55 подписчиков

"Отсталая" Россия. Нанотехнологии.

122 прочитали

Вот можно ли допустить, что по какой нибудь прорывной технологии Россия сейчас заняла бы лидирующее место в мире и контролировала бы 95% рынка? Не Япония, ни США, а Россия?

из открытых источников
из открытых источников

Попробуем разобраться. Итак "нанотрубки"

Углеродная нанотрубка (сокр. УНТ) — это аллотропная модификация углерода, представляющая собой полую цилиндрическую структуру диаметром от десятых до нескольких десятков нанометров и длиной от одного микрометра до нескольких сантиметров (при этом существуют технологии, позволяющие сплетать их в нити неограниченной длины), состоящие из одной или нескольких свёрнутых в трубку графеновых плоскостей.

Применение. Оно огромно, углеродные нанотрубки меняют свойства любого материала, его износостойкость, теплопроводность и т.д. Например:

  • Механические применения: сверхпрочные нити, композитные материалы.
  • Применения в микроэлектронике: транзисторы, нанопровода, прозрачные проводящие поверхности, топливные элементы.
  • Для создания соединений между биологическими нейронами и электронными устройствами в новейших нейрокомпьютерных разработках.
  • Капиллярные применения: капсулы для активных молекул, хранение металлов и газов.
  • Оптические применения: дисплеи, светодиоды.
  • Однослойные нанотрубки (индивидуальные, в небольших сборках или в сетях) являются миниатюрными датчиками для обнаружения молекул в газовой среде или в растворах с ультравысокой чувствительностью — при адсорбции на поверхности нанотрубки молекул её электросопротивление, а также характеристики нанотранзистора могут изменяться. Такие нанодатчики могут использоваться для мониторинга окружающей среды, в военных, медицинских и биотехнологических применениях.
  • Листы из углеродных нанотрубок можно использовать в качестве плоских прозрачных громкоговорителей, к такому выводу пришли китайские учёные
  • Искусственные мышцы. Путём введения парафина в скрученную нить из нанотрубок международной команде учёных из университета Техаса удалось создать искусственную мышцу, которая в 85 раз сильнее человеческой
  • Генераторы энергии и двигатели. Нити из парафина и углеродных трубок могут поглощать тепловую и световую энергию и преобразовывать её в механическую. Опыт показывает, что такие нити выдерживают более миллиона циклов скручивания/раскручивания со скоростью 12.500 об/мин или 1.200 циклов сжатия/растяжения в минуту без видимых признаков износа. Такие нити могут применяться для выработки энергии из солнечного света.
  • Источники тока. Использование однослойных углеродных нанотрубок в качестве проводящей добавки в литий-ионных батареях позволяет увеличить процент активного материала в составе электрода, а значит – увеличить энергоёмкость источника тока. Согласно исследованиям, с помощью нанотрубок TUBALL, производимых компанией OCSiAl, в призматических аккумуляторах 10 А·ч возможно добиться увеличения объёмной энергоёмкости на 10%. В свою очередь, добавление 0,001 – 0,01% этих однослойных нанотрубок в пасту электрода свинцово-кислотных батарей позволяет увеличить срок службы аккумулятора в 4 раза, а также положительно влияет на другие его характеристики.
  • Однослойные углеродные нанотрубки являются универсальной проводящей добавкой. Низкие концентрации в общей массе материала – от 0,01% – придают электропроводность и улучшают физико-механические свойства пластиков, эластомеров, композитов и покрытий без негативного воздействия на цвет, реологические и иные характеристики.
  • Обеспечение электрической проводимости полимеров. Углеродные нанотрубки, вводимые в микроскопических количествах в полимеры позволяют снизить их электрическое сопротивление в десятки тысяч раз — со спектра значений "сотни мегаом - единицы гигаом" до сравнительно малых значений "единицы - десятки килоом". Данное свойство используется для предотвращения накопления на полимерных материалах зарядов статического электричества.

Итак, я думаю все поняли, что нанотрубки это хорошо, только к чему это все? А к тому, что до 2015 года этот материал производили всего в количестве несколько килограмм в год! В лабораторных условиях.

А после 2015 один русский инженер из Сибири разработал технологию промышленного синтеза этого материала, и благодаря ему в столице Сибири - Новосибирске появилась первая установка "Графитрон-1", которая позволила производить до 25 тонн в год этого материала.

Итак победители в номинации "Россия круче всех, но Америка собирает айфоны в Китае"

Михаи́л Рудо́льфович Предте́ченский (род. 1957) — российский физик, специалист в области механики, теплофизики, энергетики, академик РАН (2016), автор промышленной технологии синтеза одностенных углеродных нанотрубок.

И Новосибирская фирма, которая как раз и контролирует 95% рынка в мире.

OCSiAl — российская компания, расположенная в Новосибирске. Крупнейший в мире производитель однослойных углеродных нанотрубок по собственным технологиям и индустриальных модификаторов на их основе.
На 2020 год количество сотрудников более 450 человек.

Выводы: Если России дать еще с десяток лет покоя внешнего и внутреннего, и во власти оставить все как есть, чтобы направление в "светлое будущее" не менялось на противоположное каждые 20-30 лет с помощью революций.... То мы добьемся успехов и в нанотехнологиях и в ядерных и в термоядерных и много где еще.... а Американцы будут собирать какой нибудь Айфон 15 XXR в Китае и учить всех демократии.

Содержание канала