Поделиться:


Технологии, которые изменят мир

Наноистория

Еще в 1959 году американский физик Фейнман, лауреат Нобелевской премии, высказал предположение, что в скором времени многие материалы и устройства будут изготавливать на атомарном или молекулярном уровне, что обеспечит им доселе невиданные свойства.
В последнее время только и слышно, что о технологиях с приставкой нано. Напомним, что один нанометр (нм) равен одной миллионной доле миллиметра. Даже сложно представить себе эту величину, не так ли. И чего только не говорят о сферах применения таких технологий — от суперсовременного вооружения до создания биороботов и победы над болезнями. «Мы стоим на пороге настоящей нанореволюции, которая способна перевернуть все представления о жизни, — объявил на первом заседании правительственного совета по нанотехнологиям первый вице-премьер С. Иванов. — По своему значению предстоящие изменения могут быть сопоставимы только с тем влиянием, которое оказали на обеспечение обороноспособности страны и развитие отечественной экономики знаменитый атомный проект и программа освоения космического пространства», — подчеркнул он. Кроме того, убежден С. Иванов, и мы вместе с ним, сфера применения нанотехнологий значительно шире.
Нанотехнологии действительно кажутся универсальными. Достаточно просто взглянуть на неполный перечень тем «круглых столов» на недавней Всероссийской выставке достижений в области нанотехнологий Ntmex-2007: они были посвящены применению нанотехнологий и в биомедицине, и в электронике, и в нефтехимической, лакокрасочной, медицинской, металлургической промышленности, самолетостроении, вертолетостроении и машиностроении. Воистину технологии, которые изменят мир.
Свой вклад в переворот

Свой вклад в развитие передовых разработок вносит и Сибирский химический комбинат (СХК). На вышеупомянутой выставке СХК был удостоен золотой медали. Об этом нам рассказали люди, непосредственно отвечающие за данное направление в отделе главного конструктора комбината: к.ф-м.н, начальник лаборатории А. Селиховкин, д.т.н, ведущий инженер Н. Дедов и к.т.н, заместитель главного конструктора Ю. Мочалов.
Росатом делегировал на выставку Ntmex-2007 много своих структурных подразделений, включая СХК. Дипломы на выставке выдавались всем участникам, а вот медали уже далеко не всем, тем ценнее медаль СХК — за разработку по направлению «Технология изготовления керамических изделий из диборида циркония». Непосредственно возглавлявший работу по проекту главный конструктор С. Андриец считает, что экспертная комиссия так высоко оценила эту работу потому, что в отличие от многих других в данном проекте было получено и представлено конечное готовое изделие.
Хотя выставка и позиционировалась именно как посвященная применению нанотехнологий на производстве, конечных изделий или технологий было представлено очень мало, в основном речь шла о научно-исследовательских разработках. «Спасибо руководству и работникам химико-металлургического завода, которые совместно с нашим отделом выполнили на своем оборудовании часть работ по данному проекту, — сказал Сергей Петрович, — часть награды заслуженно принадлежит центральной заводской лаборатории, выполнявшей для нас большой объем аналитической работы».
Н. Дедов рассказал, что на СХК еще с советских времен развивалось направление, связанное с плазмохимической технологией получения ультрадисперсных материалов или по современному — наноматериалов.
Особенность технологии наших разработчиков в том, что они получают нанопорошки из различных растворов. Это позволяет получить очень широкий спектр различных материалов, которые найдут применение в металлообрабатывающей, нефтегазовой, кабельной промышленности. Например, при протяжке проволоки на кабельных заводах, где обычно применяются вольфрамово-кобальтовые изделия, которые стоят намного дороже, при этом срок действия нанокристаллических изделий значительно больше. Также наноматериалы применяются в пьезокерамике, изготовлении ферритов, которые, в свою очередь, работают в радиоэлектронике и в электротехнике.

Сферы влияния


Наномедицина: очень интересное применение наноматериалы нашли в медицине. Например, берется сорбент Fe3O4 (нанопорошок, являющийся оксидом железа, который может стать «единым целым» с какой-то примесью), на него наносится какой-нибудь лекарственный препарат. Такой порошок может доставить лекарство практически в любую нужную точку организма и сосредоточить его именно в том месте, где это лекарство наиболее необходимо.
Нанозащита: еще одна разработка СХК — это специальный порошок, на основе которого изготавливается защитное покрытие для денежных знаков или ценных бумаг, превосходящее по своим характеристикам существующую защиту доллара США, так как имеет дополнительные степени защиты. То есть на основе порошков создается краска, обладающая сразу и своим цветом, и своим уникальным свечением в инфракрасном свете, и своими магнитными свойствами (три степени защиты).
Нановооружения: кроме того, защитные покрытия на основе нанопорошков применяются для защиты летательных аппаратов, ракет, кораблей. Например, внешнюю поверхность корабля покрыли специальной краской на основе нанопорошков, и она не отражает излучение, то есть корабль становится невидим для радаров. Это уже из области военных технологий. Дело в том, что при нанесении обычных порошков защитный слой достигал значительной толщины, и самолет просто не мог подняться, что было доказано экспериментальным путем. А вот толщина защитного слоя на основе нанопорошков составляет всего один сантиметр.
Нанотех и атом: в атомной промышленности нанопорошки также могут широко применяться. На СХК уже были получены порошки для производства МОКС-топлива. Отработанные уран и плутоний, как известно, применяются для изготовления ТВЭЛов. ТВЭЛы собираются из специальных «таблеток», так вот таблетки, изготовленные при помощи нанопорошков, по всем параметрам превосходят обычные. Определенный интерес к готовым изделиям по этому направлению есть у некоторых российских предприятий. Например, делегация Новосибирского завода химических концентратов — одного из крупнейших производителей ТВЭЛов для российской, а сейчас уже и для зарубежной энергетики — побывала в начале 2007 года на СХК и ознакомилась с технологией получения нанопорошков. В ближайшее время они попытаются использовать эту технологию в своем производстве.
Деньги на проект

Ю. Мочалов рассказал о том, что на сегодняшний день в стране концептуально сформирована программа на 2008-2010 годы «Создание инфраструктуры для наноиндустрии в Российской Федерации». Росатом отвечает за одно из направлений этой программы — «Функциональные наноматериалы для энергетики». В рамках этой программы отдел главного конструктора СХК сформулировал предложения на сумму 358 млн рублей по научно-исследовательской работе, около 530 млн рублей на расширение мощностей.
Конкурентное преимущество СХК здесь еще и в том, что у нас уже сейчас можно производить наноструктурные порошки в промышленных масштабах, то есть тоннами. В руководстве Росатома предложение было одобрено и направлено на рассмотрение экспертной комиссии, которая занимается распределением средств в рамках федеральных программ. Окончательное решение по этой программе будет принято Правительством РФ в марте, и в случае выделения для СХК всех заявленных средств много нового и интересного можно будет сделать.

В. Галущак, СХК


"Новое время", №3(882) 18-01-2008 г.


minatom.ru

Дополнительная информация:
Золотая медаль за нанотехнологии

За время работы по данному направлению сотрудниками отдела главного конструктора было получено около 30 патентов и авторских свидетельств по технологиям получения наноматериалов. С таким профессиональным подходом и с такими кадровыми ресурсами есть уверенность в том, что и в дальнейшем нанотехнологическое направление на СХК будет успешно развиваться.