Миссия выполнима

Калюжный С.В.
(«ХиЖ», 2017, №3)

Десять лет назад в России стартовала президентская инициатива «Стратегия развития наноиндустрии». Тогда же, в сентябре 2007 года, была создана «Российская корпорация нанотехнологий», которая в 2011-м превратилась в акционерное общество РОСНАНО. 100% его акций находятся в государственной собственности. Десятилетний юбилей — отличный повод подвести итоги, обсудить удачи и неудачи строителей наноиндустрии в России. И поговорить с тем, кто прошел весь этот путь. С первых шагов. Наш собеседник — Сергей Владимирович Калюжный, выпускник химфака МГУ имени М.В.Ломоносова, доктор химических наук, профессор, советник председателя правления РОСНАНО по науке — главный ученый.


Беседует 
Любовь Стрельникова


2017_03-03_1.jpg

«Нанотехнологии уже в ближайшее время принципиально изменят наш мир!» С таких лозунгов начиналась технологическая революция в мире в 2001 году, когда в США была принята Национальная нанотехнологическая инициатива. Прошло 16 лет. Нанотехнологии изменили мир?

На мой взгляд, ожидания в целом сбываются, просто мы не отдаем себе в этом отчета и все принимаем как должное. Если посмотреть на прошедшие 16 лет, то наноэлектроника, главнейшая составная часть нанотехнологий, сделала колоссальный рывок вперед. Мы уже забыли, что в 2001 году мобильные телефоны были только у состоятельных людей. Сегодня мобильников в два раза больше, чем жителей нашей планеты. Причем это ведь не только телефон, но еще и телевизор, и магнитофон, и диктофон, и фотоаппарат... В результате многие традиционные товары просто исчезли с рынка. Триумф цифровых технологий стал возможным только потому, что нанотехнологии предложили соответствующую элементную базу. За прошедшие полтора десятка лет топологический размер интегральных схем уменьшился на порядок — до 14 нм, а мощность устройств возросла многократно. Прогресс в информационных технологиях, которые сегодня творят чудеса, был сделан в значительной степени за счет нанотехнологий. Точно так же и фотовольтаика. Сейчас никому не приходит в голову строить в неэлектрифицированных деревнях Африки линии электропередач — они вряд ли нужны. Устанавливаете небольшие модули на крышах и получаете электроэнергию, которой хватает для жизни семьи — смотреть телевизор, заряжать мобильник, питать холодильник и обеспечивать освещение. Очень многое перешло на элементную базу нано, поэтому у нас действительно совершенно другая жизнь. И возникла она благодаря нанотехнологиям. Не будь их — ничего бы такого не было, точнее, так быстро не случилось бы. Ведь благодаря государственным нанотехнологическим программам разных стран большие деньги пошли в науку, в разработки, в промышленность. И вот результат: мир изменился.


Россия присоединилась к нанотехнологической революции в 2007 году, когда по решению президента была провозглашена государственная стратегия развития наноиндустрии и создана соответствующая госкорпорация. Что можно сказать об успешности американской и нашей нанотехнологических программ?

Американская наноинициатива направлена, в первую очередь, на финансирование науки. За прошедшие годы только в науку, в исследования в области нано, США вложили 22 миллиарда долларов. В этом финансовом году, который начался в США 1 октября, в американскую нанотехнологическую науку поступят еще полтора миллиарда долларов. Причем американская Национальная нанотехнологическая инициатива (NNI) увязана с множеством других федеральных программ — «Инновационные исследования в малом бизнесе», SBIR (Small Business Innovation Research), «Трансфер технологий малого бизнеса», STTR (Small Business Technology Transfer), программами Национального научного фонда NSF (National Science Foundation), Национального института здоровья NIH (National Institute of Health). Так что задача американской инициативы — поднять уровень американской науки в области нано. РОСНАНО было создано, в общем, для другого. Правительство поставило перед нами задачу создать в России наноиндустрию, то есть производства, новые и модернизированные, на которых используют нанотехнологии, и новые рабочие места по всей стране.


Эту задачу решить удалось?

2017_03-03_2.jpgВ значительной степени. Представьте себе: в 2007 году, когда никто еще толком ничего не понимал, утверждается стратегия, в которой записано черным по белому, что выручка портфельных компаний РОСНАНО в 2015 году должна составить 300 миллиардов рублей, а выручка всей российской наноиндустрии — 900 миллиардов (3% от мировой наноиндустрии). Тогда, в 2007 году, время было другое, в России экономика росла по 7—8% в год. Денег было много. От нефтяных денег РОСНАНО и выделили 130 миллиардов рублей — давайте, развивайте нанотехнологии, стройте отечественную индустрию. Но результат, записанный в стратегии, обеспечьте. Тогда многим казалось, что миссия невыполнима. Однако прошел 2015 год, и объем продаж российской наноиндустрии составил около 1,3 триллиона рублей, из них почти четверть, 341 миллиарда рублей, — продажи портфельных компаний РОСНАНО. Получается, что мы выполнили правительственное задание, причем эти цифры считаем не мы, а Росстат, независимо от нас. За весь период деятельности профинансировано 107 проектов, запущено 77 новых заводов, фабрик, цехов и R&D-центров, создано более 30 тысячи рабочих мест. И это, безусловно, наше главное достижение.

Конечно, десять лет назад, когда мы только начинали, абрис будущей наноиндустрии представлялся несколько иным. Казалось, что будет гораздо больше отечественных достижений в области наноэлектроники, в «зеленых» технологиях, но какая получилась — такая и получилась. Сегодня основной вклад в выручку у нас вносит производство наноматериалов и композиционных материалов на их основе.


Что вы расцениваете как самую большую удачу в наноиндустрии, которую создало РОСНАНО?

Нам удалось создать несколько подотраслей в стране, и в первую очередь солнечную энергетику. Солнечной энергетикой занимались и в Советском Союзе, но прицельно для космических программ. Источник энергии для работы космических станций один — Солнце, топлива в космос не навозишься. Тогда была такая оценка: чтобы вывести один килограмм груза на орбиту, требуется потратить тысячу долларов. Сейчас цены в несколько раз выросли. Для космоса требуются максимально эффективные солнечные батареи, с максимальным КПД. В то время предприятие «Квант» делало уникальные солнечные батареи с высоким КПД — под 40%. Столь высокую эффективность обеспечивала многослойная структура батареи, которая могла по максимуму использовать весь солнечный спектр, а не только видимый свет. Кремний, арсенид галлия, фосфиды индия и алюминия — все это позволяло преобразовывать в электричество не только видимый свет, но и УФ,- и ИК-излучение. Поэтому солнечные батареи для космоса были столь же уникальными, сколь и дорогими, хотя за ценой никто не стоял — это ведь была приоритетная государственная космическая программа. Так что индустрия солнечной энергетики в каком-то виде существовала, для специальных нужд, но она была, скажем так, бутиковая.

2017_03-03_3.jpgРОСНАНО удалось запустить механизм по серийному созданию солнечных электростанций (СЭС) в стране, которые производят электроэнергию для россиян. У нас есть компания «Хевел» — совместное предприятие с компанией «Ренова»: у РОСНАНО 49%, у «Реновы» 51%. Мы построили завод в Новочебоксарске, который начал производить солнечные модули. Но жизнь оказалась сложнее — быстро выяснилось, что просто модули никому не нужны. Потребителю нужен лишь электрический ток, чтобы подключиться к розетке. Поэтому нам пришлось вложиться в инжиниринговую компанию, которая из этих модулей строит электростанции. А это не только солнечные батареи, производящие постоянный ток, но еще и инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный — именно такой мы можем давать в сеть, — автоматика и система управления ею. Получается готовая электростанция, которая уже интересна потребителю.

В 2015 году мы построили солнечные электростанции суммарной мощностью 30 мегаватт, еще 70 МВт добавили в 2016-м. Наши станции пока строятся в трех регионах. Во-первых, это Республика Алтай, где во многих горных районах нет линий электропередач и централизованного электричества. Прежде сюда машинами возили солярку и производили электричество с помощью дизель-генераторов. Второй регион — Оренбургская область, где вполне достаточно солнца (сравнимо с Южной Европой), и третий — Башкирия. Казалось бы, Башкирия находится в Европейской части РФ — какие проблемы с электричеством? Но, оказывается, и в Башкирии есть энергодефицитные регионы. Поэтому мы строим СЭС в первую очередь в таких регионах и потихоньку расширяем географию. В этом году намерены укрупнить некоторые уже построенные станции, скажем, с 5 до 15 МВт.

Солнечная энергетика в России пока работает в льготных условиях — благодаря государственной программе стимулирования возобновляемых источников энергии, которая была создана в том числе и при нашем участии. В результате инвесторы смогли вложиться в солнечные электростанции и рассчитывают вернуть свои инвестиции в разумный срок и с приемлемой доходностью.

Такая же система стимулирования у нас в стране разработана для ветроэнергетики, и мы сейчас активно включаемся в это направление. Первая ветровая электростанция на 35 МВт будет построена финской компанией «Фортум» в Ульяновской области уже в этом году. Но вообще, мы хотим с этой компанией организовать совместный фонд, который будет не только строить ветроэлектростанции, но и налаживать производство необходимых для них элементов в России. Ведь программа стимулирования устроена таким образом, что в нее попадают только те электростанции, которые в основном сделаны на территории России. Для солнечных электростанций порог локализации — 70%. То есть вы не можете ввозить китайские модули, строить здесь электростанции и получать субсидию — в этом случае мы субсидировали бы чужую промышленность. Для ветровых электростанций этот порог — 65%. Конечно, что-то пока придется импортировать, но мы планируем, например, изготавливать средние по размеру лопасти (до 60 метров) в Ульяновске.

Госпрограмма стимулирования альтернативной энергетики работает до 2024 года. Будем надеяться, что к тому времени появятся и опыт, и много электростанций и себестоимость производства их компонентов заметно снизится.


2017_03-03_4.jpg Согласна, это впечатляющий результат. Но успех надо развивать. Есть ли какие-то новые идеи в области энергетики?

Мы хотим вместе с «Ростехом» заняться производством «зеленой» электроэнергии — из мусора, из органики природного происхождения. Ее переработка не дает дополнительного выброса углекислого газа в атмосферу — что растения забрали из воздуха для своего роста, то мы и отдали. Баланс по СО2 нулевой. Мы планируем построить четыре таких завода в Московской области и один в Казани, пока. Это будет пятилетняя программа, поскольку требуется время, чтобы все построить и запустить.


А есть ли удача такого же рода в области медицины?

Мы развиваем ядерную медицину, в основном для диагностики, но также и для терапии. У нас есть совместная компания вместе с частными инвесторами «ПЭТ-Технолоджи», которая создает позитронно-эмиссионные центры (ПЭТ-центры) в России и производит радиофармпрепараты. Мы построили уже восемь таких центров в регионах — в Липецке, Курске, Белгороде, Уфе, Екатеринбурге, Орле, Тамбове и Москве, еще несколько создаются и строятся. Позитронно-эмиссионную томографию используют для ранней диагностики онкологических заболеваний, в кардиологии и неврологии. В одном приборе совмещаются функции ПЭТ и КТ (компьютерной томографии), поэтому мы получаем трехмерную картину функциональных изменений в тканях, которая накладывается на пространственное изображение внутренних органов с высоким разрешением.

Суть диагностики в том, что быстрорастущие раковые клетки потребляют много глюкозы. Если пациенту вводить в кровь вещество с радиоактивной меткой — фтордезоксиглюкозу с О18, то она будет концентрироваться в клетках злокачественной опухоли и мы увидим ее в нашем аппарате. Эти радиометки для диагностики мы производим в Ельце и Уфе. Сами томографы пока импортные. Но надеемся, что «Росатом», который всегда выражал заинтересованность, начнет делать эти аппараты.

2017_03-03_5.jpgВообще, Россия — самый большой в мире экспортер изотопов. На Западе наши изотопы расфасовывают в ампулы и продают нам же как препараты, но уже по другим ценам. Мы решили это положение исправить и создали в Дубне производство микроисточников полного цикла по немецкой технологии, которое производит «пистолеты» и «пульки» для лечения аденомы простаты. В крошечных пульках находится радиоактивный изотоп иода. Пульки выстреливают точно в опухоль в простате, и радиоактивный препарат начинает уничтожать вокруг себя злокачественные клетки. Метод гораздо более щадящий, нежели хирургическое вмешательство. Отработавшие пульки, правда, остаются в простате на всю жизнь, но они не мешают — они маленькие, пациент их не чувствует. Хотя, возможно, в аэропорту такой пациент может и «звенеть». Наша страна и так производила изотопы, а мы просто упаковали их в правильный инструмент, на который есть спрос в стране.


А что касается обычных лекарств — здесь РОСНАНО участвует?

История с фармой у нас в стране тяжелая. В Советском Союзе была негласно принята такая концепция: новые лекарства — дело дорогое и непонятное, а население надо лечить массово, не только богатых. Поэтому будем ждать 20 лет, когда истечет срок патентной защиты, затем наши умелые химики раскроют формулу, синтезируют действующее вещество, и будем производить. Вот такой прагматичный подход. Кроме того, мы входили в состав Совета экономической взаимопомощи (СЭВ), где было разделение труда — высокая фарма была отдана Венгрии, Югославии, и все современные лекарства мы как правило импортировали оттуда. А все недорогие, проверенные временем массовые препараты — аспирин, анальгин, пирамидон, антибиотики и другие — производила советская фармацевтическая промышленность. Рынок был закрытый, государство требовало дешевых лекарств для населения, вот и производили. А когда рынки открылись, то оказалось, что значительная часть наших фармацевтических заводов устарела. И продукты устарели. Поэтому сегодня важно строить в России современные заводы, что и предусматривает государственная программа «Фарма-2020», так ее коротко называют.2017_03-03_6.jpg

Мы построили два фармацевтических завода с высокотехнологическим производством полного цикла по стандартам GMP (Good Manufacturing Practice — системе норм и правил фармпроизводства, принятой в развитых странах и гарантирующей качество продукции). Один из самых успешных у нас — «Нанолек» в Кировской области, который делает лекарства на импортных субстанциях, в том числе биопрепараты, и инновационные вакцины в сотрудничестве с зарубежными фармацевтическими компаниями, в ближайшие год-два планируется полная локализация производства вакцин, включая собственную вакцину против гриппа. У этого завода большие мощности, которые пока до конца не загружены. Здесь можно выпускать лекарственные препараты по контрактам — приходите со своим лекарством, и будем производить, если, разумеется, есть все необходимые разрешительные документы. Еще один завод — в Обнинске (Калужская область). Он выпускает собственные препараты и диагностические тест-системы.

Другая наша портфельная компания «НовоМедика» заключила генеральное соглашение с одним из лидеров мировой фармацевтики, — компанией «Pfizer». Мы начинаем совместное строительство крупного предприятия в Калужской области, на котором будем производить несколько десятков препаратов самой компании «Pfizer» и новые отечественные препараты, разработанные в исследовательском подразделении нашей портфельной компании. Пять уже практически готовы к производству, и, видимо, вскоре они будут запущены.

Мы вкладываем деньги и в разработку новых лекарственных препаратов, хотя быстрого результата здесь ждать не приходится — путь от найденной мишени, скажем, фермента, и подобранного ингибитора до лекарства занимает не менее десяти лет, такова мировая практика. У нас довольно много медицинских проектов, но они в большинстве своем находятся как раз на стадии разработки или оформления разрешительной документации. Часто мы вкладываем деньги в разработку технологии, а потом технологию продаем кому-то из большой фармы.

Например, долю нашей дочерней компании «РоснаноМедИнвест» в капитале компании Tobira Therapeutics (разрабатывает препараты для лечения заболеваний печени, воспалительных заболеваний, фиброза и ВИЧ-инфекции) выкупила одна из крупнейших мировых фармацевтических компаний «Allergan».


Мир устроен так, что удачи не живут без неудач, и одно часто бывает следствием другого. Что бы вы отнесли к самым большим неудачам РОСНАНО за эти десять лет?

Действительно, неудачи связаны с нашими успехами. В начале нашего первого инвестиционного цикла мы довольно сильно вложились в солнечную энергетику. В соответствии с тенденциями того времени мы сделали ставку как на поликристаллический, так и аморфный кремний, или метод тонких пленок. Элементы на основе поликристаллического кремния дороже, но их КПД выше. Аморфный кремний дешевле, его просто наносишь на стекло тонкой пленочкой — и вот тебе фотоэлемент. Однако КПД у него ниже. С модулями на аморфном кремнии, который мы производим на заводе в Новочебоксарске, все нормально, а вот проект «Усолье-Сибирский Силикон» по производству поликремния лопнул. Когда мы его начинали, килограмм поликристаллического кремния солнечного качества стоил 400 долларов. Пока мы строили и налаживали производство, стоимость поликремния благодаря Китайской Народной Республике на мировом рынке упала в 20 раз, до 20 долларов. Завод наш оказался неконкурентоспособным. Это одна из самых больших неудач РОСНАНО.

Но из удач и неудач мы делаем выводы. Мы понимаем, что КПД наших фотоэлементов, которые мы производим на «Хевеле» в Новочебоксарске, недостаточно высокий. С помощью нашего Научно-технического центра, который находится в Физико-техническом институте имени А.Ф.Иоффе РАН в Санкт-Петербурге, мы разработали тандемную технологию для фотовольтаики, которая включает в себя и поликристаллический кремний, и аморфный кремний, в результате КПД стал больше 20%. И сейчас мы интенсивно реконструируем наш завод под новую технологию. Вообще, тонкопленочная технология производства солнечных модулей методом напыления нанослоев позволяет многократно сократить использование кремния, а солнечные модули, производимые в Новочебоксарске, способны вырабатывать электричество даже в пасмурную погоду.

2017_03-03_7.jpgНа этом рынке конкуренция очень большая, требуется постоянно улучшать производство, повышать КПД, потому что стоимость киловатта солнечной энергетики падает с каждым годом. Как говорила Алисе в Зазеркалье шахматная Королева, для того чтобы удержаться на месте, нужно бежать. Вот и бежим.

В конце марта будет завершен монтаж нового оборудования, и в этом году, после отладки, завод даст рынку более совершенные модули, на которые есть хороший спрос. Наша компания, например, участвует в тендерах по строительству СЭС в Южной Африке.

Мы многому научились за эти годы и продолжаем учиться. Потребитель хочет платить за электрический ток или газ и больше ни о чем не думать. Главное — чтобы они были. Это совершенно другая бизнес-модель. Поэтому мы сейчас движемся еще в одном направлении — делаем комбинированные электростанции, которые состоят из фотовольтаического модуля, дизель-генератора и системы аккумуляторов. Когда солнце светит хорошо, работают солнечные элементы, а аккумуляторы запасают энергию. Когда перестает светить — используется энергия аккумуляторов, а когда солнца долго нет — в ход идет дизель. Для российского климата это очень хороший вариант. Сейчас мы построили и запустили в Забайкальском крае такую комбинированную электростанцию — 120 киловатт дает солнце, 200 кВт — дизель и 300 кВт — система аккумуляторов. Их делает еще один наш завод, «Лиотех», в Новосибирске.


Не тот ли это «Лиотех», который едва не обанкротился в 2014 году?

Да, тот самый. Мы построили крупнейший в Европе завод по производству литий-ионных аккумуляторов, но, к сожалению, оказалось, что просто аккумуляторы никому не нужны. Потребителю нужна система аккумулирования энергии, которая включала бы помимо аккумулятора еще инвертор для преобразования постоянного тока в переменный и систему управления этими аккумуляторами. И чтобы работала автоматика, желательно, — без операторов, без обслуживания. Человеческий труд дорог.

Поэтому пришлось перезапустить этот проект. Промахнулись с рынком, с экспортом в условиях санкций у завода тоже не очень получается. Но потихоньку портфель заказов складывается. Компания «Лиотех-Инновации» начала взаимодействовать с крупнейшим в России заводом по производству троллейбусов «Тролза» в Энгельсе в Саратовской области. Они производят троллейбусы с автономным ходом. Впервые такой троллейбус сделали в Новосибирске — что называется, нужда заставила. В этом городе два троллейбусных кольца, которые не связаны друг с другом. Горожане ехали по одному кольцу, затем пересаживались на автобус, добирались до второго кольца и опять пересаживались на троллейбус. Тогда-то и решили, что нужен троллейбус с автономным ходом. Пока он едет, используя усики, аккумуляторы заряжаются. На участке, где нет проводов, он усики складывает и едет своим ходом, как электроавтобус.2017_03-03_8.jpg

Интересно, что на такие троллейбусы с автономным ходом есть спрос, например — в Аргентине. В больших городах троллейбусные парки занимают много земли. Парки можно вынести в пригород, но тащить туда линию электропередачи накладно. Здесь и выручат троллейбусы с автономным ходом на наших аккумуляторах. Еще одно их приложение — автопогрузчики на разного рода складах. Они должны быть абсолютно автономными для маневренности и не выделять никаких выхлопных газов. Или вот пример: мусоровоз. Вы знаете, сколько он тратит бензина на 100 километров? Сто литров! Потому что останавливается через каждые 100 метров, пока грузит мусор, а двигатель работает. С точки зрения экологии это просто ужасно. Поставьте аккумуляторную батарею — и проблема решена. Так что ниши на рынке есть, просто их надо искать. Мы начали перезапуск проекта и производства в 2014—2015 годах. Надеемся, что теперь он будет успешным.


Нанотехнологии — это инструмент, который может быть приложим едва ли ни в любой отрасли промышленности, даже в самой традиционной. Какой пример здесь вы считаете наиболее показательным?

Россия — чемпион мира по строительству трубопроводов. Так сложилось — страна большая, много нефти и газа, основной транспорт — трубопроводный. В 1970 году между Советским Союзом и ФРГ был заключен эпохальный контракт «Газ — трубы», который предусматривал, что в обмен на газ ФРГ поставляет нам трубы большого диаметра, которые мы не умели делать, как это ни поразительно. Кстати, благодаря этому контракту произошла разрядка международной напряженности и были построены газопроводы Оренбург — Западная граница, Уренгой — Помары — Ужгород и Ямбург — Западная граница. Полагаю, что этот контракт подтолкнул и наших металлургов, которые активно взялись за решение проблемы в 70-х годах, когда начали появляться первые отечественные трубопрокатные станы.

2017_03-03_9.jpgСегодня наши металлурги и трубники умеют делать трубы любого разумного диаметра (как правило, не более двух с половиной метров). Более того, они научились упрочнять сталь методом термомеханической обработки — нагрев-давление-нагрев-давление... В результате в матрице металла меняется размер зерна. Оптимальный размер для металла с высокой прочностью — несколько сот нанометров. Трубы получаются тоньше, легче, но столь же прочные. А вес трубы и ее прочность — это очень существенно. Мы вложились и сюда, в такую консервативную и традиционную область индустрии.

Но к трубам требуется много разных других вещей — антикоррозионное покрытие, например. Если покроем просто полиэтиленом, то труба будет ржаветь, потому что полиэтилен пропускает кислород и воду. Кислород и чуть-чуть воды — все, что надо для коррозии. Поэтому сегодня трубы покрывают более сложным композиционным материалом, изготовленным с применением нанотехнологий. В толщу полимера вводят нанопластинки глины. Гидрофильная глина просто так не смешивается с гидрофобными полимерами, поэтому ее поверхность специальным образом модифицируют четвертичными аммониевыми основаниями и делают гидрофобные стопки пластинок глины внутри матрицы полимера. Когда пластинок глины в толще полимера много, кислород вместо прямого пути преодолевает очень сложный. Через глину он проникнуть не может, поэтому обходит ее, а там следующая пластинка. Таким образом скорость диффузии кислорода замедляется в десятки раз. С идеей производства наноглины из монтмориллонита к нам пришел предприниматель Сергей Штепа, а теперь он директор нашей портфельной компании «Метаклэй».

Полимеры с наноглиной — вещь интересная. Они огнестойки, и потому их можно использовать для оплетки кабелей. Из них сегодня делают упаковку для разных жидких пищевых продуктов, майонеза и кетчупа например. В результате срок их хранения резко увеличился, потому что диффузия кислорода через такую упаковку затруднена. У компании «Метаклэй» не все сразу получилось. Сергей Штепа сначала хотел делать наноглину, но просто полупродукт никто особо покупать не хотел. После длительного периода балансирования на грани банкротства компания все-таки разработала технологию для «Газпрома» — антикоррозионное покрытие для труб. Прошли сертификацию, договорились со всеми трубниками. В прошлом году более 50% антикоррозионной обработки труб делали из отечественного материала. А сейчас, наверное, еще больше. Всего лишь однослойное покрытие трубы нанокомпозиционным полимером с наноглиной защищает ее от коррозии на 80 лет. В результате структуры «Газпрома» захотели купить у нас эту компанию и выкупили нашу долю с определенной доходностью для нас. Так что теперь этот действующий завод в городе Карачев Брянской области, производящий полимерные нанокомпозиционные материалы нового поколения для упаковочной, кабельной, строительной, энергетической, нефтегазовой и автомобильной отраслей, принадлежит «Газпрому».


Этот пример показывает, что нанотехнологии — это прежде всего вещества в наноформе. Когда мы добавляем их в материал, то меняем его свойства. Велик ли сегодня перечень таких наноматериалов и где их используют?

Истинных наноматериалов не так много. Углеродные нанотрубки, графен, фуллерены, диоксид кремния, наноалмазы — добавляете в покрытие и увеличиваете его износостойкость. Еще — диоксид титана. Это не только белая краска, но и все кремы, защищающие от солнца, — в них сидит диоксид титана в наноформе. Конечно — сажа, которая содержит фракции до 100 нм. Сажа используется миллионами тонн для производства шин, это самый дешевый в мире краситель черного цвета. Если нужно покрасить пластмассу в черный, просто добавьте сажу, и все будет отлично. Это один из старейших наноматериалов. Так что истинных наноматериалов мало, а вот нанокомпозитных материалов уже много, все и не перечислить.

Делаем ли мы эти истинные наноматериалы? Да. Один из ярких примеров — наша компания «Оксиал», производящая одностенные углеродные нанотрубки. Она выросла из стартапа в Новосибирске. Вот ради таких историй мы и создали четырнадцать наноцентров в разных городах России — фабрики по производству стартапов. Изобретатель, ученый может получить в центре услуги, которые ему требуются, чтобы завести своё дело. Патентные поверенные посоветуют, что и как лучше патентовать — а может, лучше хранить свое изобретение в виде ноу-хау. В центрах есть мастерские с хорошими станками, где можно изготовить прототип, что-то вырезать, сварить, выточить, добавить... Вокруг наших наноцентров образовалось более 400 стартапов. Конечно, это, образно говоря, — жертвенное поле: до 90% из них погибнет или не выйдет из категории малых предприятий. Одно дело изобрести что-то, а другое — создать продукт и выйти с ним на рынок. «Оксиал» — один из немногих счастливчиков, который состоялся. Многостенные нанотрубки могут получать многие, а вот одностенные — редко кто, в основном в лабораториях. Еще недавно их килограмм, произведенный в лабораторных условиях, стоил 100 тысяч долларов. И понятно, что использовали их только в научных исследованиях, где требуются маленькие количества.2017_03-03_10.jpg

«Оксиал» сумел сделать промышленную технологию и успешно запустил пилотную установку, производящую 5 тонн нанотрубок в год. Сейчас компания строит установку на 50 тонн. Кто покупает? Например — аккумуляторщики, чтобы увеличить срок жизни аккумуляторов. Литиевые аккумуляторы хороши, но пережить цикл «зарядка-разрядка» они смогут не более тысячи раз. После этого происходит деградация материала, он теряет емкость, в материале возникают трещины, и прочее. Свинцовый аккумулятор выдерживает 400 циклов, и через три года аккумулятор в автомобиле надо менять. Трубки увеличивают срок жизни аккумулятора на 10—20%. Для аккумулятора даже 5% — это много.

Углеродные нанотрубки — это наноаддитив, его можно добавлять куда угодно, в самые разные матриксные материалы, в полимеры, в керамику, даже в металлы. Вот пример: покраска автомобиля. Корпус и дверцы металлические, электростатические краски быстро и плотно ложатся на металл. Но если вы переходите на полимерный композитный материал, то электростатическое окрашивание уже не работает, потому что пластик — диэлектрик. Однако на автомобильных заводах технология автоматической покраски давно отлажена, перестраивать ее — это большие деньги и время. Гораздо проще сделать полимер токопроводящим, а для этого в него надо добавить углеродные нанотрубки. И тогда электростатическая краска будет ложиться так же легко и прилипать так же прочно, как на металл.

Конечно, все это просто на словах. На деле же каждая такая история, каждый нанокомпозитный материал требует отдельной опытно-конструкторской работы. Это ведь не соль в воду насыпать, и она растворится сама собой, в крайнем случае, можно нагреть. С наноаддитивами есть проблема их гомогенного распределения в матрице материала, чтобы не было их скоплений, потому что это потенциальные очаги деформации, деградации материала и так далее. Вот такая имманентная особенность нанотехнологий, ничего не поделаешь.


2017_03-07.jpg У РОСНАНО поменялась ориентация с внешнего рынка на внутренний?

РОСНАНО — глобальная инестиционная компания. Россия целиком — это маленькая, но открытая экономика. Каждое слово здесь ключевое. Маленькая, потому что весь наш внутренний валовый продукт (ВВП) составляет около 80 триллионов рублей, то есть чуть больше 1 трлн долларов. В Америке — 17, в Китае — 16, в Объединенной Европе — 20. Россия обеспечивает 1,7% валового мирового продукта, а СССР имел почти 20%. Открытая, потому что сегодня мы конкурируем с международными компаниями, конкурируем, где можем. Поэтому мы не производим телевизоры. Машины производим, но по импортным технологиям. Даже на внутреннем рынке мы конкурируем с западными и глобальными компаниями. Сейчас запретили ввоз из Европы мяса, фруктов, прочего. Чуть-чуть дали нашим производителям передышку, но при этом качество сыра у нас стало куда хуже. Конкуренция нужна. Нужно развивать экономику и конкурировать там, где мы можем. А закрываться от мира — это есть сыр плохого качества.

Разные разности

01.09.2017 10:23:00
 ...возможно, 39—59% площадей кофейных плантаций в Эфиопии из-за климатических изменений станут непригодными для выращивания кофе, однако охрана лесов и перемещение плантаций могут даже увеличить подходящие площади в четыре раза и более («Nature Plants», 2017, 3, 17081, doi: 10.1038/nplants.2017.81)... >>
01.08.2017 23:27:00
...явление квантовой запутанности продемонстрировано для фотонных пар, разделенных расстоянием 1203 км на Земле, с ретрансляцией через спутник. Результаты показывают возможность будущей глобальной сети квантовой связи («Science», 2017, 356, 6343, 1140—1144, doi: 10.1126 / science.aan3211)...
>>
06.07.2017 10:00:00
...Казанский федеральный университет принял решение прекратить сотрудничество с итальянским хирургом-трансплантологом Паоло Маккиарини, ранее уличенным в этических нарушениях и фальсификации данных («Science», 2017, doi: 10.1126/science.aal1201)...
>>
31.05.2017 14:02:00
...космический аппарат «Кассини» в последний раз прошел мимо Титана, крупнейшего спутника Сатурна, и направляется в область между планетой и ее кольцами, через которую пройдет 22 раза, а затем, в сентябре 2017 года, нырнет в атмосферу Сатурна («Nature», 2017, 544, 7649, 149—150, doi:10.1038/544149a)...
>>
30.04.2017 10:57:00
...международная коллаборация биологов создала дрожжи с искусственными хромосомами — первый эукариотический организм с синтетическим геномом («Science», 2017, 355, 6329, 1040—1044, doi: 10.1126/science.aaf4557, и другие материалы этого номера)...
>>