Дмитрий Соколов - Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий

Существует два подхода к получению наноматериалов. Первый, так называемый «снизу-вверх», основан в первую очередь на зондовой микроскопии и позволяет конструировать требуемые наноструктуры, прибавляя шаг за шагом необходимые атомы к собираемому объекту. Второй, наиболее распространенный – «сверху-вниз», удаляет лишний материал до тех пор, пока не будет получена соответствующая наноструктура.

Варианты патентования наноматериалов рассмотрим на примерах материалов, в которые входят наночастицы, углеродных нанотрубок и графенов, а также жидкостей, в которых включения разделены до наноразмерных частиц.

Эти наноматериалы включают в себя огромное количество объектов, содержащих наночастицы, благодаря которым они приобретают уникальные свойства. Это могут быть полимеры, клеи, покрытия, биологически активные добавки, косметические средства, медицинские препараты и многое другое. Патентование таких объектов, материалов и способов не является особо сложной задачей, так как неизвестный ранее признак, приводящий к новому эффекту, и в обычных материалах является достаточным аргументом для получения патента.

Рассмотрим патентование наноматериалов на примере способа получения биологически активного вещества на основе природных объектов [5]. В одном из вариантов гомогенизацию исходной субстанции проводят до получения нанодисперсных частиц, которое приводит к повышению эффективности конечного продукта. Однако, несмотря на коммерческую целесообразность введения в название и первый пункт формулы изобретения процесса нанодиспергирования, было принято решение о его введении в зависимый пункт формулы. Это было сделано потому, что и без него исходный процесс обеспечивал получение достаточно качественного продукта и если бы получение нанодисперсных частиц было включено в первый пункт формулы изобретения, то его неиспользование все равно позволило бы конкурентам выпускать достаточно качественный продукт и при этом выйти из-под действия этого патента.

В другом варианте рассмотрим состав для придания волокнистым материалам антимикробных и фунгицидных свойств [6]. В этом случае наночастицы серебра уже должны были входить в первый независимый пункт формулы, так как это явилось основным отличительным признаком изобретения. При этом был назначен достаточно широкий диапазон количественного состава наночастиц серебра в растворе. Этот прием используется и для обычных материалов, однако для наноматериалов есть своя специфика выбора верхней границы диапазона. Наноматериалы часто бывают дорогими и превышение их концентраций может быть экономически нецелесообразным. Кроме этого, они достаточно активны и даже небольшое превышение концентрации может привести к нежелательным результатам. Дополнительная защита этого решения была обеспечена введением второго независимого пункта формулы изобретения, касающегося способа введения наночастиц серебра в раствор.

Таким образом, при патентовании наноматериалов не всегда обязательно вводить нанопризнаки в первый независимый пункт формулы изобретения. Кроме этого, целесообразно сделать максимальную защиту своего изобретения, используя свойства наночастиц, благодаря разумному расширению диапазона их процентного содержания в составе вещества.

С момента первого получения углеродных нанотрубок (УНТ) в 1991 г в компании NEC (Япония) при распылении графита в электрической дуге довольно быстро были разработаны различные устройства и способы их получения [7, 8, 9, 10]. В этих устройствах рабочий углеродосодержащий газ, подаваемый в камеру, разлагался под действием температуры на каталитической поверхности с образованием УНТ. Причем эти и некоторые другие способы, описанные в первых патентах, включили почти все возможные варианты. Тем не менее, часто для продвижения своего продукта на рынок необходимо его патентовать. А как быть, если почти все способы получения УНТ оказались уже запатентованы. Основной подход к патентованию оборудования и не только нанотехнологического в этом случае может состоять в защите его не основных характеристик, таких, как безопасность работы, удобство эксплуатации и т. п. Это и было осуществлено в патенте [11]. На рис. 3.1 представлена схема устройства роста углеродных нанотрубок. В этом устройстве реакционная камера 1 была выполнена с возможностью съема с основания 2, что обеспечило удобство профилактической чистки камеры 1. Нагреватель 3за счет своей формы мог обеспечивать нагрев образца 4 и одновременно обезгаживание камеры 1. Устройство было снабжено модулем оптического воздействия 5 на образец 4, позволяющее воздействовать на процесс и его контролировать. Кроме этого, модуль 5 был оптически сопряжен с образцом 4 через канал 6 подвода парогазовой смеси от блока 7, что упростило конструкцию.

Рис. 3.1.Схема устройства роста углеродных нанотрубок: 1 – реакционная камера; 2 – основание; 3 – нагреватель; 4 – образец; 5 – модуль оптического воздействия; 6 – канал подвода парогазовой смеси; 7 – модуль формирования парогазовой смеси

Другим характерным наноматериалом является графен [12]. Финишные технологические операции по получению графена, очевидно, будут связаны с высокими технологиями, например, с различными вариантами плазменного травления графита. Однако если при патентовании ограничиться только их использованием, то экспертиза может резонно указать, что применяются известные способы (плазменного травления) для получения известных результатов (тонких пленок). Чтобы этого избежать и подтвердить новизну предложенного решения, необходимо было найти признаки изобретения в других действиях, не связанных с основной технологической операцией, а именно в способе подготовки образцов графита к травлению. Действительно, в случае, описанном ниже, способ создания первичных графитовых структур для последующего травления оказался уникальным, в результате чего были получены графитовые фрагменты толщиной 30—100 нм до 1 мм в поперечнике. При этом весь процесс их подготовки (первичное формирование, промежуточное закрепление, перенос и фиксация их на подложке для финишного плазменного травления) осуществлялся оператором с использованием примитивных средств. Однако на момент подачи заявки никто до этого не додумался. Более того, были разработаны различные способы первичного захвата графитовых фрагментов на промежуточный носитель, часть из которых вошла в зависимые пункты формулы изобретения [13], а часть была скрыта и оформлена как ноу-хау. В результате сочетание новых, хотя и «примитивных», манипуляций (признаков) с высокотехнологичными, хотя и известными, технологиями плазменного травления позволило выполнить критерии «новизна» и «изобретательский уровень».