Нанотехнологии – в последнее время даже очень далёкий от науки
человек, конечно же, не раз слышал это название. Об их развитии
неоднократно говорилось на самых разных уровнях, им посвящены Указы
Президента России, созданы специальные государственные структуры.
Именно на нанотехнологии возлагаются надежды в прорыве нашей страны на
передовые мировые позиции в производстве.
Так сложилось, что
Юбилейный оказался одним из центров, где работают с нанотехнологиями.
Широко известная коммерческая научная организация нашего города – ЗАО
«
ЭКА» практически стоит у истоков их широкого реального применения. За
несколько лет специалисты «ЭКА» разработали и довели до промышленной
стадии использование ультрадисперсных алмазов в хромировании. О
сегодняшних работах, о задачах и перспективах рассказал для наших
читателей Председатель Совета директоров ЗАО «ЭКА» Евгений Васильевич
РЫЖОВ.
«Нанотехнология – область науки, занимающаяся
изучением свойств объектов размером порядка нанометра (один нанометр –
миллиардная часть метра). В практическом аспекте это технологии
производства устройств и их компонентов, необходимых для создания,
обработки и манипуляции частицами, размеры которых находятся в пределах
от 1 до 100 нанометров».– Как известно, в сентябре 2007
года Президент страны В.В. Путин принял решение о поднятии
нанотехнологий в России на новый высокий уровень и издал Указ о
создании Национальной Корпорации «РОСНАНОТЕХ» (сейчас «РОСНАНО»),
которой на ближайшие пять лет выделили 139 млрд рублей. Но ещё в
2004 году ЗАО «ЭКА», взяв в аренду гальванический цех на территории 4 ЦНИИ МО РФ, начало изучать и использовать нанотехнологии.
Суть нашей работы заключается в том, что наноалмазы, или
ультрадисперсные алмазы, получаемые во взрывных камерах и имеющие
размеры от 4 до 80 нанометров, попадая в различные материалы и
вещества, в том числе и в гальванический раствор, существенно меняют их
свойства. В частности, проведение хромирования с использованием
наноалмазов позволяет улучшить характеристики хромового покрытия по
износостойкости до 7 раз, по коррозионной стойкости – до 3 раза, по
снижению сопротивления трения до 2 раз и т.п.
С самого начала работ мы осознали, насколько большое будущее
может быть у использования наноалмазов в различных областях. За
прошедшие 3 года проделана большая научно-экспериментальная работа по
доведению нанотехнологии алмазно-кластерного хромирования до
промышленного состояния. Мы довели наши знания и опыт до абсолютного
большинства промышленных предприятий в России.
На начальном
этапе «знающие люди» нам не рекомендовали влезать в это дело, поясняя,
что промышленное производство в России падает, десятки фирм закрылись в
течение 3–4 лет работы с ультрадисперсными алмазами. Несмотря на это,
мы успешно работаем и на сегодняшний день понимаем: за этой технологией
большие перспективы. Достаточно сказать, что заказы на проведение работ
у нас не иссякают.
Но здесь обязательно надо оговориться, что всё это достигается в
первую очередь не только благодаря умению наших конкретных исполнителей
– гальваников, а благодаря грамотной работе маркетинговой службы и
благодаря учёным высшей квалификации – не только нашим, а и учёным
других городов и даже стран (в частности, Болгарии, Германии и Японии),
которые консультируют нас при принятии решений по конкретным образцам.
На сегодняшний день мы оказались лидерами в области алмазнокластерного
хромирования в России. Поэтому значительные пробелы в практической
реализации нанотехнологий в России, и, в частности, по
алмазно-кластерному хромированию, потребовали от нас и продолжают
требовать дальнейшего углубления исследований для фактической
реализации. В этой связи я считаю совершенно правильным решение
Президента о создании Госкорпорации «РОСНАНО», задачами которой как раз
являются финансирование нанотехнологий в плане их коммерциализации,
капитализации или, простыми словами, – доведения результатов
нанотехнологий до потребителя.
Проработанность нанотехнологий
в России в плане доведения их до практической реализации наиболее
наглядно просматривается на примере заявок со стороны космической
отрасли. Из поданных порядка ста заявок к сегодняшнему дню в реальную
работу пошла только одна технология, связанная с разработкой и
созданием солнечной батареи нового поколения, которую представило ГУП
«Квант». Остальные заявки не прошли первые этапы экспертизы только
потому, что они представляют собой отчёты по НИР, взгляды, идеи,
философию, «благие намерения», предположения в области нанотехнологии и
ничего другого.
Поскольку сегодня ЗАО «ЭКА» приступило к
практической реализации алмазно-кластерного хромирования на
нефтедобывающем оборудовании, разработанном на ООО «РАМ», то мы тоже
обратились в Госкорпорацию «РОСНАНО» с заявкой по финансированию
проекта по нанотехнологиям, которая в настоящее время проходит
техническую экспертизу.
С точки зрения практической
реализации наша технология прошла уже трёхлетнее испытание на самых
различных образцах оборудования. Мы гордимся тем, что кристаллизаторы
для металлургической промышленности производятся только в двух местах –
в Японии, в Токио, и в России, в городе Юбилейном. Изделия, о которых я
говорю, выставлялись на Первой международной выставке «РОСНАНО» в
декабре прошлого года. Эти изделия вызвали очень большой интерес у
посетителей, в результате которого мы получили значительное количество
заявок и предложений о сотрудничестве в этой и смежных областях.
Достаточно сказать, что на сегодняшний день более ста нефтедобывающих
установок в России работают на клапанах для нефтяных насосов,
изготовленных в нашем городе с использованием нанотехнологий.
Вот они – клапаны нефтяных насосов. (Евгений Васильевич кладёт на стол
небольшую по размеру деталь). В «Татнефти» он простоял в насосе 400
суток, сделал под землёй 12 миллионов рабочих циклов, пропуская
химически агрессивную нефть, и до сих пор готов к работе. А на клапане
покрытие хромом с ультрадисперсными алмазами толщиной всего 12
микрон(!) До нас на подобные клапаны давали гарантию 1 год, а на самом
деле они выходили из строя через два месяца. Мы готовы давать
гарантийную наработку 2 года.
Эта продукция получила широкую
поддержку со стороны нефтяных компаний. В частности, нас поддержал
Председатель Совета директоров «Татнефти» Премьер-министр Татарстана
Р.Н. Минниханов, который на научно-техническом совете «Татнефти» в
августе 2008 года рекомендовал переоснастить парк нефтяных насосов
компании на клапаны, производимые в городе Юбилейном. Аналогичную
поддержку мы получили от Губернатора Ульяновской области С.И. Морозова,
который обратился к Вице-премьеру Правительства России И.И. Сечину с
предложением о поддержке и оснащении нефтяного оборудования Роснефти
клапанами совместного производства ООО «РАМ» и Ульяновского ОАО «Утёс»,
выпускающего комплектующие для наших клапанов.
На сегодняшний
день я не могу однозначно сказать о результатах экспертизы «РОСНАНО». В
связи с кризисом в России желающих получить доступ к бюджетным деньгам,
выделенным на нанотехнологии, огромное количество, и специалистам
«РОСНАНО» непросто принять грамотные созидательные решения. Но я
надеюсь, что наша заявка пройдёт все необходимые экспертизы, и в городе
Юбилейном тот зародыш нанотехнологий, появившийся в ЗАО «ЭКА» и ООО
«РАМ», постепенно окрепнет, наберёт силы и со временем станет
современным мощным технопарком в области нанотехнологий, который
позволит предоставить местным жителям значительное количество
высокоинтеллектуальных, высокооплачиваемых и интересных рабочих мест.
– Какова сейчас техническая база ЗАО «ЭКА»?
– Я считаю, что к сегодняшнему дню наша техническая база
укомплектована процентов на 80–90%, однако многочисленные предложения
по существенному расширению сферы применения наноалмазов не дают нам
спокойно засиживаться на достигнутом. Мы постоянно работаем, вкладываем
деньги в расширение своей технологической базы. В первую очередь, такие
решения принимаются исходя из экономической эффективности. В частности,
можно сказать, что наш опыт по проведению цинкования оказался не совсем
удачным и экономически неэффективным. Поэтому в настоящее время мы
переходим на работу с другими металлами, возможно благородными.
– У Вас достаточно большой коллектив, но нанотехнологии – новая отрасль. Где Вы берёте специалистов?
– Сложный вопрос, но можно сказать, что мы, во-первых, выращиваем
собственные кадры, активно принимая на работу студентов и выпускников
технических вузов, прежде всего Бауманского университета, МАИ,
Университета нефти и газа им. Губкина. Наиболее мощную подпитку
получаем в результате активных общений и консультаций со специалистами
ведущих центров России, в частности НПО Алтай, г. Бийск; ГУП
«Электрохимприбор», г. Лесной; НПО «Синта», г. Минск; ГУП Технолог,
С.-Петербург; НПО «Синта+», г. Харьков.
– Какое направление в нанотехнологиях Вы считаете самым
перспективным для ЗАО «ЭКА», не замыкаетесь только на нефтяной
промышленности?
– Поскольку наша организация по своей сути является научной, и мы
не производственники, то наша задача – вести нанотехнологии до
конкретной реализации с тем, чтобы продать их на промышленные
предприятия для серийного выпуска. Сами же мы будем «вкладывать мозги»
в доведение последующих интересных и перспективных направлений
естественно с использованием наноалмазов для существенного
улучшения свойств других материалов.
В
частности, меня очень интересуют полимеры, лекарственные средства и
резины, потому что, на мой взгляд, эффективность и перспективность
применения наноалмазов в этих областях могут оказаться в ближайшие годы
наиболее экономически эффективными. У нас сложились очень хорошие
отношения со
специалистами в этих областях. Мы намерены их развивать
и доводить эти технологии до практической реализации у нас в городе.
Т.е. деньги, которые мы планируем заработать в нефтяной промышленности
благодаря активному внедрению серийно выпускаемых клапанов для нефтяных
насосов, будем вкладывать в продвижение других направлений
нанотехнологий.
– Вы назвали такие разные отрасли – действительно ли у нанотехнологий столь широкое применение?
– Действительно – сфер применения очень много. Что такое
наноалмазы? Твёрдое вещество взрывают в ограниченном объёме в камере. В
результате в тысячные доли секунды там создаются «кошмарные» условия:
температура около 4000 градусов по Кельвину и давление около 4000
атмосфер. Углерод, который присутствует во взрывчатом веществе, при
этих условиях переходит в алмаз. Но это некий «недоделанный» алмаз,
физически и химически очень активный. Попадая в любую другую структуру
или среду (резина, лекарство, электролит, вода, кровь и т.п.), он
взаимодействует с компонентами этого вещества, становится неким
связующим активизирующим катализатором.
1 грамм наноалмазов
настолько испещрён и раздроблен, что имеет размер пор площадью 450
квадратных метров. Поэтому, каким-либо образом дорабатывая эту
поверхность, мы получаем совершенно другие свойства. И таких отличий от
других веществ много.
Возьмём лекарственные средства. Сейчас говорят, что с теми
болезнями, которые находятся в межклеточном пространстве, бороться
можно. А с вирусами мы бороться не можем: вирус попадает в клетку
крови, и, уничтожая их, мы уничтожаем себя. А наночастицы настолько
малы, что могут пробиться в клетку с «приклеенным» лекарственным
веществом и, уничтожив там вирус, снова выйти. Организм не почувствует.
Сейчас
такие методы уже используются. Специалисты утверждают, что такие
направления наиболее эффективны в лечении онкологических заболеваний.
Подобные испытания проводятся в Петербурге. Физический институт
академии наук в Петербурге закупает на бюджетные деньги очень мощный
атомный силовой микроскоп, который позволит рассматривать частички
наноалмазов в единичном числе и поможет научить «приклеивать» к ним
лекарственные средства, которые попадут в ту среду, в те больные
органы, куда по-другому не проникнешь. Ещё одно удобство: наночастицы
легко удалить из клеток. Мы ими ещё учимся управлять. Допустим,
поднести магнит и собрать их, как пыль из ковра, вместе с вирусами.
Конечно,
это я смотрю на 10–15 лет вперёд.
Размеры
наночастиц, о которых мы говорим, 4 нанометра. Их невозможно пока
увидеть. Лучшие импортные микроскопы всего лишь могут «увидеть» 130
нанометров. Питерский физико-технический институт, скорректировав
программное обеспечение, планирует в ближайшее время увидеть в
микроскоп частицы размером 60 нанометров, это поднимет авторитет
российской физики.
Настоящие размеры используемых нами ультрадисперсных алмазов подтверждаются спектрометрическим анализом.
Очень интересное направление, которое может дать быстрый и довольно
высокий экономический эффект, модернизация резины для авиации. Если
самолётные шасси модернизировать ультрадисперсными алмазами, их пробег
увеличится на 40%. Использование наноалмазов может найти широчайшее
применение для всех веществ, изделий, деталей, которые работают в
экстремальных состояниях и условиях и к которым предъявляются очень
специфические требования с самых разных сторон.
Мы дружим с
ГУП «Технолог» (г. С.-Петербург), который является законодателем в
области наноалмазов. Он их производит, сортирует, гостирует, изучает,
продаёт. Для наших разработок и исследований они делают наноалмазы
разных размеров и свойств.
К сожалению, очень часто нам приходится преодолевать не
технические трудности, а косность чиновников-экспертов. Наноалмазы
впервые были получены в Советском Союзе в 1963 году и только в 1988
году – в США. Но сегодня фотографии наночастиц с самым большим
разрешением, которые у меня есть, – белорусские, болгарские, японские и
американские. В России нет микроскопа, который бы видел мельче, чем в
Белоруссии и в Болгарии!
И ещё, мы представляем реально
работающие клапаны, а нам говорят – нет стройной теории! Такие «умники»
– радетели чистоты научных рядов – становятся тормозом российской
науки.
Обидно, что часто в России с трудом преодолевается консерватизм
конкретных потребителей, которые не верят собственному российскому
производителю. Но мы, независимо от того, как будет проходить заявка в
«РОСНАНО», занимались и будем активно заниматься внедрением
нанотехнологий на базе наноалмазов в изготовлении продукции, приносящей
пользу нашим людям.
– В названии «ЭКА» – первая буква от слова «экология». Как это
стыкуется с Вашими разработками? Неполучится как с
геномодифицированными продуктами – придумали, а теперь начинаем
запрещать и бороться?
– С точки зрения медицинских препаратов однозначно к этому надо
относится с большой аккуратностью. С точки зрения использования
наноалмазов в гальванике не вижу никаких проблем – наноалмазы
нейтральны. Их уже сейчас добавляют в лекарства, в кремы, в шампуни, и
они оказывают при этом положительный эффект.
Но надо продумывать какие-то нюансы, наверное, в продукты
добавлять не стоит. Надо всё исследовать. С точки зрения экологии я не
могу себе прорисовать момент нарушения экологии, элемент вредности.
Требований к специалистам, работающим с наноалмазами, мы не
предъявляем.
А на практике – на нашей конференции весной прошлого года
присутствовали специалисты, которые стояли у истоков разработки
наноалмазов – доктора технических наук Даниленко, Дерибас, Ножкина.
Некоторым из них уже под 80 лет. Но не каждый человек, работающий в
экологически чистых районах и на привычных специальностях, живёт в
таком возрасте так активно.
– Евгений Васильевич, ЗАО «ЭКА» уже проводило в Юбилейном
международную научную конференцию. Каков её результат, планируете ли Вы
подобные мероприятия в будущем?
– Поскольку с самого начала мы взяли курс на практическую реализацию интеллектуальной собственности
–
своей и других авторов, то и проведённая в прошлом году международная
конференция по нанотехнологиям имела положительный отклик. Её участники
обращаются ко мне с предложениями о проведении третьей конференции
аналогичного плана у нас в городе. Но решение ещё не принято.
Мы
заняты вопросом прохождения нашей заявки в «РОСНАНО», а проведение
конференции требует значительных усилий, времени и внимания. Не
исключено, что проведение конференции мы назначим на осень этого года,
когда по окончании экспертизы «РОСНАНО» будет более понятно и прозрачно
отношение к алмазно-кластерному хромированию со стороны научной
общественности.
В ходе нашего разговора Евгений Васильевич
поставил на стол обычную пластиковую бутылку с непрозрачной
коричневатой жидкостью – взвесью ультрадисперсных алмазов в
дистиллированной воде. Ничего потрясающего воображение, и всё-таки –
фантастика. Вернее – наука в нашей жизни. И всё это
в Юбилейном – в ЗАО «ЭКА»!
Источник: Газета "Спутник"