• Вход
  • Регистрация
аналитика
9 Декабря 2015, 21:39


Углеродные нанотрубки станут дешевле в 200 раз! Российские ученые держат технологию в строжайшем секрете

5 984 28
Углеродные нанотрубки станут дешевле в 200 раз! Российские ученые держат технологию в строжайшем секрете Фото: Politrussia.com

На фоне бурных политических событий как-то выпадает из топа новостей Парижская конференция по климату.

Из выступления нашего президента Владимира Путина на этой конференции журналисты отметили только его слова о том, что Россия перевыполнила свои обязательства по Киотскому протоколу и сдвинула глобальное потепление на год. Но это, так сказать, «отчёт о проделанной работе», а конференция посвящена будущему.

И какое же будущее обещает Россия?

В Париже президент РФ Владимир Путин удивил многих заявлением о том, что Россия обладает уникальной технологией производства углеродных нанотрубок, которая может произвести настоящую революцию в промышленности и экологии. Что это за углеродные нанотрубки, и почему о них важно было упомянуть на конференции по климату?

Фото: Reuters
Авторитет нашей страны опирается не только на баллистические ракеты и мощь нашей армии, но и на приоритетные разработки в области современных технологий.
Фото: Reuters

От любопытства к использованию

Приставка «нано» в названии здесь не дань моде, а отражение реальности. Диаметр нанотрубок как раз порядка нескольких нанометров. (Один нанометр – это одна миллиардная доля метра). А вот в длину они могут достигать микронных размеров.

Стенки углеродных нанотрубок построены из шестиугольников, в вершинах которых расположены атомы углерода.

Фактически, это свёрнутый в трубку лист графена, за открытие которого русские учёные Андрей Гейм и Константин Новосёлов получили в 2010 году Нобелевскую премию.

Возможно, что впервые они были обнаружены ещё в 1952 году советскими учёными, которые наблюдая в электронный микроскоп за поверхностью железного катализатора, на котором происходило разложение углекислого газа, увидели там волокна длинной 100 нм. Позже подобные объекты наблюдали и другие исследователи.

Потребовалось пятьдесят лет, чтобы увидеть в нанотрубках полезный и перспективный материал, а не только любопытный продукт игры природных сил.

За пять лет они разработали способ получения углеродных нанотрубок, который позволил снизить цену продукта не в два и даже не в три раза, а в… двести раз!

Прочность

Нанотрубки, штука прочная.

Они обладают уникальными механическими свойствами.

Если в алюминий добавить всего один процент нанотрубок, то прочность материала увеличится на десятки процентов. А это означает, что изделия из алюминия, армированного нанотрубками, будут служить дольше.

Следовательно, можно будет снизить объёмы производства алюминия, для которого требуются огромные количества электроэнергии.

На выходе мы имеем уменьшение выбросов парниковых газов.

Разумеется, укреплять нанотрубками можно не только алюминий, но и другие металлы, а также неметаллические материалы: керамику, бетоны и т.д.

В данном случае мы получаем косвенный эффект от использования нанотрубок.


Фото: Reuters/ Министр иностранных дел Франции Лоран Фабиус, назначенный Председатель COP21 (второй справа), Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Пан Ги Мун (слева) и Кристиана Фигерес (справа), Исполнительный секретарь Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). С яблоками с логотипом Всемирной Конференции по изменению климата 2015 (COP21) во время встречи в Ле Бурже, недалеко от Парижа (Франция, 7 декабря 2015 года)



Нанотрубки на радость зеленым

Прямой эффект получается при их применении в т.н. «зелёной энергетике».

В целях уменьшения выбросов парниковых газов по всему миру идёт внедрение электромобилей и автомобилей с гибридными двигателями. В качестве источников питания в таких машинах используются аккумуляторы и суперконденсаторы.

Аккумуляторы

У аккумуляторов есть существенный недостаток – низкая скорость зарядки и количество циклов заряд-разряд.

У лучших литий-ионных аккумуляторов ресурс ограничен тысячью циклов. Причём, по мере выработки ресурса снижается и ёмкость батареи.

С этим явлением знакомы все владельцы смартфонов и планшетников.

Использование нанотрубок в изготовлении отрицательного электрода для литий-ионных аккумуляторов позволяет увеличить ёмкость батарей, и срок службы. Но со скоростью зарядки ничего не поделаешь – она ограничена самой физикой процесса.

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы – это другой перспективный источник питания для автомобильного транспорта.

Главным его преимуществом является высокая скорость зарядки, которая не уступает скорости заливки бензина в бак. Только вот ёмкость этих устройств в сорок раз меньше, чем у аккумуляторов.

Тем не менее, в разных странах суперконденсаторы тестируются на общественном транспорте. Их заряда вполне хватит для плавного трогания с места автобуса.

Используются они и в электротранспорте в качестве резервных источников питания: при обрыве линии трамвай может проехать несколько километров на суперконденсаторах до следующей остановки или до исправного участка сети питания.

Если заглянуть в школьный учебник физики, то там можно найти формулу зависимости ёмкости конденсатора от геометрических параметров электродов. Из этой формулы следует, что чем больше площадь поверхности электродов, тем больше ёмкость конденсатора.

Нанотрубки обладают огромной удельной площадью.

Было бы заманчивой идей использовать их для изготовления электродов суперконденсаторов.

Над этой задачей работают ученые по всему миру, в том числе и Россия.

Сейчас группа учёных из Воронежского технического университета разработала способ прививки нанотрубок на поверхность графена для изготовления активной поверхности электрода суперконденсатора. Все компоненты отечественного производства, в т.ч. и нанотрубки.

Фото: Википедия

На вес золота

В чём же проблема?

Вернёмся к тому, что сказал президент РФ Владимир Путин в Париже на конференции по климату. Он заявил, что Россия обладает уникальной технологией изготовления нанотрубок.

Действительно, все работы с использованием этого материала ограничивались высокой ценой – 7000 рублей за один грамм нанотрубок, а мировая потребность в них исчисляется десятками тысяч тонн.

Давайте посчитаем.

Тонна алюминия на бирже стоит около 125 тыс. рублей за тонну. Для увеличения прочностных характеристик алюминия достаточно добавить 1% нанотрубок, т.е. 10 кг на тонну металла.

10 кг нанотрубок по цене 7000 рублей за грамм обойдётся в 70 млн. рублей.

Складываем и получаем, что тонна армированного 1% нанотрубок алюминия обойдётся в 70 млн. 125 тыс. рублей.

Да, дороговато.

Понятно, что такой материал при всех его прекрасных характеристиках не сможет найти широкого применения из-за дороговизны.

Мы можем дешевле

Эту проблему решили наши учёные из Роснано.

За пять лет они разработали способ получения углеродных нанотрубок, который позволил снизить цену продукта не в два и даже не в три раза, а в…

двести раз!

Подробностей нам никто, естественно, не расскажет.

Но сейчас уже налажено опытное производство мощностью пять тонн нанотрубок в год, а в проекте – строительство завода мощностью в 50 тонн нанотрубок в год.

Будущее за нами

В Париже президент РФ Владимир Путин сделал очень важную заявку на лидерство России в области производства углеродных нанотрубок.

Авторитет нашей страны опирается не только на баллистические ракеты и мощь нашей армии, но и на приоритетные разработки в области современных технологий.

История ставит перед человечеством задачи.

Россия предлагает их решение.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Помочь проекту


Новости партнеров
Реклама
ОБСУЖДЕНИЕ
Чтобы оставить комментарий, необходимо
зарегистрироваться или авторизоваться
или вы можете оставить анонимный
комментарий без регистрации.
Игорь Фенцев
У нас давно есть повод говорить о том, что мы тоже используем полезные вещи в производстве, дабы снизить воздействие на окружающую среду, но почему-то говорится об этом редко. Да, в этом вопросе мы не впереди планеты всей, но есть что перечислить. Например, использования сорбета, который качественно снижает негативное воздействие на экологию при добычи нефти (и не только, их и на АЗС используют):synergysorb.ru/fajly По мне, так это очень большой шаг вперед!
0
Аноним
Аноним
Россия, Краснодар
https://youtu.be/L3_yyvYPVD0
0
Аноним
Аноним
Россия, Краснодар
https://youtu.be/L3_yyvYPVD0
0
Ваня Смит
50 тонн - это один-два ж/д вагона. Не густо что-то совсем.
Для разгрузки вагона нанотрубок потребуется нанолопата или обычной обойдутся?)
0
Аноним
Аноним
Украина, Горловка
Только стоимость вот такого вагона будет 1 750 000 000 рублей :)
0
р.Б. Виктор
Наночубайс во сколько обходится?
Несложные вычисления показали, что "дешевые" нанатрубки удорожают алюминий в 4 (по буквам - В ЧЕТЫРЕ!)раза при упрочнении "десятки процентов).
Будем как японцы наноунитазы шлёпать?
И, да. Даже эта технология вписывается в предписанное РФ - СЫРЬЕВОЙ ПРИДАТОК.
Трубкоюани они такие нефтедоллары, только "себестоимость" выше.
Кстати, пиндосовское законодательство Рф не позволит сохранить "авторское право" от сахибов.
-1
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
Не понимаю месседж. Теперь что завод не строить чтоли? Не бред ли?
0
р.Б. Виктор
Кто ж позволит.
Построят.
Вопрос - каков КОНЕЧНЫЙ продукт для России?
Зелёные или красные бумажки?
Или облегчённый планер для СУ, МИГ, или Ту?
Не бред.
0
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
На эти зеленые или красные бумажки ПОКА еще можно купить кое-что полезное, например золото. Имхо поначалу все мощности бросят на оборонку и когда уже будет готовый продукт, который можно заценить, подтянутся остальные сектора экономики. А по факту - строить надо.
0
р.Б. Виктор
Ответ свидетеля ВШЭ.
Так держать.
И религия денег осенит вас соею "благодатию".
0
Аноним
Аноним
Украина, Горловка
Вы провокатор или в самом деле не понимаете?
0
р.Б. Виктор
Не провокатор. и в самом деле понимаю.
0
Аноним
Аноним
Россия, Санкт-Петербург
Почему в секрете? Патенты есть. Какое-нибудь ноу-хау тоже, наверно, есть, но принцип понятен. На сколько я понял главное нововведение - это "вечные" плазменные электроды, которые могут работать без передыху
0
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
Могли и не патентовать. Патент это защита, а защита не нужна, когда государство кровно заинтересовано в чем либо. Вешают гриф секретности и все могут идти лесом. Впрочем я механику не знаю, вполне возможно существует способ патентовать без раскрытия деталей техпроцесса.
0
Нацкий Владимир
Нанотанки уже были. Теперь нанотрубки. Ахрененные у Рыжего нанофантазии! Надеюсь в исследования и на эту рекламу наноденьги вкладываются, а не деньги налогоплательщиков?
0
Евгений 1
Все это напомнило мне "Смешариков", где они веревку придумали.
0
Pavel Kravtsov
Это очень здорово. Перспективы использования нанотрубок огромны.
Можно очень сильно уменьшить размеры современной электроники, печатать дисплеи на принтере.
1
Альбадий Непределлах
Следует также отметить особую перспективность исследований по нанесению графена на углеводные полимеры с гликозидной связью с использованием биметаллической подложки в качестве трёхмерной матрицы. В будущем это может привести к значительной экономии металла в производствах, связанных с оптимизацией процесса восстановления и структурирования нейронных связей, имеющих нарушения оптических и слуховых каналов посредством электромагнитных импульсов.
0
Аноним
Аноним
Украина, Краматорск
термены есть связаного текста нет
0
Bizoon Bizoon
Молодец Анатолий Борисыч! Свое дело знает. А мы, собсно, и не сомневались. Там у него еще злачные поросятки растут. Мне ндравица зело. Успеть бы тока до взрыва. Вот он уже, на носу. Вот этот фортель МВФ с Украиной, это что же получается - кредитор последней инстанции сейчас де-факто - США?!!!!!!! Переиграли нас ребята-то. И где? А где я и говорил - в экономике. У нас там бойцов маловато - Дмитриев и Чубайс. Все остальные - сестры милосердия.
0
Вв Пп
Вв Пп Ветеран200 комментариев
Чубайса давно ждут в Магадане. какие нах трубки?
1
Борис Черников
а с каких пор Андрей Гейм и Константин Новосёлов стали сотрудниками российских компаний и вообще русскими ученами?они сбежали в 90ые из страны и сразу сказали,что срать хотели на Россию
1
Pavel Kravtsov
Это-то да, но все таки они русские ученые, эмигрировавшие в туманный альбион.
0
Борис Черников
ну знаешь..они перестали быть русскими,когда сбежали
0
Сергей Разумов
Вообще-то какая-то дурь...Для оправдывания существования Чубайса и "Роснано". Я имею знакомых физиков, занимающихся в частности проблемой нанотрубок и их практического применения: там все далеко не так просто и прямолинейно, как лепит автор... А эта статья очень напоминает рекламу нано-зубной пасты или там нано-автомойки. Такой же уровень компетентности и, видимо, цели схожи.
-2
Владислав Сотников
Я сын физика, тут все не так однозначно...
0
edmaster edmaster
Класс! хочу быть российским ученым :)))
0
Александр ДаДаДа
если бы не чубайс, новость смотрелась бы отлично )
после чулбонского гока и усолье-сибирского кремния, чубайс оправдывает название наноменеджера и историко-мифологическую трактовку фамилии
2
Hermes
HermesС нами навсегда!500 комментариев
Раз в год и палка стреляет. Может и Чубайс что-то путное выдаст, во всяком случае надеюсь что это не просто треп.
0
наши услуги
Видео
Реклама
Новости партнеров