© politexpert.net

Новое достижение российских математиков и физиков может дать серьезный толчок развитию микроэлектроники. Как сообщает РИА Новости, идеальные нанотрубки будут созданы в России с помощью искусственного интеллекта.

Нанотрубки были открыты уже около 30 лет назад. Ученые практически сразу пришли к выводу, что они могут перевернуть современную высокотехнологичную промышленность, дав разработчикам такие возможности, о каких раньше и мечтать не приходилось. Но все упиралось в сложность их создания и изготовления изделий из нанотрубок — за прошедшую почти треть века человечество так и не научилось сплетать их в волокна из-за микроскопических размеров.

«Реализации гигантского потенциала нанотрубок мешает многофазный процесс их производства, контролировать который очень сложно. Мы предложили использовать искусственные нейронные сети для анализа экспериментальных данных и предсказания эффективности синтеза однослойных углеродных нанотрубок», — сообщил Дмитрий Красников, один из научных сотрудников, работающих над проектом.

• 
•  © cdn24.img.ria.ru

Ученые из «Сколтеха» и их коллеги разработали методику, которая позволяет очень тонко менять оптические и электронные свойства нанотрубок, покрывая их различными легирующими составами. Первые итоги опытов с ними были представлены в «Journal of Physical Chemistry Letters».

«Наш метод позволяет легко настраивать проводимость, положение уровня Ферми и другие параметры для плёнок из однослойных углеродных нанотрубок. Всё это достигается путём варьирования времени осаждения аэрозольных частиц содержащих легирующие элементы», — рассказывает Алексей Цапенко, аспирант «Сколтеха».

С момента открытия углеродных нанотрубок в 1991 году ученые считали, что их ожидает большое будущее в современной промышленности. У них есть множество полезных свойств — они хорошо проводят тепло и ток, отличаются высокой прочностью и механической устойчивостью. Но первые же опыты показали, что нанотрубки очень сложно использовать на практике из-за их малых размеров и сложностей в их соединении и сплетении в единые волокна.

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.

• 
•  © www.popmech.ru

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.

JB Press (Япония): Россия победила Японию в области производства материала для аккумуляторов электромобилей

• 
•  © ladapriora.ru

Россия победила Японию в области разработки высокотехнологичного сырья…

Прочитав эту фразу, меня могут заподозрить в фальсификации. Сырьевая промышленность — это важная сфера, в которой Япония обладает высокой конкурентоспособностью и по сей день. Многая японская продукция занимает верхние строчки мирового рейтинга: высокопрочная сталь, углеволокно, легированная сталь и так далее.

При этом, что касается российской сырьевой промышленности, то высококачественная продукция встречается редко: навскидку можно назвать титан, однако в основном у нее плохие отзывы.

Например, российский листовой оцинкованный металл, который применяется в автомобильной промышленности, не идет ни в какое сравнение с японским. Действительно, российский металл просто покрыт слоем цинка. Если его немного согнуть, то цинк отходит. Проблема не только в цинке. Толщина листов не выдерживается; также в металле много примесей.

Невозможно изготовить высококачественный продукт из подобного листового металла. В России совершенно нереально достигнуть японского качества. Одна из причин заключается в слабых возможностях сырьевой промышленности.

Тем не менее, что касается разработки углеродных нанотрубок, которые повышают производительность литий-ионных батарей, применяющихся в электромобилях, то, по всей видимости, российская продукция действительно обошла японскую.

• 
•  © e-plastic.ru

Группа российских ученых и компания «Велд полимер» сообщает о значительном прорыве в упрочнении полимеров углеродными нанотрубками (УНТ), снижении материалоемкости изделий и увеличении рентабельности производства.

До сих пор применение УНТ сдерживалось из-за недостаточного соотношения эффект-стоимость и сложности применения. В данной разработке удалось решить эти задачи: упрочняющая добавка БК-108 произведена в виде гранулированного концентрата на основе полиэтилена низкой плотности и адаптирована для применения со стандартными многотоннажными полимерами.

Ученые описали электрофизические свойства композитов, в которых можно получать заданные свойства, меняя состав. Результаты исследования опубликованы в журнале «Physica status solidi B», который относится к категории Q1 (Scimago Journal & Country Rank). За счет этого исследования возможно математическое моделирование свойств композитных материалов созданных на основе нанотрубок.

• 
•  © scientificrussia.ru

Физики из России и Португалии создали уникальный атомно-силовой микроскоп, способный изучать структуру и свойства нанотрубок, не повреждая их при этом, сообщает РИА Новости. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Ultramicroscopy.

• 

© НИТУ «МИСиС"Структура нанотрубок для внедрения в битум-асфальтовое покрытие (разработка НИТУ «МИСиС»)

Ученые НИТУ «МИСиС» разработали технологию производства «самозалечивающихся» асфальто-бетонных материалов для дорожного покрытия, следует из статьи для журнала «Composites Science and Technology».

• 
• © Алексадр Щербак/ТАСС

Новосибирский производитель углеродных нанотрубок, компания Ocsial разработала резину для шин, которая позволяет снизить расход горючего автомобилем на 30%, сообщил ТАСС замдиректора по науке компании Вячеслав Мурадян.

«Если объяснять простым языком, когда автомобиль движется, шины нагреваются, становятся мягче, и требуется больше энергии, чтобы автомобиль двигался. В нашем случае шина нагревается меньше, остается твердой, соответственно, энергии требуется меньше, а это экономит горючее», — сказал Мурадян.

• 
• Пилотная промышленная установка синтеза одностенных углеродных нанотрубок «Graphetron 1.0» установлена в Центре наномодифицированных материалов, R&D-центр компании OCSiAl в Технопарке Новосибирского академгородка

Казанский «Завод стеклопластиковых труб» запустил серийное производство первых в мире антистатических стеклопластиковых труб высокого давления с одностенными углеродными нанотрубками после завершения успешных испытаний одностенных нанотрубок TUBALL. Для придания композитным трубам антистатических свойств производители традиционно наносят антистатическую краску поверх стекловолокна, что связано с рядом технологических и эксплуатационных проблем. Результатом сотрудничества двух российских компаний стал новый продукт, на сегодняшний день не имеющий аналогов в мире.

Добавление нанотрубок в смолу позволило придать стекловолокну объемную и равномерную проводимость, что имеет важное значение для сокращения рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на производствах с повышенной взрывоопасностью, как, например, в угольной промышленности. Кроме того применение нанотрубок позволило добиться упрочнения антистатических труб на 15%.

• 

Пилотная промышленная установка синтеза одностенных углеродных нанотрубок «Graphetron 1.0» установлена в Центре наномодифицированных материалов Технопарка Новосибирского Академгородка, в научно-исследовательском центре компании OCSiAl. Компания выпускает нанотрубки под брендом TUBALL. Материал используется в производстве резины, красок и покрытий, аккумуляторов нового поколения и т. д.

Созданная сибирскими учеными установка Graphetron 1.0 на сегодняшний день синтезирует более 80% всех одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), производимых в мире. В 2017 году планируется запуск новой машины Graphetron 50, которая позволит увеличить объемы изготовления в шесть раз. Технология синтеза ОУНТ разработана группой ученых под руководством члена-корреспондента РАН Михаила Рудольфовича Предтеченского в компании OCSiAl.

Специалисты активно ведут поисковые исследования и отрабатывают технологии получения новых материалов с нанотрубками, используя возможности Центра прототипирования материалов, который включает 150 единиц самого современного оборудования. Команда Михаила Предтеченского сумели увеличить прочность пластиков в несколько раз и резко повысить теплопроводность веществ. Кроме того, созданы резины, композиты, термопласты и реактопласты с электропроводящими свойствами. ОУНТ успешно используются в электрохимических источниках тока: ученым удалось увеличить срок службы и емкость литий-ионных аккумуляторов и одновременно в несколько раз сократить время их зарядки.

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

Президент РФ Владимир Путин в Париже на конференции по климату заявил, что Россия обладает уникальной технологией изготовления нанотрубок.

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

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.

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… 200(двести) раз

Подробностей нам никто, естественно, не расскажет.

Сейчас уже налажено опытное производство мощностью пять тонн нанотрубок в год, а в проекте — строительство завода мощностью в 50 тонн нанотрубок в год.

Наша страна обладает уникальной нанотехнологией, которая способна произвести настоящую революцию не только в промышленности, но и в экологии. Благодаря этому ноу-хау, в основе которого лежат нанотрубки, только в России к 2030 году выбросы вредных парниковых газов снизятся на 160-180 миллионов тонн.

«Углеродные нанотрубки, в принципе, известны лет тридцать. Вопрос был в коммерческом применении и промышленном производстве. И вот у нас в Новосибирске разработали способ синтеза одностенных углеродных нанотрубок, себестоимость которого в десятки раз дешевле мировых аналогов. Так что это действительно большой прорыв. И мы в этом отношении впереди планеты всей», — заявил Владимир Кузнецов, старший научный сотрудник Института катализа СО РАН.

Приставка «нано» означает технологии с использованием объектов, размеры которых сопоставимы с одной стомиллионной долей сантиметра. Именно они, как утверждают специалисты, обещают колоссальный прорыв в производстве, в выпуске новых материалов с небывалыми ранее свойствами.

В сфере нано-технологий долгое время упорно трудится и ряд ученых ВолГУ.

— В моем кабинете уже собрался небольшой «иконостас» патентов, полученных на разработки в сфере нано-технологий, - рассказывает доктор физико-математических наук директор института приоритетных технологий Волгоградского госуниверситета Ирина Запороцкова.

Вот, например, патент, выданный за создание способа нанесения нано-маркировок на изделия.

Новосибирские ученые из Института лазерной физики СО РАН и Института неорганической химии СО РАН разработали технологию создания покрытий с применением углеродных нанотрубок, которая позволит уменьшить размеры аккумуляторов и конденсаторов в десятки раз. Об этом сообщил ТАСС один из разработчиков, завлабораторией мощных непрерывных лазеров ИЛФ СО РАН Геннадий Грачев.

Ученый пояснил, что разработчики намерены в ближайшее время запатентовать технологию и устройство, применяемое для создания таких поверхностей. Заявка на патент, отметил он, уже подана и получила положительную рецензию.

• 

Специалисты ООО «УК «Ломоносов Капитал» разработали композит, содержащий углеродные нанотрубки, для изготовления облегченной стеклотары.

Одно из направлений деятельности венчурного фонда «Ломоносов Капитал» — поиск современных технологий производства стекла. Как сообщил председатель правления ООО «УК «Ломоносов Капитал» Евгений Гайслер, углеродные нанотрубки используют для улучшения свойств материалов в различных секторах промышленности, однако в стекольной отрасли их до сих пор не применял никто.

— Углеродные нанотрубки высочайшего качества синтезирует новосибирская компания OCSiAl, — рассказывает Евгений Гайслер. - Добавление небольшого количества нанотрубок — в пределах доли грамма на один литр — в технологическую жидкость при изготовлении облегченной стеклотары повысит ее прочностные характеристики, что позволит снизить долю брака. Кроме того, использование нанонотрубок в стекольном производстве не предполагает ужесточения требований к шихте (смеси исходных материалов, подлежащих переработке), в отличие от технологии NNBP.

• 

Академпарк представляет вашему вниманию видеозапись события, которое произошло в мае 2014 года в Институте Материалов, Минералов и Горного дела в Лондоне. Компания OCSiAl представила первую в мире масштабируемую технологию производства одностенных углеродных нанотрубок — прорыв, который повлияет на промышленное производство так, как Google на интернет.

Ученые из российского университета разработали композитный материал на основе алюминия. Он такой же легкий, но в 25 раз более прочный.

Разработка производилась на базе Национального исследовательского технологического университета "МИСиС".

• 

• 

Углеродные нанотрубки

Группа по нанокомпозитам, входящая в отдел физики атомного ядра НИИЯФ МГУ, занимается разработкой методов синтеза углеродных нанотрубок и исследует возможности применения углеродных нанотрубок. Более подробно о работе в этом направлении рассказал руководитель группы доктор физико-математических наук, профессор Николай Гаврилович Чеченин.

- Николай Гаврилович, расскажите о своих исследованиях углеродных нанотрубок.

- Пожалуй, начну с понятий. Углерод – один из наиболее важных элементов. Он содержится в нашем организме, его в нас - около 21 процента. Всё, что нас окружает, тоже состоит из углерода: живой и неживой органический мир. Меня поражает многообразие форм, в которых встречается углерод. Только в чистом виде, без участия других элементов, углерод встречается в большом количестве модификаций или, как говорят, аллотропных форм. Среди них наиболее известны всем – графит (из него делают стержни карандашей), уголь, алмаз. Углерод в чистом виде обладает одной из удивительных модификаций - углеродными нанотрубками, сокращённо УНТ. Это, когда атомы углерода связаны в длинную молекулу, образующую цилиндрическую трубку. Она бывает одностенной и многостенной. Многостенная состоит из нескольких трубок, вложенных одна в другую. Их может быть до десятков. Получается такая матрёшка.

Московский институт проблем химической физики – место, где рождается настоящий материал будущего. Исследуя процессы взрыва различных веществ, ученые научились синтезировать углеродные нанотрубки. Они настолько прочны, что являются единственно возможным материалом для строительства космического лифта – футуристического проекта по доставке грузов на орбиту Земли.

 

 

Ранее об этом здесь: https://sdelanounas.ru/blogs/16636/