Энергия низких температур

Победа предпринимателя над ученым обернулась изобретением, которое может заморозить что угодно и где угодно

Будущий историк науки наверняка сможет написать, что СССР была не только ядерной и ракетной, но и криогенной державой. Две из восьми полученных нашими учеными Нобелевских премий в области естествознания относятся к физике низких температур (Ландау в 1962 году и Капица в 1978-м). Внедренный в промышленность метод сжижения кислорода Капицы стал мировой инженерной классикой, наши жидкостно-реактивные ракетные двигатели второй ступени, использующие жидкий кислород и водород, до сих пор превосходят по своим характеристикам зарубежные аналоги.

Правда, в более "прозаических" отраслях, таких, например, как пищевая промышленность (заморозка продуктов), фармацевтика или медицина, где криогенные ноу-хау используются столь же активно, нам до последнего времени похвастаться было особо нечем. Между тем речь идет о рынках в десятки и сотни миллиардов долларов. Поэтому мы были приятно удивлены, когда после компьютерного отбора по модели Бутаева (подробнее см. "Эксперт" N44 за 2001 год) в первом туре Конкурса русских инноваций, проводимого нашим журналом и компанией Audi, лидером оказался именно криогенный проект, причем ориентированный в перспективе на вполне емкие и "прозаические" рынки (полное название - "Криостример для биотехнологий, медицины и испытаний новых материалов", подробнее см www.inno.ru). Руководитель проекта доктор физико-математических наук Евгений Демихов сегодня утверждает, что инновационный предприниматель в нем окончательно победил ученого и он не очень об этом жалеет.

Университетский рынок

В советское время судьба ученого Демихова складывалась вполне успешно. В 1982 году после окончания факультета общей и прикладной физики Московского физико-технического института он попал на работу в престижный академический Институт физики твердого тела (ИФТТ) в подмосковной Черноголовке. Там он занялся физикой жидких кристаллов и теорией фазовых переходов, а в 1987 году защитил кандидатскую диссертацию. Несколько его работ было опубликовано на Западе, и они попались на глаза представителям немецкого Фонда Гумбольдта. В задачи фонда входит оказание помощи молодым ученым в подготовке докторской диссертации, но в начале 90-х он попутно решал проблему пополнения немецких исследовательских центров недорогими квалифицированными научными кадрами из бывшего СССР - тогда на них приходилось 40% всех стипендиатов.

Фонд устроил Евгения Демихова в Падерборнский университет - ведущий центр в Германии, занимающийся исследованиями жидких кристаллов. Еще через два года он стал стипендиатом немецкого Фонда фундаментальных исследований и докторантом Немецкого физического общества.

Поработав в стране зрелого капитализма, Демихов довольно быстро обнаружил в себе коммерческую жилку. Западные лаборатории самостоятельно определяют поставщиков необходимого оборудования, и, познакомившись с их работой, Демихов пришел к выводу, что российские научные приборы и материалы вполне могут быть конкурентоспособны на немецком университетском рынке. Он убедил своего коллегу Феликса Порша заняться бизнесом по их поставке, и в 1995 году новоявленные бизнесмены зарегистрировали фирму RTI (Radio-Technical Instruments). Небольшие стартовые инвестиции - компаньоны вложили по 25 тыс. марок и еще 50 тыс. получили в виде льготного кредита в рамках правительственной программы по поддержке малых предприятий - были быстро израсходованы на маркетинг и рекламу, однако легкого вхождения в рынок не получилось. Компания предлагала криогенную технику, в частности криостаты разработки Института твердого тела из Черноголовки, оптику и лазеры из Минска и различные материалы (в том числе полупроводниковые), но покупатели брали только самые дешевые материалы и сводить концы с концами не удавалось.

Дело в том, что на рынке массовых полупроводниковых материалов можно работать рентабельно только при больших объемах продаж, а конкурировать здесь с производителями из Китая или Тайваня трудно. Что же касается поставок уникальных материалов (в том числе сверхпроводниковых), то здесь постоянно подводили российские контрагенты, предлагая нестабильную по качеству продукцию. К тому же бизнес по поставке таких материалов при малых объемах был, по словам Демихова, очень трудоемким: "Какому-нибудь клиенту из Штутгарта для небольшой серии экспериментов требуется определенный кристалл - скажем, редкий изотоп кремния, но даже после десятков звонков знакомым вероятность его нахождения остается заметно меньше единицы".

Подумывали руководители RTI и о поставках продукции с более высокой добавленной стоимостью. Около года партнеры обрабатывали специалистов из западногерманских научных центров, которые, признавая высокий уровень российских приборов (прежде всего криостатов), не торопились с дорогостоящими заказами, не веря, что новая компания сможет обеспечить их послепродажный сервис. Помогла переориентация на восточногерманский рынок. Два первых крупных заказа, спасшие RTI от банкротства, поступили из Дрезденского университета: многие научные сотрудники из бывшей ГДР обучались в СССР и о российской технике знали не понаслышке - она работала в их лабораториях с советских времен и привыкших к ней специалистов вполне устраивала.

Дрезденский контракт стоимостью 100 тыс. долларов на поставку двух криостатов и сопутствующего оборудования не только помог молодой фирме выжить - дело стало быстро набирать обороты: в 1997 году приборов и материалов из России было продано уже почти на миллион марок.

По словам Евгения Демихова, компания могла серьезно прибавить на поставке криостатов и других криогенных приборов, на которые приходилось почти 80% оборота, но более половины ассортимента все-таки не соответствовало требованиям западного потребителя. Отечественные поставщики предлагали приборы, реализующие классные, но "не доведенные" до коммерческого использования технические идеи (это касалось не только дизайна или отсутствия грамотно составленных рекламных проспектов, но и, например, сложности пользовательского интерфейса). Демихов решил, что без серьезной работы в России бизнес RTI далеко не пойдет.

Бензиновый хай-тек

"Мне стало ясно, - говорит Евгений Демихов, - что если мы не начнем заниматься организационной работой на родине, то бизнес развалится - это было главной причиной моего возвращения. Советский задел был весь использован, качественно нового почти ничего не создавалось, но я был уверен, что ситуацию можно переломить".

Когда Демихов вернулся, люди в ИФТТ, по его словам, "были совершенно потеряны", а сам НИИ "представлял собой множество осколков разных институтских направлений". Более или менее нормально чувствовали себя только физики, занимающиеся полупроводниками, благодаря постоянным контрактам на Западе. Зато криостатами вместо целого отдела теперь занимался всего один человек.

Демихов зарегистрировал российскую компанию ЗАО RTI и попросил руководство ИФТТ дать ему в аренду лаборатории и оборудование. Хотя до этого у него случались конфликты с институтским начальством из-за плохого качества поставляемых в Германию криостатов, договориться удалось довольно быстро: Демихов убедил руководство, что "чужеродная структура", работая в коммерческих рамках, во-первых, возобновит научные, пусть и сугубо прикладные, исследования, а во-вторых, будет работать и на сам институт, изготавливая для него хоть не бесплатные, но более дешевые, чем западные, приборы. Едва ли не решающим аргументом оказалось следующее предложение Демихова: при оформлении западных заказов компания будет фигурировать как отдел института и за это ИФТТ станет получать четверть стоимости заказа в качестве роялти.

Затем Демихов вернул в НИИ (естественно, уже "под крышу" RTI) восемь своих бывших коллег, успевших освоить новые профессии на местном винно-водочном заводе "Ост-Алко", и с их помощью наладил производство и доводку криогенных приборов. Продажи в Германии снова начали расти, немецкое представительство по сути стало сбытовым отделом компании, параллельно занимающимся сбором технической и коммерческой информации о конкурентах. Демихов задумался о расширении криогенного производства, но август 1998-го перечеркнул все планы - бывшие немецкие клиенты только разводили руками: мол, мы лично вас знаем, но доверия к России в целом нет и покупать у вас нам никто не даст. Продажи RTI почти сразу свелись к нулю.

Может быть, на этом компания и прекратила бы свое существование, но тут Демихову помогли бывшие коллеги, уже несколько лет делавшие бизнес на рынке нефтепродуктов.

Владельцы двух сетей АЗС сделали RTI заказ на разработку контрольно-измерительных систем (уровнемеров) для отечественных автозаправочных станций. До этого приборы завозили с Украины, но кризис сразу привел к удвоению их стоимости, а российских на рынке в тот момент еще не было. Команда Демихова не долго думая решила занять образовавшуюся нишу.

Уже через три месяца уровнемер электромеханического типа (в устройстве использовались институтские наработки по измерению уровня жидких газов) передали заказчику, и вскоре RTI стала лидирующей компанией, почти монополистом, в дешевом сегменте этого рынка, поставляя около 400 изделий в месяц на сумму около 30 тыс. долларов более чем с 30-процентной рентабельностью. Обрадованные дешевизной и надежностью нового прибора, заказчики решились на более дорогой контракт - разработку и поставку суперточного акустического расходомера непрерывного действия.

"Бензиновые" деньги позволили RTI не только сохранить сотрудников в кризисный период и обновить оборудование, но и профинансировать проекты создания двух новых моделей криостатов. Но самое главное, в это время был разработан криогенный терморегулятор, который лег в основу принципиально нового устройства - криостримера. С помощью этого прибора можно было организовать контролируемый поток газа-криоагента к охлаждаемому объекту, что было крайне важно для проведения быстрых и точных измерений образцов новых материалов для микроэлектроники, оптики и лазерной техники.

Впрочем, рынок аппаратуры для научных исследований уже не казался Демихову самым перспективным с точки зрения бизнеса. Ведь с помощью криостримера можно было успешно управлять "точечной" заморозкой чего угодно. В ИФТТ работал разработчик первого в стране устройства для криохирургии Леонид Межов-Деглин, его-то работы и подсказали Демихову, что криостример может найти применение на более массовом рынке.

Жажда наживы и жажда познания

Первая атака на "криогенный масс-маркет" была предпринята в области косметической хирургии. Идея удалять, к примеру, бородавки с помощью охлаждения не нова, но до разработки криостримера процедура сводилась к тому, что на удаляемый объект просто капали жидким азотом, в результате чего образовывалась корка, препятствующая распространению холодной волны внутрь ткани, промораживался только поверхностный слой и операцию приходилось проводить в несколько этапов. Криостример дает возможность замораживать бородавку локально и постепенно (температура понижается со временем в соответствии со строго определенным режимом), так что для глубокого замораживания достаточно однократной процедуры. Но для доработки нового метода лечения RTI необходим более тесный контакт с медиками, а это публика консервативная, и процесс сертификации нового прибора затянулся. Зато появилась новая идея.

Один саратовский оборонный завод, решивший в рамках конверсионной программы наладить супертехнологичное производство мороженого в больших объемах, заказал RTI морозильное устройство с транспортной лентой, проходящей через систему форсунок - разбрызгивателей жидкого азота. От проекта впоследствии заказчик отказался, но Демихов сообразил, что ряд форсунок, подсоединенный к криостримеру, может обеспечить контролируемую равномерную заморозку внутри определенного объема. Поэтому когда нижегородская биотехнологическая фирма "Биофит", производящая витамины и биологические добавки, предложила RTI поработать над усовершенствованием их криогенной техники, команда Демихова уже знала, что делать.

"Дело в том, - поясняет Демихов, - что сейчас биологические препараты - ягоды, фрукты или лекарственные растения - для сохранения полезных свойств и органолептических качеств обрабатываются в криомельницах. Сначала там происходит резкое замораживание продукта, его механические свойства меняются, мягкие ягоды становятся твердыми, и их можно перемолоть в мелкодисперсный порошок и далее прессовать, к примеру, в витаминные таблетки. Похожий процесс происходит и на 'Биофите', но проблема в том, что они не могут контролировать и регулировать температурный режим процесса. Сейчас они просто заливают через горловину жидкий азот, а через некоторое время начинают перемалывать замороженный объект. При этом не имеют никакого представления, какая в данный момент в криомельнице температура, насколько охладился материал по объему. И они сами честно признают, что из-за отсутствия такого контроля одна партия продукции нередко существенно отличается по качеству от другой". При использовании же криостримера с системой специальных форсунок как одного из базовых элементов криомельницы весь процесс можно будет контролировать, получая стабильный по качеству продукт. Идея Демихова заключается в том, чтобы в кооперации с биотехнологами из "Биофита" производить с помощью своего ноу-хау пищевые и витаминные добавки на новом уровне. "Это бешеный рынок, - убеждает нас Демихов. - Реально люди об этом еще не пронюхали, а ведь это сотни миллионов долларов только в России: йогурты, напитки, детское питание, продукция для сельского хозяйства!".

Когда сегодня беседуешь с Демиховым, с трудом представляешь себе, как он выглядел в институтской лаборатории или на профессорской кафедре (справедливости ради стоит отметить, что одного аспиранта он себе оставил, так сказать, "для души"). Это вполне продвинутый менеджер, быстро прикидывающий в уме емкость того или иного перспективного рынка, умеющий жестко вести переговоры с российскими и иностранными партнерами и управлять как учеными, так и рабочими, вполне готовый к тому, чтобы выгодно продать контрольный пакет в своем бизнесе, если это будет необходимо.

- Победил в вас предприниматель ученого?

- Можно сказать и так. Но учтите, что на старте мне было очень важно иметь академический бэкграунд. В инновационном бизнесе, когда ты его только начинаешь, просто коммерсант не справится. Мало разбираться в научно-технической проблематике, по которой работает клиент, нужно знать спектр материалов, которые можно использовать, скажем, выбрать со склада ваших поставщиков не какую-то нержавейку и не похожую, а вполне определенную. Все это предполагает умение ориентироваться в массе деталей, в которых и зарыто конкурентное преимущество, - а для этого необходимо разбираться в технологиях, пройти лабораторную школу. Если технологий не знаешь или считаешь их детали несущественными, успеха не добьешься.


В отличие от криостата - устройства, в котором может поддерживаться необходимая температура в определенном объеме, криостример обеспечивает охлаждение не только объемных, но и точечных объектов. Происходит это за счет контролируемой организации потока жидкого азота (реже применяют значительно более дорогой - 8 долларов за литр - гелий). В криостримере используется три узла - нагнетатель (где формируется поток криоагента), электронный терморегулятор и наконечник. Внутри нагнетателя, встроенного в сосуд с криоагентом, находится терморезистор, управляемый внешним терморегулятором. По сигналу с терморегулятора он нагревает жидкость внутри замкнутого объема нагнетателя, жидкость, испаряясь, под давлением подается к наконечнику или системе форсунок. Благодаря особому устройству наконечника, нагревающему верхний слой потока газа, обмерзания объекта, охлаждаемого на открытом воздухе, из-за конденсации паров воды не происходит. Это позволяет проводить изучение свойств новых материалов, например сверхпроводниковых, без использования сложных и дорогостоящих криостатов.