиционных материалов на основе керамики и интерметаллидов, армированных наноразмерными элементами (нитевидными кристаллами, волокнами, микропроводами, микросферами, дисперсными частицами);

18) разработка композиционных материалов с полимерной матрицей, обладающих высокой статической и динамической прочностью, водостойкостью, хладо- и теплостойкостью, износостойкостью;

19) разработка конструкционных материалов антифрикционного и фрикционного назначения;

20) разработка многофункциональных и функционально-градиентных наноструктурированных покрытий;

21) разработка защитных магнитных и электромагнитных экранов и покрытий, а также покрытий и материалов для защиты от ионизирующего и лазерного излучений;

22) разработка каталитически активных покрытий и элементов;

23) разработка вибродемпфирующих и вибропоглощающих конструкционных наноматериалов и покрытий;

24) разработка технологий получения радиационно-сшитых наноструктурных и модифицированных полимеров;

25) разработка конструкционных наноструктурных металлокомпозитов;

26) разработка композиционных нанокерамических материалов;

27) разработка жаропрочных сплавов на основе интерметаллидов (титан-алюминий, никель-алюминий, железо-хром-алюминий);

28) разработка технологических процессов имплантированных покрытий и многослойных наноструктур для жидкостных ракетных двигателей;

29) разработка углерод-углеродных, углерод-керамических, нанокерамических и керамоматричных композиционных материалов повышенной прочности и эрозионной стойкости для деталей и элементов конструкций перспективной ракетно-космической техники;

30) разработка технологий высокотемпературной пайки конструкционной керамики с керамикой и керамики с жаропрочными сплавами;

31) разработка технологий различных видов дуговой, электроннолучевой (в общем и локальном вакууме) и лазерной сварки, в том числе сварки узлов автоматики (сильфонов, мембран, диафрагм) и швов сложной конфигурации;

32) разработка ионно-плазменных технологий управления структурой и физико-механическими свойствами материалов.

6. Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов:

1) разработка технологий получения наноразмерных частиц (структур) разной формы, волокон, пленочных структур, объемных наноструктурированных материалов;

2) разработка технологий получения наноструктурированных кристаллических и поликристаллических материалов с функциональными свойствами;

3) разработка технологий получения каталитически активных наноматериалов, наноселективных мембран и нанопористых сорбентов;

4) разработка технологий получения наноструктурированных и наномодифицированных полимерных материалов с функциональными свойствами;

5) разработка технологий получения наноструктурированных композиционных и керамических материалов с функциональными свойствами;

6) разработка технологий получения наноструктурированных биосовместимых материалов с функциональными свойствами;

7) разработка технологий получения наноматериалов для энергоэффективных источников оптического излучения;

8) разработка наноструктурных тонкопленочных материалов различного функционального назначения;

9) разработка температуро- и радиационностойких наноэлементов;

10) создание интегрированных наноструктур информационно-измерительных и управляющих систем;

11) создание композиций энергоаккумулирующих материалов для систем энергоснабжения летательных аппаратов;

12) разработка перспективных специальных и защитных покрытий с использованием нанотехнологий для изделий ракетно-космической техники различного назначения;

13) разработка теплозащитных покрытий нового поколения для ракетно-космической техники;

14) разработка технологий получения эластичных клеящих и электроизоляционных материалов с высокой адгезией к материалам электронной компонентной базы для монтажа и герметизации элементов электрорадиоизделий;

15) разработка технологий получения термоморозорадиационностойких смазок и смазок с минимальной испаряемостью (менее 1 процента), работающих без пополнения в процессе длительной эксплуатации при воздействии факторов космического пространства.