нужного эффекта. И это основная проблема, ограничивающая в настоящее время рост рынка CNT. Как результат, химические концерны остановили планируемое расширение производства CNT и уже начинают считать такой подход тупиковым. Анализ ситуации на этом рынке привел нас к тем задачам, которые нужно решить, и, я уверен, их решит наш проект: найти коммерчески приемлемый метод получения CNT, причем не агломерированных, а раздельных углеродных нанотрубок, и, конечно, по приемлемой цене. Стоимость экономически будет оправданна в том случае, если затраты на улучшение свойства материала за счет нашего аддитива не будут превышать цену сэкономленного материала, то есть, если мы будем добавлять нанотрубки в алюминий, их разумная цена — сотни долларов за килограмм. Стоимость же трубок, добавляемых в стройматериалы, должна быть на два порядка ниже.
— За годы своей профессиональной деятельности мне приходилось заниматься исследованиями в самых разных направлениях физики. В частности, моя научная деятельность началась тридцать лет назад с исследования свойств наночастиц в молекулярных пучках. Поэтому все, что происходило в области получения и исследования наночастиц, я по возможности отслеживал. Когда начался бум исследований в области углеродных нанотрубок, я и мои коллеги были в курсе основных достижений в этой области. Но, как ни странно это звучит, одна из главных причин того, что мы не начали сразу работать с CNT, состояла в том, что долгое время нам было непонятно, как их можно использовать. Мое отношение к теме резко изменилось осенью 2009 года, когда я побывал на выставке «Роснанотех». Я увидел реальные примеры использования углеродных нанотрубок для получения новых материалов с уникальными свойствами. И там же мне стало ясно, что если удастся существенно уменьшить стоимость нанотрубок, то они будут иметь реальную коммерческую ценность. У меня возникла идея использовать для получения «дешевых» нанотрубок одну из наших разработок, а именно плазмохимический реактор с жидкими электродами.
Фото: Валерий Кламм / Grinberg Agency
— Да, и эти деньги помогли нам завершить создание промышленного образца реактора. Правда, тогда мы предназначали его для уничтожения токсичных отходов. Основное преимущество нашего плазмохимического реактора в том, что в нем в качестве электродов дугового разряда вместо традиционных жаростойких твердых материалов мы используем расплав металла. Это позволило решить основную проблему всех других дуговых плазмотронов — проблему ресурса электродов, которая ограничивает время непрерывной работы и мощности дугового разряда. Чтобы уменьшить эту проблему в традиционных дуговых плазмотронах, для защиты электродов обычно применяют инертные газы, в нашем же поверхность жидких электродов эрозии не подвергается. Поэтому в нем сняты ограничения на состав газовой атмосферы, в которой горит дуговой разряд, а значит, такая машина позволяет существенно расширить возможности плазмохимических технологий. Пригодилась она и для технологии получения CNT. Основное наше преимущество в том, что мы можем выращивать одностенные и двустенные CNT. За счет того, что их удельная проводимость и прочность во много раз выше, чем у многостенных, их можно вводить в матричные материалы в десять-сто раз меньше, чем многостенных нанотрубок. Например, чтобы получить проводящий пластик, нужно ввести всего сотые доли процента наших трубок, а для достижения того же эффекта с помощью существующих технологий с добавлением углеродной сажи ее нужно добавить десятки процентов. Этим и объясняется черный цвет существующих проводящих пластиков. Добавки сотых долей процента наших углеродных нанотрубок позволяют даже сохранить цвет пластика или обеспечить его прозрачность, что открывает новые технологические возможности. Например, можно изготавливать пластиковые прозрачные экраны для сенсорных устройств типа смартфонов или планшетов.
