Aftershock

Вход на сайт

Облако тегов

АШ-YouTube

Русская технология: графеновые нанотрубки

Аватар пользователя walrom

Ноябрьский новосибирский Академгородок встречал меня чистейшим сосновым воздухом,пушистым снегом и температурой минус 26 градусов. Сразу вспомнилось, как почти 35 лет назад я прилетел сюда с фанерным чемоданчиком в знаменитый физико-математический интернат.

Русская технология: графеновые нанотрубки

Каждый год в Академгородок стекались сотни победителей школьных олимпиад. Идея создателя новосибирского Академгородка, легендарного академика Лаврентьева, была проста в теории и невероятно сложна в реализации — собрать в одном месте множество академических институтов, мощный университет и школу, талантливых ученых, современные производства и за счет кумулятивной энергии совершить прорыв в сфере высоких технологий. Лаврентьеву удалось почти все, за исключением одного — высокотехнологичных производств в Академгородке так и не появилось.

Я прилетел в Академгородок на саммит по наномодифицированным материалам по приглашению Юрия Коропачинского, моего университетского приятеля, а ныне президента компании с труднопроизносимым названием OCSiAl. Откровенно говоря, разнообразных конференций по нанотехнологиям я навидался, про нанокирпичи и наноноски уже писал, поэтому полетел в Сибирь с одной целью — встретиться с Юрием, которого не видел лет двадцать. Но проведенные в Академгородке два дня сильно изменили мое представление о мире, в котором мы живем, а еще больше — о мире, в котором нам предстоит жить.

Пляж в Сиднее

Наша история началась лет десять назад, когда Юрий Коропачинский, выпив ранним утром бокал просекко в своем доме в Сиднее, собирался пойти на пляж. Предыдущие 15 лет он довольно успешно занимался бизнесом, и к сорока годам у него с приятелями уже были лесопромышленный бизнес, крупный холдинг сельхозтехники и акции большого банка. Работа была нервная, и они решили продать все свои активы. И вместо 35 000 сотрудников и постоянного финансового дефицита у них стало в тысячу раз больше денег и в тысячу раз меньше сотрудников. Что еще нужно человеку, чтобы спокойно встретить старость? И вот примерно с такой мыслью в голове Юрий бросил взгляд на своего пятилетнего сына и вдруг подумал: «Кем вырастет мой сын, если папу он будет видеть утром уже с бокалом просекко, а в обед идущим с доской для серфинга на пляж? Это стало для меня поворотным моментом, — рассказывает Юрий, сын знаменитого ученого-дендролога Игоря Коропачинского. — Я помню, в мои пять лет, как только снег таял, мой папа садился в экспедиционную машину и уезжал. А когда снег выпадал, экспедиционная машина возвращалась, и оттуда выходил папа с бородой по грудь. Это было самым главным, что он сделал для моего воспитания». Поэтому Юрий решил вернуться в бизнес. Прежде он был сильно вовлечен в менеджмент и управление полудюжиной заводов с несколькими десятками тысяч людей в трех странах, а теперь решил заняться чем-то, не связанным с промышленными активами. Вспомнив свою научную молодость в Академгородке, он принял решение инвестировать в высокотехнологичный бизнес и купил билет до Новосибирска.

Я подумал: кем вырастет мой сын, если папу он будет видеть утром уже с бокалом просекко, а в обед идущим на пляж? Это стало для меня поворотным моментом

Телефон радости

Идеи и людей Коропачинский с партнерами искали в институтах Сибирского отделения Российской академии наук. 23 академика на президиуме Сибирского отделения за легендарным лаврентьевским круглым столом устроили Юрию допрос с пристрастием. «Я сказал, что меня не интересуют деньги Сибирского отделения, меня не интересует недвижимость Сибирского отделения, меня не интересуют патенты Сибирского отделения, — вспоминает Коропачинский. — Кто-то из сидящих в президиуме академиков ехидно сказал: «А земля?» «И земля не интересует». Услышал коллективный вздох облегчения, и кто-то произнес: «А у нас больше ничего и нет». Я сказал: «Меня интересуют идеи». Реакция была фантастическая: «А, идеи! Их у нас полно. Забирай!»». Юрий получил лицензию, и его команда с 2006 по 2009 год перелопатила 23 института в новосибирском Академгородке, Томске, Красноярске и Иркутске. Посмотрели более 1500 идей за три года. Юрия и его команду интересовала область, в которой они считали себя компетентными: физика, химия, биология. Поскольку в компании не было программистов и математиков, IT-сектор отмели сразу.

Схема работы была выстроена следующим образом: ребята приходили к директору института и говорили: «Покажите нам, пожалуйста, своих самых выдающихся ученых». Приглашали от двух до пяти человек и задавали им всего один вопрос: «Скажите, пожалуйста, что вы умеете делать одни в мире? Или лучше всех в мире? Хоть что-то». Если ответ казался хоть как-то приложим к реальной жизни, задавали следующие вопросы. В итоге собрали 1500 идей. Из них выделили 364 проекта, в которые инвестировали небольшие деньги, чтобы исследовать каждый из них на техническую осуществимость, необходимые инвестиции, потенциальный рынок. Были довольно забавные проекты. Один ученый заявил, что может сделать телефон радости. А после этого достал бумагу с печатью Министерства связи РФ — на ней Министерство подтверждало, что этот человек умеет делать телефоны радости. «А как это работает?» — «Ну, представляете, так же, как и все сотовые телефоны, только когда по ним начинают говорить, все счастливы».

https://images1.popmeh.ru/upload/img_cache/104/104950bc1b5f1b5cb2833fdd6def86c2_fitted_800x3000.jpg

Без выхода

Так прошло три года. Юрий с партнерами истратили на предварительную работу более $2 млн, и из 364 проектов выделили 12, которые преобразовали в компании и профинансировали. К этому времени пришло понимание, что просто так выйти из венчурных инвестиций не удастся. 99% успешных выходов из таких инвестиций фондов, например, Кремниевой долины — это перепродажа технологии, команды и компании инвесторам следующего уровня. В России для этого ты должен не просто собрать команду и поднять ее до определенного уровня, а довести ее до полноценного статуса, до продажи продукта на рынке и получения прибыли. Почти никаким другим способом из инвестиций выйти невозможно. Но это задача принципиально другого масштаба. Создать, поднять команду и продать, например, через три года или же 15 лет рулить, создавать менеджмент, производство — это разные задачи. И поэтому посеять, создать 50 команд в 50 отраслях и довести их до взрослых компаний — это нереалистично. Юрий стали искать альтернативные ходы. К тому же из отобранных 12 проектов не было ни одного, способного реально изменить наше будущее. Как говорит Коропачинский, «порвать реальность». И тут его познакомили с Михаилом Предтеченским, реальным гением, к тому же живущим в Академгородке.

Просто гений

Почему они познакомились так поздно, остается загадкой — Предтеченского знает весь Академгородок. Один из самых молодых завлабов, любимый ученик академика Накорякова, который на момент встречи почти 20 лет занимался высокотехнологичным бизнесом, разрабатывая технологии для HP, Air Products (ведущий мировой производитель промышленных газов), Samsung. На Западе Михаила называют просто: «русский гений». И когда Коропачинский задал ему все тот же вопрос: «А что вы умеете делать лучше всех в мире?», Предтеченский кратко ответил: «Всё». Говорить с Предтеченским — редкое, но необычайное интеллектуальное удовольствие. Он не просто думает значительно быстрее вас, он думает красиво и парадоксально. И уже через несколько минут беседы с Коропачинским Михаил предложил ему зайти с другой стороны, дедуктивной: «Давайте сделаем наоборот. Я понимаю свою область компетенции. Назовите продукт, который вы хотите получить, а я создам прорывную технологию, если она вообще осуществима. Если вы спросите, могу ли я реализовать термоядерный синтез, я сразу скажу «нет». На все остальное я, скорее всего, отвечу «да»».

https://images1.popmeh.ru/upload/img_cache/b5b/b5b18e4d24faad6d1a6220ff79ab0993_fitted_800x600.jpg

Юрий с партнерами увидели свет в конце тоннеля и с энтузиазмом стали придумывать такие продукты. Довольно быстро сошлись на том, что надо сфокусироваться на материалах, энергии и их преобразовании — ничего более фундаментального просто нет. В итоге сформулировали шесть идей. На самом деле все технологические идеи формулировал Предтеченский, остальные анализировали их на предмет реализации и перспектив как бизнеса.

Очень маленькие трубки

«А еще я знаю, как синтезировать нанотрубки», — произнес во время мозгового штурма Предтеченский. «Что такое нанотрубки?» — удивился Коропачинский. Михаил рассказал, что полвека в мире не появлялось новых материалов. И что современные суперматериалы слабо отличаются от простых. Коэффициент прочности титана против стали — в районе тройки. Коэффициента 10 просто не существует. Углепластик с высокомодульным волокном имеет коэффициент прочности в районе 1,5−1,7 ГПа, а одностенная углеродная нанотрубка — 50. И это еще не всё. Она в пять раз легче стали. Поэтому коэффициент — 250! Равнопрочная стальной деталь, созданная из одностенных углеродных нанотрубок, если их идеально соединить, будет легче в 250 раз. Автомобиль легче в 250 раз, представляете? Его ветром сдует. Четырехкилограммовый автомобиль.

https://images2.popmeh.ru/upload/img_cache/29f/29f4a9d1c22178444534da193604cff7_fitted_800x3000.jpg

К тому же в мире не существует производства таких трубок, их получают лабораторным путем, и цена зашкаливает за $150 000 за килограмм. Этот разговор состоялся в 2009 году, а в феврале 2010-го Юрий Коропачинский вместе с Олегом Кирилловым, Юрием Зельвенским и Михаилом Предтеченским создали компанию OCSiAl. Все остальные проекты в сфере высоких технологий было решено закрыть.

Плазменный реактор

Через месяц Предтеченский в эксперименте получил первые нанотрубки. Их было ничтожное количество, несколько черных точек на белоснежном фильтре. Но электронный микроскоп показывал, что это те самые одностенные углеродные нанотрубки. И получил их Михаил Предтеченский на своем плазменном генераторе, еще одном из его фундаментальных изобретений. Дело в том, что плазменные генераторы — плазмотроны — используются во многих областях. Предтеченский столкнулся с ними, когда работал над проектом с Air Products. Мощные плазмотроны не могли долго работать даже в инертном газе — сгорали электроды. Десятилетиями ученые и технологи пытались создать материал электродов, который бы «стоял», но ничего не получалось — время работы измерялось секундами. Когда Михаил рассказывает, все кажется простым: «Я подумал, а почему электроды должны быть твердыми? Сделаю я их жидкими. Две ванны с расплавом, а между ними пустим дугу. Дуга загорается, плавит изначально твердый металл, и получаются две металлические лужицы, на которые и замыкается дуга. Жидкость же эрозии не подвержена. Я сделал такую машину, которая может работать вечно, в любой среде, с любой мощностью».

https://images1.popmeh.ru/upload/img_cache/a25/a2530c55dcef56fde47fdd77a32ce199_fitted_800x3000.jpg

Обычные плазмотроны работают на инертном газе, потому что эрозия электродов пропорциональна химической активности и температуре. Например, на водяном паре они разрушаются мгновенно. А в плазмотрон Предтеченского можно хоть хлор вводить — по сути это плазмохимический реактор. Многие металлургические и химические процессы можно изменить принципиально. Михаил долго пытался пристроить свое изобретение, встречался с олигархами, даже пытался сделать на нем реактор для уничтожения супертоксичных отходов. «Ключевым моментом была наша встреча с Юрием, — вспоминает он. — Он оказался тем самым человеком. С одной стороны, представитель крупного бизнеса с деньгами, с другой — сын академика, с нашим классическим образованием. С ним быстро нашли общий язык. Как раз перед нашей встречей я был на выставке «Роснано» и внимательно посмотрел, что можно делать с нанотрубками. Я с момента их открытия следил за ними, но не знал, зачем они. А когда увидел, как они пошли в материалах, понял, что за ними фантастическое будущее».

Десятилетиями учёные и технологи пытались создать материал электродов, который бы «стоял», но ничего не получалось — время работы измерялось секундами. «Я подумал, а почему электроды должны быть твёрдыми»

Графеновые нанотрубки

Если поискать в интернете, то выяснится, что углеродные нанотрубки в промышленном масштабе производят не только в Новосибирске. Разница в маленькой детали — в Академгородке делают одностенные нанотрубки, а во всем остальном мире — многостенные. И разница эта принципиальна. «Многостенная трубка — это трубка, «свернутая» из графита, — популярно объясняет Юрий Коропачинский, — а одностенная — из графена. Если бы графен был открыт раньше, чем нанотрубки, они бы назывались графеновыми. Это разные материалы с совершенно разными свойствами. Между ними такая же разница, как между алмазом и каменным углем, хотя и то и другое состоит из углерода. Многостенная нанотрубка — это маркетинговый обман. Вроде у нас очень похожий продукт, но чуть толще стенки. Корректно говорить — графеновые и графитовые. Мы делаем трубчатую модификацию графена, из одного атомного слоя. А они не делают. Мало того, в некоторых режимах наш реактор синтезирует графен, но мы пока не видим рыночных ниш, в которых графен превосходит нанотрубки. Как только увидим, первыми в мире выпустим промышленную партию».

Однако промышленная партия графеновых нанотрубок в OCSiAl получилась нескоро. С 2009 по 2012 год в проект закачали $20 млн, построив 11 прототипов. И после этого Коропачинский взял фильтры с черными точками нанотрубок и полетел к главе «Роснано» Анатолию Чубайсу. Анатолий Борисович внимательно посмотрел на них и сказал одно слово: «Впечатляет». Помолчав, добавил: «Хотите построить реактор? Сколько будете производить? Тонну в год? А вы знаете, что Bayer в прошлом месяце запустил реактор мощностью 500 т многостенных трубок в год?». Коропачинский ответил: «Знаю, и что? Закроется через три года». Рассказывая эту историю, здесь Юрий начинает смеяться: «И знаешь, месяц в месяц через три года Bayer закрыл свой реактор. Потому что многостенные трубки нафиг никому не нужны».

https://images1.popmeh.ru/upload/img_cache/571/571f13de12c632d18ec82771f93f6eef_fitted_800x3000.jpg

Чубайс поверил наглым предпринимателям из Сибири, и «Роснано» вложил в проект $20 млн, стал первым внешним акционером компании. Говорят, это лучшая из инвестиций госкомпании. На вопрос, зачем OCSiAl понадобилось «Роснано», если у инвесторов были собственные деньги (на сегодняшний момент в OCSiAl инвестировали более $150 млн), Коропачинский объясняет: масштаб проекта такой, что на определенном этапе все равно потребуются инвесторы. Когда ты строишь компанию на свои деньги, получаешь семейную компанию. В семейную компанию не приходят инвесторы, в семейной компании по‑другому устроены управление, система принятия решений, требования к менеджменту. Чтобы компания стала публичной — а мир захватывают только публичные компании, — ее надо строить с самого начала по‑другому. И с самого начала научиться учитывать мнение внешнего инвестора. «Роснано» в этом плане — идеальный вариант.

Graphеtron 1.0

На деньги «Роснано» и был построен первый промышленно-исследовательский реактор Graphetron 1.0 в новосибирском Академпарке — более удачном аналоге «Сколково». В прошлом году реактор синтезировал 1250 кг одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT) под торговым наименованием TuballTM. В 2016 году было четыре тонны, в этом году он должен произвести от семи до десяти тонн. А через стенку полным ходом ведется строительство уже промышленного Graphetron 50, который рассчитан, как видно из названия, на 50 т в год. Много это или мало?

До запуска Graphetron 1.0 мировая цена SWCNT была $150 000 за килограмм. «Ничего себе, тонну покупают за $150 млн! А мы можем продавать в сто раз дешевле. Это же какая очередь выстроится у входа! — потирает руки Коропачинский. — Но я думаю, что все агентства ошибались и ошибаются. Я думаю, что коммерческих продаж до нашего появления не было нигде и никогда. Шли небольшие партии для исследовательских целей. Покупали, как кокаин, граммами». Например, NASA пыталась применить этот материал для спутников, но не смогла запустить проект, потому что не нашла поставщика на 100 кг в год. Его просто не было в природе.

Авторство: 
Копия чужих материалов
Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя eprst
eprst(8 лет 5 месяцев)(11:18:11 / 02-02-2019)

Ну и? Где это? Где четырёхкилограммовый автомобиль?

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(4 года 8 месяцев)(12:02:44 / 02-02-2019)

 

Это уже другой вопрос. Главное, что у нас есть материал с нужными свойствами. Полагаю, с его помощью мы сделаем летательные аппараты легче воздуха. И с их помощью будем выводить грузы на орбиту. Ракеты на химическом топливе это вчерашний день.)

Аватар пользователя eprst
eprst(8 лет 5 месяцев)(12:18:45 / 02-02-2019)

Всё это напоминает какой-то многолетний хайп. 

Аватар пользователя king505
king505(8 лет 8 месяцев)(13:03:54 / 02-02-2019)

А как вы думаете, какую температуру и давление выдерживают покрытия из этого материала??? 

А какая температура и давление на поверхности объекта, движущегося (и маневрирующего) со скоростью 20 махов???

Ни на что не намекаю, если вы о чем то подумали... все совпадения случайны.angel

Аватар пользователя Сергей Капустин

при температуре выше 100 от нанотрубок отлетают функциональные группы

при температуре выше 300-400 они начинают окисляться

при температуре выше 500-600 они сгорают

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(14:10:18 / 02-02-2019)

?! Какое ещё "функциональные группы"(с) могут отлетать от однослойных нанотрубок? Да ещё и при 100С? Это ещё что за бред?

Горят-то да, не хуже других форм углерода. 

Аватар пользователя Сергей Капустин

самые обычные,которые прививают к УНТ для улучшения адгезии с полимерам, например. Я так себе эксперимент загубил в прошлом году. Посушил при 150 на воздухе - и здрастье!

конечно, конкретная температура зависит и от группы, и даже от геометрии самой трубки.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(14:23:51 / 02-02-2019)

А... ну так то ж не сами трубки.... :) А то прочитал, аж заколдобился... :)

Агдезия НТ к матрицам - отдельная тема. Весьма скользкая. :)

Аватар пользователя Котоконь
Котоконь(4 года 2 месяца)(19:53:28 / 02-02-2019)

Какое ещё "функциональные группы"(с) могут отлетать от однослойных нанотрубок?

Графит на самом деле не просто одноатомные слои сот из атомов углерода, а слои по периметру которых присоединены атомы водорода. По сути графит это углеводород где на каждый атом водорода приходится миллиарды атомов углерода. Графеновая трубка суть свёрнутый в цилиндр графитовый слой. По торцам графеновой трубки тоже присоединены атомы водорода. При наличии внешнего водорода (вездесущий водяной пар) от графеновой трубки с её торцев начнёт выделяться углеводороды от бензола до метана. Это и будут те самые "функциональные группы".

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дебилизме - https://aftershock.news/?q=comment/8088313#comment-8088313 ***
Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(14:10:29 / 02-02-2019)

Это если трубки чистые и есть окислитель. А как будет вести себя конкретная композиция, заочно говорить не очень-то корректно.

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(4 года 8 месяцев)(14:01:27 / 02-02-2019)

 

Нет, в качестве теплозащиты мы применяем керамику. И достаточно успешно. Впрочем, если армировать керамику графеновыми нитями, я полагаю, можно получить интересные и перспективные результаты.

В продолжение же темы о летательных космических аппаратах легче воздуха, скажу следующее. Вывод на орбиту будет происходить при обычных скоростях. Если в двух словах, то схема такая:

- Дирижабль из графенового волокна неспеша поднимается на высоту порядка 100-200 км. В нижней части дирижабля имеется блок для подъёма грузов. Графеновый трос перекинут через шкиф блока и опускается вниз, скрываясь далеко внизу в облаках.

Таким образом, прикрепив к одному из концов троса груз и потянув за другой конец, мы обеспечиваем вывод груза на околоземную орбиту. Сейчас наш отдел разрабатывает идею замены одиночного блока на полиспаст, что позволит обеспечить выигрыш в грузоподъёмности в 2 раза.

Точно таким же образом осуществляется и спуск грузов с орбиты. Более того, объединив подъём и спуск грузов в одном цикле, мы обеспечим существенную экономию электрической энергии. Ведь, груз опускается под воздействием гравитационного поля Землм.

Да, есть опасения, что такое использование гравитационной энергии приведёт со временем к ослаблению силы тяжести. И она упадёт со своего нынешнего значения в 9,8 g до 7-8 g. Впрочем, здесь требуются тщательные расчёты с привлечением элементов из Высшей математики.)

 

 

 

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(14:15:42 / 02-02-2019)

Дирижопль на околоземной орбите, - это воистину, необоримая сила!laugh​​​​​​

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(14:27:50 / 02-02-2019)

Была такая интересная схема. Фишка в том, что для очень большого дирижабля высота, на которой перестаёт действать подъёмная сила такая, что дирижабль в принципе можно начинать разгонять обычными способами, лобовое сопротивление уже почти не играет, а на аэродинамике можно подняться как раз до 100км примерно, и после этого продолжить чисто баллистический разгон... Но по касательной, опять же с нулевыми гравипотерями.

Даже старптап такой был. :)

Чисто теоретически всё в концепции сходится, сделать принципиально можно, не раз обсчитывалось.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(14:33:58 / 02-02-2019)

Пошути с идиотом, и горько об этом пожалеешь...

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(15:17:41 / 02-02-2019)

Или, может, шутки такие?.. :)

Для идиота - весь мир наполнен идиотами, непознаваем и реагирует как-то неадекватно его, идиота, ожиданиям. :)

Аватар пользователя Alex Arx
Alex Arx(4 года 8 месяцев)(15:19:28 / 02-02-2019)

 

Ради бога, коллега, не обижайтесь на Хому. Старик не одного вас уже обозвал идиотом. Что поделаешь, годы, годы... э-хе-хе.. Вы знаете, а ведь он так и не принял квантовую механику, да-с. Впрочем, как и Эйнштейн...

Что же касается нашей с вами идеи о космических аппаратах тяжелее воздуха (сокращённо КАТВ), то во Вторую мировую войну эта тема уже была широко использована. Вы, наверное, слышали про аэростаты воздушного заграждения?

Кароч, в чём там была фишка? Аэростат поднимался на высоту, удерживаемый с земли тросами. В его нижней части располагался блок для подьёма грузов. Через шкиф блока был перекинут другой трос, с помощью которого на высоту поднимали канистры с бензином для дозаправки в воздухе истребителей ПВО.

Собственно говоря, отсюда и произошло его название - аэростат воздушного заграждения. Благодаря такой схеме истребители ПВО могли неделями висеть в небе над Лондоном, Берлином и Москвой. Кстати, вместе с бензином лётчиком передавался и провиант, а также и письма из дому.)

Аватар пользователя vutshim
vutshim(8 лет 1 неделя)(23:04:36 / 04-02-2019)

Тут вопрос не в тросе, а в высоте подьема дерижбобеля. 100, а тем более 200км для висящего аппарата вызывают массу вопросов.

Рекорд высоты для беспилотного шара составляет 53,0 км; шар был запущен JAXA 25 мая 2002 года из префектуры Иватэ, Япония. Это самая большая высота, когда-либо достигнутая воздухоплавательным аппаратом

Как бы от 53х до 100км еще примерно столько-же

Аватар пользователя cr4zyr0m
cr4zyr0m(7 лет 9 месяцев)(18:54:33 / 05-02-2019)

Самолёты тоже были многолетним хайпом, и ничего, летают.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(14:07:25 / 02-02-2019)

Сейчас производят около 10 тонн в год. Это на пару сотен автомобилей. Цена соответсвующая (50$/грамм, НЯП)

В следующем году пускают 50-тонн установку.

Через 3 года обещают 250 тонн (в люксембургском офисе).

Аватар пользователя НВК
НВК(2 года 3 месяца)(11:41:24 / 02-02-2019)

а одностенная углеродная нанотрубка — 50. И это еще не всё. Она в пять раз легче стали.

И как измеряли плотность? И прочность? 

Равнопрочная стальной деталь, созданная из одностенных углеродных нанотрубок

Где увидеть хоть одну деталь, созданную из нанотрубки?  

До запуска Graphetron 1.0 мировая цена SWCNT была $150 000 за килограмм. «Ничего себе, тонну покупают за $150 млн! А мы можем продавать в сто раз дешевле.

100 тыс рублей за килограмм, действительно дёшево.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(14:15:12 / 02-02-2019)

На растяжение - ньютонометром. В принципе, сейчас на рынке есть не только микронные сибирские НТ. ЕСть способ синтезировать штучные НТ длиной до десятков сантиметров. Так что, всё как обычно - расчёт, прямое измерение...

...

Да много где. Китайцы, например, массово стеклянные бутылки с ними делают. 0.05% нанотрубок в стекле поднимает прочность почти наполовину, позволяет делать равнопрочные бутылки на треть тоньше и легче.

...

Дико, безумно дёшево. Учитывая типичные проценты при применении.

http://shop.ocsial.com/europe/

Аватар пользователя НВК
НВК(2 года 3 месяца)(14:58:09 / 02-02-2019)

На растяжение - ньютонометром. В принципе, сейчас на рынке есть не только микронные сибирские НТ. ЕСть способ синтезировать штучные НТ длиной до десятков сантиметров. Так что, всё как обычно - расчёт, прямое измерение...

Трубку? Диаметром несколько атомов нанометром?  Вот то, что цифры чисто расчётные это так. Особенно по плотности. 

Да много где. Китайцы, например, массово стеклянные бутылки с ними делают. 0.05% нанотрубок в стекле поднимает прочность почти наполовину, позволяет делать равнопрочные бутылки на треть тоньше и легче.

Но это уже не композит а не деталь из...  Композиты лет тридцать назад делал в своё удовольствие из эпоксидки и стекловаты, из эпоксидки и сажи. Кстати с графенами или просто с угольным волокном?

Дико, безумно дёшево. Учитывая типичные проценты при применении.

Надо сравнивать конкретные цифры от применения обычного угольного волокна и от чисто графенового. У меня таких цифр нет.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(15:35:30 / 02-02-2019)

Ну да. Нет, есть масса экспериментальных, с расчётными сходятся неплохо.

https://pdfs.semanticscholar.org/0eb3/a389199e317946109632d59597786152d6...

...

Конечно, композит.

Бутылки - именно с УНТ, и именно конкретно с этими, сибирскими.

...

Они есть у остальных - можно посмотреть на сайте того же Оксиала, они публикуют, чего добились покупатели в конкретных применениях. По добавкам для увеличения проводимости УНТ вообще безальтернативны.

По механике они пока чуть дороговаты (выгодны только в экзотичных случаях - вот как со стеклом), но с удешевлением и увеличением всего раз в 10-100 будут безальтернативны почти везде, от бетона до алюминия.

Аватар пользователя 55aa
55aa(6 лет 11 месяцев)(12:09:56 / 02-02-2019)

Занятно. Нить бы сшить из этих ниток, потом - крыло... Эхххх... фантазии...

Аватар пользователя king505
king505(8 лет 8 месяцев)(13:05:08 / 02-02-2019)

покрытия... чтоб маневрировать на скорости 20 махов...

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(12:29:21 / 02-02-2019)

Чтобы получить заявленные характеристики, очень важна длина нанотрубок. Для интенсивного внедрения в обычной жизни, она должна достигать  макромасштабов (т.е. сантиметры, а желательно метры).

Только в этом случае из них можно делать какие то привычные нам детали или армировать известные материалы, создавать волокна и ткани. Сейчас  НЯЗ, получают трубки длинной лишь единицы, десятки диаметров. Это помимо того что дорого.

Этого для макродеталей слишком мало.

Судя по упаковке, и у наших пока получаются лишь короткие трубки. Это сильно сужает сферы применения. По сути остаются лишь микроприменения, где используется не механические а электрические свойства трубок. Это тоже здорово, но для прорыва пока мало.

Для прорыва нужно волокно.

Аватар пользователя Сергей Капустин

рубеж длины нанотрубок в десятки сантиметров преодолен лет 5-6 назад.

сейчас не удивляюсь, если уже метровые тянут. но за сверхдлинными УНТ не слежу.

 

как армирующий наполнитель в полимер и короткие годятся. в принципе, уже применяются.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(13:49:10 / 02-02-2019)

Это вы врете искажаете.

Практика же проста, - нет на рынке вменяемых объемов, за вменяемую цену вменяемой длинны. Поэтому и материалов нет. Все остальное, - суть отговорки.

Аватар пользователя Сергей Капустин

извините, но получают их CVD-методом в банальном проточном реакторе! Ну разве что там требования к градиенту температуры выше. нет там никакой не вменяемой цены на выходе!

 

 

 

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(14:25:16 / 02-02-2019)

Не извиняю. Если знаете где купить непрерывную мононить  по 100$/кг, - говорите. Тогда и тема публикации автоматически аннулируется. Если нет, - избавьте меня от своих квазинаучных выдумок.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(14:20:37 / 02-02-2019)

У товарищей - порядка микрон. Это порядка тысяч-десятков тысяч диаметров. Вполне достаточно для изменения проводимости матриц или наноармирования (их основные применения сейчас).

Если, скажем, эти самые трубки (в количестве 0.1%) размешать в полиэтилене, то прочность увеличится втрое. Если в бетоне, то прочность бетона - почти в десять раз (при 0.5%). То же самое с эпоксидными компаундами для матриц (которыми обычное волокно заливают) - местная прочность всё равно растёт. Если в резину для шиш (порядка процента), то истираемость падает в 10 раз. И т.п.

То есть, ключевое сейчас - удешевлять, удешевлять и удешевлять.

Волокно тоже (в мире) есть, просто оно штучно, и очень, очень дорого.

Аватар пользователя Homo 2.0
Homo 2.0(7 лет 4 месяца)(14:29:16 / 02-02-2019)

Меня выбешивают организмы, которые из трёх слов в одной строке, - "длина, цена, объемы", в состоянии запомнить только одно.

И бросаются с энергией идиотов это произвольное "одно" доказывать.

Аватар пользователя Simurg
Simurg(3 года 7 месяцев)(15:15:47 / 02-02-2019)

Должно быть, себя страшно выбешиваешь. :)

Тело, твоя концентрация на длине - достойна внимания психотерапевта-фрейдиста.

Попробуй себе представить (смешно, да, но всё-таки, попробуй представить, что ты можешь что-то представить), что длина - не есть мерило всего в этом мире. А микронной длины для очень многих механических применений вполне достаточно.

Аватар пользователя neodim
neodim(7 лет 6 месяцев)(13:06:36 / 02-02-2019)

Сверхпрочные волокна, выпускаемые промышленностью, их прочность на разрыв (3-я колонка):

сигма_плюс - прочность на разрыв,

сигма_плюс на плотность - ~ "длина нити, которая порвется под собственным весом",

Spectra -  торговое название в США полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ),

S-стекло - высокопрочный сорт стекол.

У углеродных нанотрубок декларируется плотность ~1.7 г/см3 при прочности на разрыв 50 ГПа,

"длина нити, которая порвется под собственным весом" ~ 3 000 км!

(Среднее расстояние до луны ~ 384,3 км.)

Аватар пользователя Сергей Капустин

лажовое сравнение.

прочность нанотрубки на разрыв не равно прочности нити из нанотрубок на разрыв.

нанотрубки слабо взаимодействуют друг с другом (силы ван-дер-ваальса в основном), и как их не клей, как не скручивай, до идеальной прочности как до луны.

более того, эти данные высчитаны для без дефектных нанотрубок. а это уже совсем другое дело.

Аватар пользователя neodim
neodim(7 лет 6 месяцев)(13:26:49 / 02-02-2019)

Прочность волокнистого материала 10- 60 ГПа.

ссылка

Аватар пользователя Сергей Капустин

емнип где-то в этом сборнике видал, не помню точно

http://perst.issp.ras.ru/Control/Inform/perst/2002/2_22/n.php?file=perst...

Аватар пользователя Сергей Капустин
Аватар пользователя NoZZy
NoZZy(6 лет 2 месяца)(13:42:39 / 02-02-2019)

Эх.... (Среднее расстояние до луны ~ 384,3 ТЫСЯЧИ км.)

Аватар пользователя юрчён
юрчён(7 лет 10 месяцев)(14:54:18 / 02-02-2019)

.......(Среднее расстояние до луны ~ 384,3 км.) (ц)

На орбите Луны живёте ? вот что живительные нанотрубки то делают   !

Скрытый комментарий Повелитель Ботов (без обсуждения)
Аватар пользователя Повелитель Ботов

Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.

Комментарий администрации:  
*** Это легальный, годный бот ***
Аватар пользователя Pahryn
Pahryn(7 лет 7 месяцев)(14:39:14 / 02-02-2019)

Одноатомные стенки? Вспомнилась старая фантастика, точнее применение данных материалов:

 

 

Аватар пользователя Visit0r
Visit0r(3 года 6 месяцев)(15:27:13 / 02-02-2019)

Читал, впечатлило. Спасибо за напоминание! А то как-то подзабылись автор и название. 

Аватар пользователя Котоконь
Котоконь(4 года 2 месяца)(19:41:39 / 02-02-2019)

выпив ранним утром бокал просекко в своем доме в Сиднее, собирался пойти на пляж.

Просе́кко (итал. Prosecco) — итальянское вино, сухое, игристое. Изготовляется из винограда сорта Глера.

 

По утрам шампанское пьют аристократы или дегенераты.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в дебилизме - https://aftershock.news/?q=comment/8088313#comment-8088313 ***
Аватар пользователя walrom
walrom(8 лет 8 месяцев)(04:35:32 / 03-02-2019)

Так, видно, - аристократ!

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год