OCSiAlе единствената компания, която притежава мащабируема технология за индустриален синтез на графен
Производствените мощности и изследователската база на компанията се намират в Новосибирск, както и център за прототипиране на материали и технологии, базирани на графенови нанотръби - TUBALL CENTER.
Днес OCSiAl е глобална компания,работещи на всички континенти. Регионални клонове са отворени в Европа, САЩ, Корея, Китай (Шенжен, Шанхай), Хонконг и Русия, представителства в Мексико, Израел, Япония, Индия, Австралия, Германия и Малайзия. В допълнение към собствените си офиси и представителства, OCSiAl има партньори и дистрибутори в 45 страни. В OCSiAl работят над 450 служители от 16 държави. В R&D компанията работят повече от 100 учени.
С любезното съдействие на OCSiAl
От 500 килограма до 75 тона
Използват се едностенни въглеродни нанотръбипроизводство на литиево-йонни батерии за мобилни телефони и други джаджи, гъвкави сензорни екрани, гуми и други части за автомобили, самонивелиращи се подове, спортно оборудване, батерии за електрически превозни средства и много други. Можете дори да кажете: размерът е малък, но присъствието е широко. Тези нанотръби са пет пъти по-леки от медта, 100 пъти по-здрави от стоманата, могат да издържат на температури до 1000 ° C и, когато се добавят дори в най-малки пропорции, подобряват производителността на материала. Например, ако добавите 0,001% едностенни нанотръби към бетон, той веднага става 50% по-силен.
През 2013 г. OCSiAl стартира първия сисъоръжение за производство на такива графенови нанотръби, наречено Graphetron 1.0. Марката е наречена TUBALL. Година по-късно инсталацията вече е синтезирала 500 кг нанотръби, а до 2019 г. производството достига 25 тона годишно.
Изграждане на втория завод Graphetron 50стартира през 2016 г. През 2019 г. тя работи в тестов режим и едва сега достигна производствен капацитет от 50 тона. OCSiAl вече може да произвежда 75 тона едностенни графенови нанотрубки годишно. Обемите са колосални, особено в сравнение с чуждестранните опити за производство на графенови нанотръби. Но не всичко е толкова просто - има клопки, които обясняват защо конкурентите не са успели.
Графенови нанотръбие алотропна модификация на въглерода,което представлява листове графен с дебелина един атом, навити в цилиндър, а тръбите са особено здрави и гъвкави. Те се синтезират в инсталации по три начина:
- използване на графитни електроди;
- чрез лазерно изпаряване на графитна мишена;
- чрез химическа реакция на газове - въглеродсъдържащи и спомагателни.
Използват се в микроелектрониката, пластмасата, автомобилните части и много други материали.
Въглеродни нанотръби
Снимка: wikipedia.org
Опит за създаване на масово производство на нанотръбиот графен беше една от първите, направени от немската фармацевтична компания Bayer. Пилотният завод, произвеждащ 60 тона годишно, влезе в експлоатация през 2007 г., а през 2010 г. започна пълно производство, планираше се да се произвежда 500 тона годишно. Епруветките бяха синтезирани чрез катализа от въглеродсъдържащ газ при високи температури, но бяха получени само многостенни тръби - не графен, а графитни тръби. Графитът не беше толкова силен или гъвкав като графен, а нарязването на епруветки на слоеве беше трудно и скъпо, така че продуктите на Bayer не бяха с голямо търсене и фирмата затвори проекта през 2013 г.
Френската компания Arkema планираза производство на 400 тона нанотръби годишно, китайско CNano - 500 тона. Около 40 организации в света се опитаха да открият масово производство, но не успяха да получат едностенни тръби във всеки брой.
В момента те все още се произвеждат от японската компания Zeon, но тя произвежда около тон тръби годишно и се продава за 10 долара за килограм.
Според Юрий Коропачински материалът е подобен налепкава черна паяжина. Той е 10 пъти по-тежък от въздуха и 100 пъти по-лек от водата. Тя трябва не само да се синтезира по специален начин, но и да се транспортира. Инсталацията не е просто реактор, а завод за роботи, който независимо извършва всички операции. Готовият настърган материал се изпраща в отделен контейнер в края на цикъла.
Земя на идеи, телефон на щастието и 2 милиона долара
В средата на 2000-те Юрий Коропачински решипочивка от многобройните му бизнес проекти, продаде всичките си активи и отиде да живее в Австралия. Получените средства бяха достатъчни, за да не работи и да живее комфортно, но през 2006 г. той реши да се върне към бизнеса, защото смяташе: неработещият баща е лош пример за сина му.
Юрий Коропачински— съосновател и президент на OCSiAl.Преди да започне бизнес кариерата си, той участва в научни изследвания в областта на биофизиката, работейки в Сибирския клон на Академията на науките на СССР. Той създава първата си компания за рисков капитал в началото на 90-те години. След успешното излизане на един от неговите инвестиционни проекти през 2004 г. (производител на селскостопанска техника с 20 хиляди служители и оборот от $230 милиона), той формира компанията SM.Group, която инвестира в обещаващи високотехнологични стартъпи, а от 2012 г. се фокусира върху въглеродни наноматериали, което доведе до създаването на OCSiAl.
Коропачински събра своите бизнес партньори запредишни проекти - Юрий Зелвенски и Олег Кирилов - и отиде в Новосибирск. Искаше да започне да инвестира във високотехнологичен бизнес. Докато участва в срещата на RAS, Юри обяви, че търси оригинални идеи.
Юрий Коропачински
С любезното съдействие на OCSiAl
До финалната идея обаче командатапредприемачите продължиха три години. Бъдещите създатели на OCSiAl се срещнаха с учени от 23 изследователски института в Новосибирск, Томск, Красноярск и Иркутск. Свързвайки се с всяка институция, екипът помоли ръководството да организира среща с учените, които са имали най-оригиналните изобретения. На тези срещи бизнесмени попитаха: какво можете да направите по-добре от всеки друг или какво не може да направи никой друг? Ако имаше конкретен отговор на този въпрос, темата беше обсъдена допълнително.
Така че търсещите идеи разгледаха 1500 варианта,отпуснаха 364 проекта по физика, химия и биология, в които те инвестираха малко пари, за да проучат тяхната осъществимост и потенциален пазар. „Сред тях имаше доста забавни проекти“, спомня си Юрий Коропачински. - Например, един учен предложи телефон на радост, дори имаше потвърждение от Министерството на комуникациите на Руската федерация. Попитах как работи, а той отговори: "Точно както всички мобилни телефони, само когато започнат да говорят по него, всички са доволни." В резултат на това бяха похарчени 2 милиона долара, 12 проекта бяха трансформирани в компанията, но въпреки това никой от тях не можеше да бъде наречен наистина уникален от Юрий.
Академик и нанотръби
През 2009 г. на следващата среща с инвеститори вДиректорът на Международния научен център по топлофизика и енергетика към Института по топлофизика на Сибирския клон на Руската академия на науките Михаил Предтеченски дойде в Новосибирск. По това време той вече 20 години създава технологии за ИТ компании (HP, Samsung) и газовата индустрия (AirProducts). На същия въпрос за това какво може да направи, Михаил отговори: "Това е" и предложи да се обсъди проблемът по различен начин: "Кажете ми какво искате да получите и ще направя новаторска технология."
Михаил Предтеченски и Анатолий Чубайс
С любезното съдействие на OCSiAl
В резултат на дълги разговори ученият ипредприемачите решиха, че трябва да работят с трансформацията на материалите. През декември 2009 г., по време на редовен разговор за проекти, Михаил Предтеченски каза, че знае как да създава нанотръби. Той с радост разкри, че те са много леки, но издръжливи и подобряват качеството на много материали. Имаше само един недостатък - едностенните въглеродни нанотръби се получават в малки количества само в лабораторията, така че те са много скъпи. Михаил предложи да произвежда тези тръби в индустриален мащаб.
И така, през февруари 2010 г. беше открита компанията OCSiAl, която създава графенови нанотръби по метода на Михаил Предтеченски.
Съдбовни черни точки и Чубайс
Предтеченски започва да прави тръби в плазмагенератор, който също е изобретил сам. Всички генератори, с които е работил преди, бързо изгарят електродите си. Самата производствена технология остава търговска тайна на OCSiAl. Трудно е да ги обвиняваме за това - конкуренцията на пазара е висока и притежаването на уникални продукти носи големи ползи.
Генератор на плазма- техническо устройство, в което се генерира плазма с помощта на електрически ток и се използва за обработка на материали.
Михаил излезе с идеята да се опита да направитечни електроди, тъй като течността не корозира. Той пусна дъга между баните, в която имаше стопилка, металът се разтопи, локви се оказаха и дъгата се затвори. Сега генераторът с течни електроди може да работи по всяко време с всякакъв материал. Именно това устройство използва Михаил Предтеченски за създаване на графенови нанотръби, чието официално име е SWCNT (от английското Single Wall Carbon Nanotubes).
OCSiAl лаборатория
С любезното съдействие на OCSiAl
Графенът официално се счита за отворен през 2004 г. Пионерите бяха физиците Андрей Гейм и Константин Новоселов, които получиха Нобелова награда за това. Но всъщност те пишат за това вещество още през XX век. През 1952 г. физикът и химик Леонид Радушкевич получава микроскопични изображения на нанотръби след синтез. И през 1977 г. учени от Института по катализа на Сибирския клон на Академията на науките на СССР, по време на експерименти с катализатори на дехидриране, откриха въглеродни цилиндри под микроскоп. През 1991 г. японският физик Сумио Ииджима пише за откриването на такива нанотръби.
Както вече споменахме, пълно описание на технологиятасе пази в тайна, но общият принцип е следният: наночастиците се образуват върху субстрата в генератора, летейки в газ от въглеводороди (метан и подобни газове), нагрети до 1000 ° C и по-високи. На всяка наночастица расте графенова нанотръба. Синтезът се извършва вътре в инсталацията.
Продукцията е патентована. Основният принцип на масовото производство беше да се намали цената на продуктите до 1-2 долара.
Синтезират се многостенни въглеродни нанотръбипо-бързи и по-прости, но тяхната проводимост, гъвкавост и здравина са много по-ниски от тези на едностенните нанотръби, което означава, че те трябва да се добавят към материала в големи количества: ако стотни от процента от едностенните нанотръби са достатъчни за подобряване на свойствата на материала, тогава многостенните нанотръби изискват няколко десетки процента. Освен това се оказа, че е трудно да се добавят многослойни тръби към материалите. Те представляват заплитания на плътно преплетени тръби, които е трудно и скъпо да се разплитат, а прахът от неразвити тръби не придава необходимата проводимост и здравина на материалите и е закупено малко. Поради това конкурентите на OCSiAl, произвеждащи многослойни тръби (Bayer, Arkema и други), трябваше да ограничат производството си поради неговата нерентабилност.
Анатолий Чубайс
С любезното съдействие на OCSiAl
За синтеза на първата партида в инсталацията на МихаилПредтеча остава месец. Имаше много малко от тях - няколко черни петна на белия фон на филтъра, но специален микроскоп показа, че това са едностенни тръби. През следващите две години OCSiAl допринесе с 20 милиона долара за разработката, но бяха необходими повече инвестиции и през 2011 г. Юри с „петнист“ филтър отиде при ръководителя на Руснано Анатолий Чубайс.
Чубайс се поддаде на доверието на представителяOCSiAl. Руснано инвестира 20 милиона долара - това беше първата инвестиция на трета страна. Използвайки тези инвестиции, компанията построи първата инсталация за синтез, Graphetron 1.0, в родината на основателите Новосибирск.
Катерене
Намирането на купувачи беше отделна трудност. „Необходими са много усилия и пари“, оплаква се основателят на компанията. - Но е необходимо да се демонстрира на потенциален купувач ефектът от нанотръбите специално върху неговите продукти. Как да го направим? Взимаме материал, добавяме една десет хилядна нанотръби и получаваме съвсем различен материал. "
Нанотръбите са разпределени равномерно в материалаи създаване на подсилваща и електропроводима мрежа. Например, ако добавите едностенни нанотръби към материала, от който са направени литиево-йонните батерии, той започва да провежда по-добре електрически ток, което означава, че батериите задържат заряда по-дълго.
Първият рекламен ход беше разпространението на безплатнопроби до производители на различни материали. Един грам наведнъж се изпращаше на няколко хиляди руски и чуждестранни компании, много от тях се интересуваха и отговориха. Първият CNT е закупен от корейска компания, за да се увеличи здравината на композитите и проводимите покрития. Ръководството на OCSiAl осъзна, че промоцията ще бъде ефективна само чрез показване на предимствата от добавянето на едностенни тръби към материалите. В съседство с Graphetron, компанията отвори Център за прототипиране, където започна да произвежда различни материали, включително графенови нанотръби.
Гума с едностранни въглеродни тръби
С любезното съдействие на OCSiAl
Например учените на компанията са разработили технологияпроизводството на саморазливни подове с CNT и го е прехвърлил безплатно на производствени компании, в резултат на което 80% от тези подове в Русия са създадени с него. Саморазливните подове, изработени от материали, към които са добавени въглеродни нанотръби с една стена, имат добра електропроводимост, освен това нанотръбите не променят цвета на материалите, техния вискозитет и разпръскваемост, следователно, разходът на материали при производството на саморазливни подове не се увеличава.
Технологии за създаванетръби от фибростъкло и подсилен асфалт. Добавянето на CNT към смолата, от която се произвежда фибростъкло за стъклопластови тръби, придава на материала обемна и еднаква проводимост, което намалява риска от инциденти във взривоопасните индустрии (например в въгледобивната промишленост), а тръбите стават 15% по-здрави. Асфалтовият бетон, направен от битум, съдържащ въглеродни нанотръби, става с 67% по-устойчив на натъртване и 67,5% по-устойчив на напукване.
Първоначално нанотръбите се произвеждат във форматапрах, но лабораториите OCSiAl започнаха да произвеждат концентрати и суспензии за по-лесно добавяне към материалите. Сега вторият значим продукт на OCSiAl са концентратите и суспензиите TUBALL MATRIX, съдържащи диспергирани нанотръби. Доста трудно е да добавите прах с нанотръби към материали и да го разпределите равномерно върху всеки материал, а неравномерното разпределение няма да даде ефект от добавянето на CNT. Затова специалистите от OCSiAl решават да създадат концентрати и суспензии с вече разпределени нанотръби. За тази цел е разработена специална ултразвукова инсталация TUBBOX, която последователно използва механични и ултразвукови дисперсионни методи. Механичната дисперсия произвежда хомогенни смеси, докато ултразвуковата дисперсия разделя снопове от нанотръби в наномащаба на отделни обекти.
0,01% TUBALL, добавен към материала, се разпределя равномерно върху неговата матрица и създава триизмерна мрежа с подсилващи и електропроводими свойства.
OCSiAl е предимно пазарно ориентиранлитиево-йонни батерии, в които нанотръбите се добавят към силициевите аноди, пазарът на гуми, асфалтови настилки, композити и покрития. През 2019 г. продуктите бяха закупени от руската компания Eco Group и добавени към асфалта: с помощта на адхезивни добавки 0,025% нанотръби бяха въведени в битум и той беше добавен към асфалтобетон. Участък от федералната магистрала М4 Дон е положен с нов материал; в бъдеще се планира пътната мрежа да бъде положена с покритие от нанотръби.>
Сред тези, които вече използват TUBALL, рускипредприятието Unicom-Service, което произвежда полиуретанови валове за транспортни ленти (добавя 0,3% концентрат TUBALL MATRIX за антистатични характеристики), китайският производител на свредла за нефтени платформи Orient Energy & Technology Ltd (1,7% от концентрата се добавя към каучука за еластичност на статора в бормашини), руски производител на стъклени контейнери "Екран" (добавя нанотръби към течността за пръскане).
В Русия имаше не повече от 2% от потенциалаклиенти, така че OCSiAl започна да отваря офиси в САЩ, Европа и Азия. Сега компанията има 600 редовни клиенти по целия свят, над 2000 компании тестват нанотръби, повече от 90% от продуктите се изнасят.
Еднорогът и новата ера
През 2019 г. инвестиционната група A&NN купи0,5% акции и оцени бизнеса на милиард. Благодарение на това OCSiAl влезе в списъка на така наречените еднорози - нови компании, които все още не са преодолели загубите, но вече са получили пазарна оценка от $1 млрд.
Анатолий Чубайс и Юрий Коропачински
С любезното съдействие на OCSiAl
При откриването на Graphetron 50, Анатолий Чубайс каза: „OCSiAl създава нова ера на човешки материали. Това са фантастични свойства на едностенния въглероден алотроп, който, когато се добави към почти всеки материал, може да увеличи якостта и електрическите свойства. Всичко, което е направено днес, е само началото на пътя, по който стои глобалното обновяване на материалите в реалния сектор по света. Когато млад предприемач, нагъл и агресивен, се приближи до мен, аз погледнах в тези честни очи и реших, че той може да постигне това. "
В момента компанията е представена в 45страни от Европа и Азия. По същото време централният офис беше открит в Люксембург. До 2023 г. OCSiAl възнамерява да изгради там реактор, произвеждащ 100 тона годишно, както и да изгради реактори във всички развити страни.
„OCSiAl всъщност е компания от Люксембург, -обяснява Юрий. - За да защитите интелектуалната собственост, трябва да разберете английското законодателство, да насочвате потребителите и инвеститорите по целия свят. САЩ и Европа консумират 25% от нашето производство, така че ние поставяме производството си по-близо до основния потребител. Освен това големите компании искат да получават доставки от различни страни. Затова се нуждаем от различни места. "
Вижте също:
— Новата мутация на COVID-19 заразява човек 8 пъти по-бързо и не се „вижда“ от имунната система
— Вижте гигантската акула, която пострада от също толкова гигантски калмар!
— Яйцеклетката на жената може да „избира“ сперма: нейният собственик няма нищо общо с това