Технологии → Клуб «Сумма технологий» обсудил перспективы применения углеродных наноструктур

Экспертный клуб «Сумма технологий»
на Facebook. Присоединяйтесь,
чтобы не пропустить наши новости.

Клуб «Сумма технологий»
обсудил перспективы применения углеродных наноструктур

31.01.2017 Новости

В рамках мероприятий Экспертного клуба «Сумма технологий» 27 января в РОСНАНО состоялся семинар «Углеродные наноструктуры через 30 лет после открытия фуллеренов». В ходе семинара обсуждались результаты и возможности применения разных видов углеродных наноструктур (фуллеренов, нанотрубок, нанопористого углерода, графена и оксида графена, наноалмазов детонационного синтеза), в обсуждении участвовали представители УК «РОСНАНО» и специализирующиеся на углеродных наноструктурах ученые из нескольких российских вузов.

К 2023 году доходы, полученные от производства углеродных нанотрубок, составят 3-4 млрд долларов, при этом полимерные композиции на их основе будут занимать наибольшую долю рынка, уверен заведующий лабораторией «Физики кластерных структур» Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН, профессор Санкт-Петербургского Государственного технологического института (Технического университета) Александр Вуль. В композиционных полимерных материалах с углеродными нанотрубками улучшается ряд свойств. В частности, увеличивается прочность на разрыв при сохранении эластичности и общей механической прочности. Это позволяет в ряде случаев заменить нанокомпозитными полимерами изделия из стали и стекла. Среди мировых лидеров по производству углеродных нанотрубок – новосибирское ООО «ОКСИАЛ», портфельная компания РОСНАНО.

В настоящее время приоритетными для России являются направления нанопористого углерода, детонационных алмазов и одностенных углеродных нанотрубок, считает профессор Вуль. За последние годы промышленная технология их синтеза существенно продвинулась вперед.

Оценка мирового рынка углеродных нанотрубок 2012-2022 (тонн).
(По данным Grand View Research, Inc., США). Прогноз рынка 3.42 млрд. USD к 2022 г.

При этом Александр Вуль отмечает, что само по себе производство углеродных наноструктур является низкомаржинальным, необходимо инвестировать также в следующие, более прибыльные переделы. К примеру, нанотрубки начали применять в таких сегментах как «умный текстиль», добавляя их в тканевые волокна, в итоге текстиль может получать заданные свойства – повышенную прочность, способность самостоятельно очищаться и поддерживать комфортную для его носителя температуру. Александр Вуль также отметил высокий потенциал использования углеродных нанотрубок в элементах электроники и оптоэлектроники, в разработках по созданию квантовых компьютеров. В электронике углеродные наноструктуры могут быть использованы для производства теплоотводов для интегральных схем, полевых эмиттеров, высокочастотных транзисторов, сенсоров.

Интересным направлением Александр Вуль считает производство фуллерен-полимерных композитов, в том числе в области генерации и накопления энергии. К примеру, в фотовольтаике применение фуллерен-полимерных композитов выгодно при производстве различных гибких элементов – КПД у таких солнечных элементов не самый высокий, до 10%, но при этом стоимость существенно ниже кремниевых. Использование углеродных наноструктур также будет развиваться в производстве накопителей с различными механизмами накопления энергии (конденсаторы, суперконденсаторы, аккумуляторы). В качестве материала электрода могут быть выбраны различные углеродные наноструктуры (нанопористый углерод, нанотрубки, графен). Прорыв может состояться, если удастся добиться стабильного хранения водорода в нанотрубках (водород проникает через любые обычные баллоны).

Принявший участие в семинаре Председатель Правления УК «РОСНАНО» Анатолий Чубайс отметил, что в решении проблемы хранения водорода, на его взгляд, уже пройдены и технологический и экономический барьеры, в конце прошлого года концерн Toyota представил автомобиль на водородных топливных элементах. По словам руководителя РОСНАНО, компания инвестирует в производство углеродных наноструктур, а также соответствующих материалов, концентрируясь на продуктах с высокой электропроводностью, например, на замещении технического углерода. В ближайшем будущем будет сделан упор на модификацию традиционных материалов и повышение их прочности, и в этом направлении ожидается взрывного роста рынков.


Нанобинты и «разумные» беспилотники: что делают в наноцентре Зеленограда
Новые солнечные элементы компании «Хевел»: КПД выше, стоимость - ниже
Технологии как национальная идея
Инновационная волна. Проблемы и перспективы технологического предпринимательства в России
Конец принципа Микеланджело

Вебмастер