Цхубаис је вјеровао у њих: како се производе угљеничне наноцјевчице у Русији

ОЦСиАлје једина компанија која поседује скалабилну технологију за индустријску синтезу графена

наноцеви, највећи светски произвођач.Графенске наноцеви, или угљеничне наноцеви са једним зидом, су графенске равни умотане у цилиндар. Имају јединствена својства - високу електричну и топлотну проводљивост, чврстоћу, однос дужине и пречника. Када се уведу у матрицу материјала, они стварају тродимензионалну мрежу која материјалима даје проводљива и ојачавајућа својства. ОЦСиАл производи наноцеви под брендом ТУБАЛЛ™.

Производни погони и истраживачка база компаније налазе се у Новосибирску, као и центар за израду прототипова материјала и технологија заснованих на графенским наноцевима – ТУБАЛЛ ЦЕНТЕР.&нбсп;

Данас је ОЦСиАл глобална компанија,делујући на свим континентима. Регионалне филијале су отворене у Европи, САД, Кореји, Кини (Шенжен, Шангај), Хонг Конгу и Русији, представништва у Мексику, Израелу, Јапану, Индији, Аустралији, Немачкој и Малезији. Поред сопствених канцеларија и представништава, ОЦСиАл има партнере и дистрибутере у 45 земаља. ОЦСиАл запошљава више од 450 запослених из 16 земаља. Компанија за истраживање и развој запошљава више од 100 научника.

Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

Од 500 килограма до 75 тона

Користе се једно зидне угљеничне наноцевкеизрада литијум-јонских батерија за мобилне телефоне и друге уређаје, флексибилне екране осетљиве на додир, гуме и друге аутомобилске делове, подове за самонивелирање, спортску опрему, батерије за електрична возила и још много тога. Можете чак рећи: величина је мала, али присуство је широко. Ове наноцјевчице су пет пута лакше од бакра, 100 пута јаче од челика, могу издржати температуре и до 1.000 ° Ц и, додајући их у најмањим пропорцијама, побољшавају перформансе материјала. На пример, ако бетону додате 0,001% једноструке наноцјевчице, он одмах постаје 50% јачи.

2013. ОЦСиАл је лансирао свој првиобјекат за производњу таквих графенских наноцеви под називом Графетрон 1.0. Бренд је добио име ТУБАЛЛ. Годину дана касније, инсталација је већ синтетизовала 500 кг наноцеви, а до 2019. производња је достигла 25 тона годишње.

Изградња другог постројења Грапхетрон 50започета у 2016. години У 2019. години радила је у тестном режиму и тек сада је достигла производни капацитет од 50 тона. ОЦСиАл сада може да произведе 75 тона једноструких наноцеви са графеном годишње. Количине су колосалне, посебно у поређењу са иностраним покушајима производње наноцеви са графеном. Али није све тако једноставно - постоје замке које објашњавају зашто такмичари нису успели.

Грапхене наноцјевчицеје алотропска модификација угљеника,који је један атом дебели листови графена умотани у цилиндар, а цеви су посебно јаке и флексибилне. Они се синтетишу у инсталацијама на три начина:

  • коришћење графитних електрода;
  • ласерским испаравањем графитне мете;
  • кроз хемијску реакцију гасова – који садрже угљеник и помоћних.

Користе се у микроелектроници, производњи пластике, аутомобилских делова и у многим другим материјалима.

Угљеничне наноцјевчице
Фото: википедиа.орг

Покушај стварања масовне производње наноцевкиод графен је једна од првих коју је направила немачка фармацеутска компанија Баиер. Пилотна фабрика, која производи 60 тона годишње, почела је са радом 2007. године, а у 2010. години почела је пуна производња, а планирано је да се производи 500 тона годишње. Епрувете су синтетизоване катализом из гаса који садржи угљеник при високим температурама, али добивене су само вишеслојне цеви - не графен, већ графитне цеви. Графит није био толико јак или флексибилан као графен, а резање епрувета у слојеве било је тешко и скупо, тако да Баиерови производи нису имали велику потражњу, а фирма је пројекат затворила 2013. године.

Француска компанија Аркема планирала језа производњу 400 тона наноцевки годишње, кинески ЦНано - 500 тона. Око 40 организација у свету покушало је да отвори масовну производњу, али нису успеле да добију једностенске цеви у сваком броју.

Тренутно их и даље производи јапанска компанија Зеон, али она годишње произведе око тону цеви, а продаје се по 10 долара по килограму.

Према Јурију Коропачинском, материјал је сличанлепљива црна мрежа. 10 пута је тежа од ваздуха и 100 пута лакша од воде. Мора се не само синтетизовати на посебан начин, већ и превозити. Инсталација није само реактор, већ постројење робота које самостално обавља све операције. Готов сецкан материјал шаље се у посебан контејнер на крају циклуса.

Земља идеја, телефон среће и два милиона долара

Средином 2000-их Јури Коропачински је одлучиоодмори се од многих својих пословних пројеката, прода сву своју имовину и оде живјети у Аустралију. Примљена средства била су довољна да не раде и да живе удобно, али 2006. године се одлучио вратити послу, јер је мислио: нерадни отац је лош пример за сина.

Јуриј Коропачински— суоснивач и председник ОЦСиАл-а.Пре почетка пословне каријере, учествовао је у научним истраживањима у области биофизике, радећи у Сибирском огранку Академије наука СССР. Своју прву компанију ризичног капитала основао је раних 1990-их. Након успешног изласка из једног од својих инвестиционих пројеката 2004. (произвођач пољопривредне механизације са 20 хиљада запослених и прометом од 230 милиона долара), формира компанију СМ.Гроуп која инвестира у перспективне високотехнолошке стартапе, а од 2012. се фокусирао на угљеничне наноматеријале, што је довело до стварања ОЦСиАл.

Коропацхински је окупио своје пословне партнерепретходни пројекти - Јуриј Зелвенски и Олег Кириллов - и отишли ​​су у Новосибирск. Желео је да почне да улаже у високотехнолошки посао. Док је учествовао на састанку РАС-а, Јуриј је објавио да тражи оригиналне идеје.

Јуриј Коропачински
Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

Ипак, до крајње идеје, командапредузетници су трајали три године. Будући творци ОЦСиАл-а састали су се са научницима са 23 истраживачка института у Новосибирску, Томску, Краснојарску и Иркутску. Контактирајући сваку институцију, тим је тражио од управе да уговори састанак са научницима који су имали оригиналне изуме. На тим састанцима привредници су питали: шта можеш боље од било кога другога или шта нико други не може? Ако је на ово питање постојао конкретан одговор, о тој теми се разговарало даље.

Тако су тражиоци идеје размотрили 1.500 опција,издвојили су 364 пројекта из физике, хемије и биологије у које су уложили нешто новца како би проучили своју изводљивост и потенцијално тржиште. „Било је прилично смешних пројеката међу њима“, сећа се Јурија Коропачинског. - На пример, један научник је понудио телефон радости, чак је имао и потврду Министарства за комуникације Руске Федерације. Питао сам како то функционише, а он је одговорио: "Као и сви мобители, тек када почну да разговарају о њему, сви су задовољни." Као резултат тога, потрошено је два милиона долара, 12 пројеката је трансформисано у компанију, али Јуриј ниједног од њих није могао назвати заиста јединственим.

Академик и наноцјевчице

2009. године, на следећем састанку са инвеститорима уДиректор Међународног научног центра за термофизику и енергетику Института за термофизику сибирског огранка Руске академије наука Михаил Предтеченски дошао је у Новосибирск. До тада је стварао технологије за ИТ компаније (ХП, Самсунг) и гасну индустрију (АирПродуцтс) већ 20 година. На исто питање о томе шта може учинити, Михаил је одговорио: "То је то", и предложио да се о другом проблему разговара: "Реци ми шта желиш да добијем и ја ћу направити пробојну технологију."

Михаил Предтеченски и Анатолиј Чубаис
Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

Као резултат дугих разговора, научник ипредузетници су одлучили да треба радити на трансформацији материјала. У децембру 2009. године, током редовног разговора о пројектима, Михаил Предтеченски је рекао да зна како да направи наноцјевице. Он је радо открио да су врло лагане, али издржљиве и побољшавају квалитет многих материјала. Имао је само један недостатак - једнослојне угљене наноцевке су добијене у малим количинама само у лабораторији, па су биле веома скупе. Михаил је предложио да се ове цеви произведу у индустријским размерама.

Тако је у фебруару 2010. отворена компанија ОЦСиАл која ствара графенске наноцјевчице по методи Михаила Предтеченског.

Судбоносне црне тачкице и Цхубаис

Предтеченски је почео да прави цеви у плазмигенератор, који је такође сам измислио. Сви генератори са којима је раније радио брзо су изгорели своје електроде. Сама технологија производње остаје пословна тајна ОЦСиАл-а. Тешко их је кривити за ово - конкуренција на тржишту је велика, а поседовање јединствених производа доноси велике користи.

Генератор плазме- технички уређај у коме се плазма ствара помоћу електричне струје, а користи се за обраду материјала.

Михаил је дошао на идеју да покуша да остваритечне електроде, јер течност не кородира. Избацио је лук између купалишта, у којима је била растопина, метал се растопио, испружиле су се локвице, а лук се затворио. Сада је генератор са течним електродама могао да ради у било које време са било којим материјалом. Управо је овај уређај Михаил Предтеченски користио за прављење графенских наноцевки, чији је службени назив СВЦНТ (од енглеског Сингле Валл Царбон Нанотубес - „једнозидне угљеничне наноцевке“ - „Хи-тецх“).

ОЦСиАл лабораторија
Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

Грапхене се званично сматра отвореним 2004. године. Пионири су били физичари Андреи Геим и Константин Новоселов, који су за то добили Нобелову награду. Али у ствари, о овој супстанци су писали још у 20. веку. 1952., Физичар и хемичар Леонид Радусхкевич је након синтезе добио микроскопске слике наноцевки. И 1977. године, научници Института за катализу Сибирског огранка Академије наука СССР-а, током експеримената са катализаторима дехидрогенације, открили су угљене боце под микроскопом. Јапански физичар Сумио Иијима написао је 1991. године о открићу таквих наноцевки.

Као што је већ поменуто, комплетан опис технологијеје тајно, али општи принцип је следећи: наночестице се формирају на супстрату у генератору, летећи у гасу из угљоводоника (метана и сличних гасова) загрејаних на 1000 ° Ц и више. Графенска наноцевица расте на свакој наночестицама. Синтеза се одвија унутар инсталације.

Производња је патентирана. Главни принцип масовне производње био је смањење цене производа на 1-2 долара.

Синтетишу се вишеслојне угљеничне наноцевибрже и једноставније, али њихова проводљивост, флексибилност и чврстоћа знатно су ниже од једноструких наноцеви, што значи да их треба додавати материјалу у великим количинама: ако су стотинке процента једноструких наноцеви довољне за побољшање својстава материјала, тада вишеслојне наноцеви захтевају неколико десетина процената. Поред тога, испоставило се да је тешко додати вишеслојне цеви у материјале. То су клупци чврсто испреплетаних цеви, које је тешко и скупо одвезати, а прах из ненамотаних цеви не даје потребну проводљивост и чврстоћу материјалима, а мало је купљено. Због тога су конкуренти ОЦСиАл-а, производећи вишеслојне цеви (Баиер, Аркема и други), морали да смање производњу због његове нерентабилности.

Анатолиј Чубајс
Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

За синтезу прве серије у Михајловој инсталацијиПретеча још месец дана. Било их је врло мало - неколико црних мрља на белој позадини филтера, али је специјални микроскоп показао да су то цеви са једним зидом. У наредне две године ОЦСиАл је допринео развоју 20 милиона долара, али је било потребно више улагања, а 2011. је Јуриј са „флекавим“ филтером отишао на чело Руснана Анатолија Чубајса.

Чубајс је попустио поверењу представникаОЦСиАл. Руснано је уложио 20 милиона долара - ово је била прва инвестиција треће стране. Користећи ове инвестиције, компанија је изградила прву синтезну инсталацију, Грапхетрон 1.0, у домовини оснивача Новосибирску.

Пењање

Проналажење купаца била је посебна потешкоћа.„Потребно је много труда и новца“, жали се оснивач компаније. - Али неопходно је показати потенцијалном купцу ефекат наноцеви посебно на његове производе. Како то радимо? Узимамо материјал, додајемо једну десеттисућиту наноцев и добијамо потпуно другачији материјал “.

Наноцеви су равномерно распоређене у материјалуи створити ојачавајућу и електрично проводљиву мрежу. На пример, ако материјалу од којег су израђене литијум-јонске батерије додате једнослојне наноцеви, он почиње боље да проводи електричну струју, што значи да батерије дуже држе наелектрисање.

Први рекламни потез била је бесплатна дистрибуцијаузорци произвођачима различитих материјала. Један грам је послат неколико хиљада руских и страних компанија, многе од њих су се заинтересовале и одазвале се. Први ЦНТ купила је корејска компанија да би повећала чврстоћу композита и проводних облога. Руководство ОЦСиАл-а схватило је да би промоција била ефикасна само показивањем предности додавања једнозидних цеви у материјале. Поред графетрона, компанија је отворила центар за израду прототипова, где је почела да производи разне материјале, укључујући наноцеви од графена.

Унутрашња гума користи једнослојне карбонске цеви
Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

На пример, научници компаније развили су технологијупроизводњу саморазливајућих подова ЦНТ-ом и бесплатно га пренео производним компанијама, што резултира 80% таквих подова у Русији створених помоћу њега. Саморазливајући подови од материјала којима се додају једнослојне угљеничне наноцеви имају добру електричну проводљивост, штавише, наноцеви не мењају боју материјала, њихову вискозност и мазивост, према томе, потрошња материјала у производњи саморазливајућих подова се не повећава.

Технологије за стварањецеви од фибергласа и ојачани асфалт. Додатак ЦНТ смоли од које се прави фиберглас за цеви од фибергласа, даје материјалу волуметричну и уједначену проводљивост, што смањује ризик од незгода у експлозивној индустрији (на пример, у индустрији угља), а цеви постају јаче за 15%. Асфалтни бетон направљен од битумена који садрже угљеничне наноцеви постаје 67% отпорнији на ртање и 67,5% отпорнији на пуцање.

У почетку су се наноцеви производиле у обликупрах, али лабораторије ОЦСиАл су почеле да производе концентрате и суспензије ради лакшег додавања материјалима. Сада је други значајан производ ОЦСиАл-а ТУБАЛЛ МАТРИКС концентрати и суспензије које садрже дисперговане наноцеви. Прилично је тешко додати прах са наноцевчицама у материјале и равномерно га распоредити по било ком материјалу, а неравномерна дистрибуција неће дати ефекат додавања ЦНТ-а. Због тога су стручњаци ОЦСиАл-а одлучили да креирају концентрате и суспензије са већ дистрибуираним наноцевима. У ту сврху развијена је специјална ултразвучна инсталација ТУББОКС која наизменично користи механичку и ултразвучну дисперзиону методу. Механичка дисперзија производи хомогене смеше, док ултразвучна дисперзија раздваја снопове наноцеви на наноразмери у појединачне објекте.

0,01% ТУБАЛЛ-а додатог материјалу равномерно се распоређује по његовој матрици и ствара тродимензионалну мрежу са ојачавајућим и електропроводљивим својствима.

ОЦСиАл је првенствено тржишно оријентисанлитијум-јонске батерије, у којима се наноцеви додају силицијумским анодама, тржиште гума, асфалтних површина, композита и премаза. У 2019. години, производе је купила руска компанија Ецо Гроуп и додала у асфалт: коришћењем адхезивних адитива у битумен је унето 0,025% наноцеви, које је додато у асфалт бетон. Новим материјалом постављена је деоница федералног аутопута М4 Дон, ау будућности је планирано постављање путне мреже премазом од наноцеви.&гт;

Међу онима који већ користе ТУБАЛЛ, рускипредузеће Уницом-Сервице, које производи полиуретанске осовине за транспортне траке (додаје 0,3% ТУБАЛЛ МАТРИКС концентрата за антистатичке карактеристике), кинески произвођач бургија за нафтне платформе Ориент Енерги &амп; Тецхнологи Лтд (1,7% концентрата се додаје гуми за еластичност статора у бушилицама), руски произвођач стаклених контејнера „Екран“ (додаје наноцеви у течност за прскање).

У Русији није било више од 2% потенцијалакупаца, па је ОЦСиАл почео да отвара представништва у САД-у, Европи и Азији. Сада компанија има 600 сталних купаца широм света, више од 2.000 компанија тестира наноцеви, више од 90% производа се извози.

Једнорог и нова ера

Инвестициона група А&НН купила је 20190,5% акција и вреднује посао на милијарду. Захваљујући томе, ОЦСиАл је ушао на листу такозваних једнорога - нових компанија које још нису превазишле губитке, али су већ добиле тржишну процену од милијарду долара.

Анатолиј Чубајс и Јуриј Коропачински
Фотографија љубазношћу ОЦСиАл

На отварању Грапхетрона 50, Анатолиј Чубајс је рекао:„ОЦСиАл ствара нову еру људских материјала. То су фантастична својства једноструког угљеничног алотропа који, када се дода у готово било који материјал, повећавају чврстоћу и електричне особине. Све што је данас учињено само је почетак пута на којем стоји глобална обнова материјала у реалном сектору на свету. Када ми је пришао млади предузетник, дрзак и агресиван, погледао сам у те искрене очи и закључио да то може постићи “.

Тренутно је компанија заступљена у 45земље Европе и Азије. Истовремено је отворено седиште у Луксембургу. До 2023. године ОЦСиАл намерава да тамо изгради реактор који производи 100 тона годишње, као и да изгради реакторе у свим развијеним земљама.

„ОЦСиАл је заправо луксембуршка компанија, -објашњава Јуриј. - Да бисте заштитили интелектуалну својину, морате да разумете енглески закон, циљате потрошаче и инвеститоре широм света. САД и Европа троше 25% наше производње, тако да своју производњу стављамо ближе главном потрошачу. Поред тога, велике компаније желе да добијају залихе из различитих земаља. Стога су нам потребне различите локације “.

Погледајте и:

—&нбсп;Нова мутација ЦОВИД-19 инфицира особу 8 пута брже и имуни систем је не „види“

—&нбсп;Погледајте џиновску ајкулу, која је патила од исто тако џиновске лигње!

—&нбсп;Женско јаје може да „одабере“ сперму: њен власник нема никакве везе с тим