О НАНОТРУБКАХ, «ХВОСТАХ» ВАНАДИЯ И АВТОМОБИЛЯХ НА ВОДЕ

Для определения физико-механических характеристик материала необходимо сделать его образцы (бывает, что не раз и не два) и деформировать их. Процесс – длительный и трудоемкий. А можно ли заранее смоделировать результат? Эту и многие другие задачи в области нанотехнологий сегодня успешно решают в Институте прикладной механики УрО РАН (г. Ижевск).

Алексей ЛИПАНОВ

С директором института, академиком РАН Алексеем ЛИПАНОВЫМ беседует корреспондент нашего издания.

Какие разработки в области нанотехнологий ведет Ваш институт, каковы конкретные результаты?

Наш институт занимается работами по получению наночастиц уже лет 15. На наших установках мы применяем несколько методов. Один из них базируется на том, что путем переконденсации происходит испарение частиц вещества в дуге, и затем в сопле наблюдается их последующий разгон и охлаждение, что влечет наступление фазового перехода и связанное с этим изменение свойств вещества. Это позволяет получать мельчайшие частицы – в несколько единиц нанометров – и наносить их, в частности, на фото- и кинопленку. К сожалению, практического применения метод пока не нашел.

В основе второго метода получения наноструктур – «холодное» дробление вещества. Сначала данное вещество разрушается до частиц в несколько микрон, затем закачивается давление (до нескольких тысяч атмосфер) с его последующим резким сбросом. Поскольку давление присутствует в каждой частице, она рвет себя на части. Подобно стеклу рушится любой материал, включая свинец. Здесь мы начинали сотрудничать с одной фирмой в Екатеринбурге по уничтожению «хвостов», в частности ванадия, однако работы пока не получили должного развития.

В экспериментальном плане институт разработал также оригинальные мельницы, основанные на многоуровневом последовательном измельчении вещества до требуемых параметров. Технология, которая уже широко применяется на практике, очень удобная и эффективная, прежде всего в энергетическом плане, поскольку энергии потребляется в 3–4 раза меньше.

Есть также еще один подход, позволяющий получать наноструктуры (или близкие к ним) непосредственно в материале. За счет деформирования, а затем резкого охлаждения можно получить очень мелкую структуру с хорошими эксплуатационными качествами. На практике применяется при изготовлении пружин, штанг насосов и др. изделий.

Мы ведем работы и в теоретическом плане. Представьте себе нанотрубку. Если эту наноподобную структуру охладить до 70 градусов по Кельвину и взять давление примерно в 100 атм., то водород под действием диффузии заходит в трубку , а потом туда запускается фуллерен (подобие футбольного мяча с углеродной моноатомной оболочкой), который после колебаний принимает стационарное положение. В результате водород в количестве до 6% по отношению к массе углерода можно хранить при 1 атм. (вместо нынешних 600–800 атм.). Это очень важный результат, который приближает нас еще к одному революционному шагу – замене бензина …водой в качестве топлива. В сентябре в Москве мы планируем провести у наших коллег практический эксперимент и рассчитываем, что он подтвердит наши результаты.

Способна ли, на Ваш взгляд, созданная государственная корпорация «Роснанотех» решить поставленные перед ней задачи по развитию нанотехнологий в России?

Я приветствую создание корпорации и надеюсь, что ее деятельность не будет ограничена пределами Московской кольцевой дороги, а распространится по всей России. Перед корпорацией поставлены большие задачи, и я уверен, что часть их будет решена. Мы, конечно, отстали. А ведь именно в России начались исследования в области нанотехнологий (профессор А.М. Ставер). И сегодня нам предстоит возвращаться на позиции, которые без боя были сданы прежними руководителями страны. В то время как другие страны неуклонно двигались вперед, у нас произошла задержка в развитии ряда областей, в том числе в области высоких технологий.

К счастью, процесс сдвинулся с мертвой точки. Конечно, все решить сразу нельзя, но то, что это движение вперед, в том числе в фундаментальном плане – безусловно. Отрадно, что государство взяло на себя эту инициативу.

А вот что касается частного партнерства, то меценатство у нас пока не в чести. И одна из причин, на мой взгляд, в отсутствии закона о налоговых преференциях, стимулирующего меценатство.

Займет ли Россия свою нишу на мировом рынке нанотехнологий, или же такая возможность безвозвратно упущена?

Говорить о конкретной нише в самом начале пути – сложно. Но я не сомневаюсь, что мы найдем ее. Если, скажем, при нашем институте благодаря серьезному финансированию создать технопарк, где довести до конструктивного решения полученные нами результаты по использованию обратимого топлива из воды, вот вам уже та ниша, которая пока никем не занята.

http://sovetnikprezidenta.ru/…raktika.html

ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ УрО РАН

426067, г. Ижевск, ул. Т.Барамзиной, 34

Tел.(3412) 508–200,

Fax: (3412) 507959,

E-mail: ipm@udman.ru

http://www.udman.ru/

Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН

• Степень доктора наук присуждена А.М. Ставеру за работу «Ударные и детонационные волны. Получение новых материалов» (1986).
• 12 января 1996 г. на 59-ом году жизни от сердечной недостаточности скончался ректор университета Ставер, Анатолий Михайлович… (Википедия, Красноярский государственный технический университет).

http://hydro.nsc.ru/…top77_86.php

Серьёзный директор серьёзного института – флагмана отечественной оборонной промышленности (среди работ института, к примеру, значится тема «Проектирование ракетных двигателей твердого топлива»). И вот он говорит, что его институт занимается НТ уже более 15 лет. И от его слов веет твёрдая уверенность, что при правильной организации работ он и его коллеги решат любую поставленную задачу и добьются лидерства нашей страны в области развития НТ…