Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

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

Аватар пользователя Влад-Днепр

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?

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.

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.

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 учены 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.

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.
 

Источник: http://politikus.ru/v-rossii/65168-uglerodnye-nanotrubki-stanut-deshevle-v-200-raz-rossiyskie-uchenye-derzhat-tehnologiyu-v-strozhayshem-sekrete.html

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя ХренавУхо
ХренавУхо(2 года 4 месяца)(14:18:51 / 10-12-2015)

Если монополисты нафига цену так уж скидывать надо постепенно пока заводы не окупяцо, как минимум. 

Комментарий администрации:  
*** Отчислен с ресурса ***
Аватар пользователя mmx
mmx(2 года 1 месяц)(14:34:30 / 10-12-2015)

При упомянутой цене в 7 тысяч за грамм спроса не будет, разве что для космоса да на какие-нибудь приборы или опыты ученым. А сбросив цену на пару порядков уже можно будет рассчитывать на появление масштабного рынка который мог бы окупить заводы.

Аватар пользователя YagorYar
YagorYar(2 года 10 месяцев)(14:40:34 / 10-12-2015)

На сайте компании производителя 540 рублей за грамм.

Аватар пользователя mmx
mmx(2 года 1 месяц)(14:47:22 / 10-12-2015)

Да не суть. Важно что материал потенциально сверхпопулярный, снижение цен в арифметической прогрессии будет вызывать рост рынка в геометрической. И если цена упадет до того что нанотрубки в бетон мешать начнут - объемы производства будут в миллионах тонн измеряться.

Аватар пользователя Hamulus
Hamulus(3 года 3 месяца)(14:39:25 / 10-12-2015)

есть прибыль, а есть доля рынка, и есть сам рынок

сейчас рынок  ограничен ввиду дороговизны технологии, и если ждать прибылей, то можно дождаться и конкурентов

если же максимально стартануть - можно стать и лидером рынка и собственно сформировать рынок, дав толчок куче смежных отраслей в стране
т.е. если мы не хотим потом через 5-10 лет читать статьи на Эхе о том, как мы сидим на нанотрубочной игле, нужно производить не только нанотрубки, но прежде всего готовые изделия на их основе
а сами нанотрубки на внешний рынок вообще ограничить или запретить
при этом на внутренний поставлять их очень дешево, делая многие изделия нашей промышленности более конкурентоспособными и уникальными по свойствам

 

Аватар пользователя ХренавУхо
ХренавУхо(2 года 4 месяца)(14:41:28 / 10-12-2015)

Ну это да тоже подумал что нефиг их просто продавать, вот есть аллюминий армированный, вот аккумулятор в ассортименте да как то так

Комментарий администрации:  
*** Отчислен с ресурса ***
Аватар пользователя Greathand
Greathand(4 года 6 месяцев)(14:49:38 / 10-12-2015)

Какая-то ущербная логика, если себестоимость упадет в 200 раз, то снижение цены на такой же порядок не повлияет на окупаемость никаким отрицательным образом, наоборот, на приличном рынке берут объемами, вам любой библейский капиталист объяснит. Ну и потом, мы, что, жмоты пропиндосские? Пусть мир получает высокотехнологичный продукт и развивается, а не пыхтит без "кислорода" ради прибыли одной корпорации. 

Аватар пользователя roman.kuvaldin
roman.kuvaldin(5 лет 11 месяцев)(12:33:57 / 11-12-2015)

Чтобы конкуренты разорялись ещё до выхода на рынок.

Аватар пользователя Hamulus
Hamulus(3 года 3 месяца)(14:23:25 / 10-12-2015)

а еще из нанотрубок делают искусственные мышцы для роботов

до сих пор нет эффективного электродвигателя с поступательным движением, существующие линейные двигатели имеют крайне низкий КПД по сравнению со своими вращающимися собратьями

поэтому приходится использовать громоздкие редукторы, а о применении линейных двигателей на устройствах, питающихся автономно речи быть не может

искусственные мышцы радикально смогут решить эту проблему и еще на один шажок приблизят нас к окончательному решению человеческого вопроса

Аватар пользователя ctrl_points
ctrl_points(2 года 4 месяца)(14:38:28 / 10-12-2015)

к окончательному решению человеческого вопроса

опять через душегубки?

Аватар пользователя Hamulus
Hamulus(3 года 3 месяца)(14:41:02 / 10-12-2015)

я уверен, что роботы будут намного гуманнее людей:)
в принципе более жестокого существа чем человек на Земле нет точно, на других планетах - не знаю

Аватар пользователя sapphir1970
sapphir1970(5 лет 10 месяцев)(14:23:39 / 10-12-2015)

Интересно!

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(14:24:27 / 10-12-2015)

Интересно, а какая химическая стойкость нанотрубок, и какая температурная... Если их реально можно простым методом смешать с алюминиевым расплавом, и они потом, там, в алюминии, будут "работать" - это хорошо.

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 9 месяцев)(14:40:32 / 10-12-2015)

У нанотрубок стойкость достаточно высокая, главное - не перегревать с кислородом за 2000 градусов...)))

Аватар пользователя Synapse
Synapse(5 лет 1 месяц)(16:58:31 / 10-12-2015)

А как они к условиям космоса? Радиация? Микрометеориты? Колебания температур?

Для космических решений расценки совершенно другие. Там может сходу окупиться, например, через экономию на массе конструкции.

Самая, конечно, печаль, что они имеют микронные протяжённости длин. Если удалось довести длины до макроразмеров, десятки метров, хотя бы, то можно было бы начинать строить космический лифт.

Аватар пользователя Zloe
Zloe(5 лет 6 месяцев)(10:34:42 / 11-12-2015)

А если они попадут в организм? Через рот, лёгкие, например...
Какое влияние оказывают на человека...

Аватар пользователя YagorYar
Аватар пользователя PersonaNonGrata
PersonaNonGrata(3 года 8 месяцев)(14:29:22 / 10-12-2015)

Ну хорошо, пусть в 200 раз дешевле. Тогда стоимость 10 кг нанотрубок добавки будет "жалких" 350,000 р. Плюсуем стоимость тонны люминя и получаем 125,000+350,000=475,000. Или на 380% дороже. А из презентации мы видим, что "Если в алюминий добавить всего один процент нанотрубок, то прочность материала увеличится на десятки процентов". Десятки, Карл !!! Стоимость все равно на сотни процентов, а прочность всего на десятки. В чем силавыгода брат ? Разве что только высокотехнологичных приблудах и устройствах, где ценен каждый грамм веса ?

Аватар пользователя mmx
mmx(2 года 1 месяц)(14:37:27 / 10-12-2015)

В авиации например по такой цене люминий на ура пойдет. Там снижение веса на десятки процентов обернется огромной экономией топлива.

Аватар пользователя tokomak
tokomak(5 лет 11 месяцев)(14:39:37 / 10-12-2015)

Когда из алюминия делают небольшую деталь, то порой стоимость её изготовления сильно, в разы, дороже стоимости сырья. И, уж так может статься, что если сырьё и будет стоить на 380%, то конечная стоимость детали увеличится не значительно... а десятки процентов в виде улучшения свойств - будут достигнуты и реализованы.

Т.е. те самые высоко технологические приблуды получат очередное преимущество от нанотехнологий.

А далее, производство нанотрубок, работая некоторое кол-во лет, - позволит придумать как их ещё удешевить... И вот тогда... вы получите вилку из такого алюминия ;-) к обеденному столу, или кузов авто.

А кому сейчас легко?..

Аватар пользователя Rashad_rus
Rashad_rus(5 лет 9 месяцев)(14:42:16 / 10-12-2015)

Эдак алюминием с нанотрубками можно заменить и титан... для военных это будет хорошо...))))

Аватар пользователя Rezus
Rezus(3 года 6 дней)(15:39:27 / 10-12-2015)

... а ежели нанотрубок ещё и в титан сыпануть, то военные от радости вообще до потолка скакать будут... )))

Аватар пользователя PersonaNonGrata
PersonaNonGrata(3 года 8 месяцев)(15:43:26 / 10-12-2015)

... а ежели нанотрубками солдат кормить, то страшно подумать что стройбат учинить сможет ... а ведь им и так оружие боятся давать ...

Аватар пользователя Rezus
Rezus(3 года 6 дней)(15:45:24 / 10-12-2015)

... да уж, такой солдатище хватанёт врага по башке титановой нанотрубой и амба...

Аватар пользователя Synapse
Synapse(5 лет 1 месяц)(17:00:52 / 10-12-2015)

Вот этого не надо. Говорят, это жуткий канцероген. Материал исключительно прочный и острый, застрянет в клетках и будет перманентным источником инфекции и кровотечения.

Аватар пользователя Botanik12
Botanik12(2 года 11 месяцев)(18:42:33 / 10-12-2015)

да уж прям,

не слышал, чтобы умирали от рисования графитовыми карандашами

Комментарий администрации:  
*** Кидаюсь на людей аки бешеный виртуальный пес ***
Аватар пользователя Synapse
Аватар пользователя Botanik12
Botanik12(2 года 11 месяцев)(20:08:33 / 10-12-2015)

прочитал, понятно,

это если им дышать, да к так почти любой строительный материал вреден, кроме пожалуй дерева,

даже обычные лазерные принтеры далеко не полезны из-за канцерогенности тонера, он тоже в основном из наночастиц (в смысле очень мелких, мельче обычной пыли)

суть как я понял  в том, что графен может использоваться и в организме там, где нужна повышенная прочность  - не в легких конечно, а например в скелете

Комментарий администрации:  
*** Кидаюсь на людей аки бешеный виртуальный пес ***
Аватар пользователя roman.kuvaldin
roman.kuvaldin(5 лет 11 месяцев)(12:36:10 / 11-12-2015)

Потенциальным канцерогеном является вообще всё.

Аватар пользователя sgerr
sgerr(5 лет 10 месяцев)(14:32:05 / 10-12-2015)

увы, не все так однозначноТМ

"Промышленный способ эффективного и масштабируемого производства одностенных углеродных нанотрубок был недавно разработан в России компанией OCSiAl. Он позволяет радикально (сейчас в 75 раз, а в перспективе до 300 раз) снизить цену на этот уникальный материал и, тем самым, открыть дорогу к его массовому применению как аддитива для базовых материалов. К настоящему моменту компанией OCSiAl при поддержке Роснано в Новосибирске построен пилотный завод по производству производительностью до 10 тонн в год", — отметили в Роснано.

ИСТОЧНИК

Что же это за компания такая?

OCSiAl is an international nanotechnology company conducting its operations worldwide. The OCSiAl offices are located in the USEurope (UKLuxembourgGermanyRussia), and Asia (South Korea), with a team of more than 160 employees total.

ИСТОЧНИК

Официальный сайт OCSiAL

 

Аватар пользователя mmx
mmx(2 года 1 месяц)(14:41:33 / 10-12-2015)

А чего ж завод не там у них, а здесь, у нас? Не все так однозначно! 

Аватар пользователя Hamulus
Hamulus(3 года 3 месяца)(14:50:08 / 10-12-2015)

все нормальные разработки и бизнесы - интернациональны

вы еще прочитайте про тех русских учёных которые изучили графен - они тоже русские только по рождению и по паспорту, а живут в Нидерландах

так что международное бизнес-сотрудничество - оно всегда полезно, прежде всего для мира на Земле (ибо деньги любят мир и тишину, а на войнах зарабатывают конечно, но лишь ограниченный круг лиц и гораздо меньшие суммы чем при мире)

ну и если что - сам то завод физически в Новосибе:)

Аватар пользователя мамонт молодой

Что за антисемитизм :, Гейм- еврей, Новоселов- русский.

Оба- бывшие россияне. 

Аватар пользователя Vfr_cbv
Vfr_cbv(5 лет 9 месяцев)(14:50:26 / 10-12-2015)

интересно!

Аватар пользователя Override
Override(4 года 5 месяцев)(14:58:35 / 10-12-2015)

а броню можно нанотрубкоармировать? а броники и каски из нанотрубок есть уже?

Аватар пользователя юрчён
юрчён(5 лет 2 недели)(15:35:22 / 10-12-2015)

Щаз как начнут конденсаторы с огромной ёмкостью, да ещё в твёрдотельном исполнении клепать, да по дешёвой цене. Наверное.

Аватар пользователя Кукуруз
Кукуруз(1 год 12 месяцев)(02:43:44 / 11-12-2015)

Нанотрубки - штука полезная и хорошая).

Но показатели прочности несколько завышены).

 

И Чубас ( с...а ) со своей роснаной к их разработке не относится никаким боком. Они ребят просто купили вместе с технологией.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...