Суперкомпозиты из нанотрубок. Уникальные материалы будущего
Вставка
- Опубліковано 23 сер 2024
- Одностенные углеродные нанотрубки способны изменить свойства окружающих нас материалов. За счет чего небольшие добавки нанотрубок существенно улучшают качество пластика, бетона, резин или батарей? Как изменится наш мир с развитием данной технологии? Где уже сейчас применяют углеродные нанотрубки? На эти вопросы нам ответит доктор химических наук, сотрудник компании Оксиал Александр Хасин.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Моё почтение Александру Александровичу 🙌
Умнейший человек, приближающий будущее
Моё почтение всем умным людям!
Грамотно и простыми словами. Браво, Александр Александрович.
Отличное интервью! Успехов вам в вашем труде!
Добавьте эти трубки в пеноплекс, чтобы он стал твёрдым как каменные блоги, чтобы из него строить дома в километры высотой
Вопрос про космический лифт коварен)
Как минимум с 2000-х в прессе неоднократно появлялись упоминания идеи по применению графена для создания такого троса.
В частности, одна из исследовательских программ США про это и, судя по данным, идея пока не потерпела краха, значит механические характеристики графена, а может быть даже и конкретного его воплощения в одностенных углеродных нанотрубках достаточны по сопротивлению низким температурам, массе и прочности, чтобы не оборваться под своим весом или не утянуть с орбиты на Землю всю космическую станцию.
А вот вопрос "каким образом?" - очень интересный. Вероятно, текущий вариант с подмешиваниями графена к материалам в малых пропорциях тут не подойдёт и нужно научиться "спаивать" нанотрубки в нити или ленты, которые можно было бы подавать на станки, плетущие тросы. Либо "выплавлять"/"выпаривать" уже готовые ленты-тросы с определённой структурой трубок, более упорядоченной.
Может быть тут будет использоваться какая-то ионизация углерода и помещение исходного материала в магнитное поле, чтобы сориентировать нанотрубки в макро-нити.
Также важно, что прочным должен быть не только трос, но и оба конца транспортной линии.
Как минимум места крепления или даже целые каркасы. И если на Земле это не так критично, то выводить тяжёлые космические аппараты на орбиту сложно, значит какой-то материал (помимо непригодной стали), должен быть разработан для осуществления такого проекта. Может быть это будет какой-то композит с алюминием или титаном?
Вы хорошо знаете графег, скажите, для чего он в во всех новых модных укольчиках от телевируса?
@@Nick--Name я мало знаю о графене, моего любопытства и свободного времени не хватает на постижение фундаментальных основ физики.
А причина популярности темы скорее всего в хайпе и стремлении общества потребления к новизне. Человеку свойственно узнавать новое - знания даруют эволюционные преимущества.
@@alexanderk.9046 Не только новые потребительские преимущества они даруют, но и будущие опасности для существования всего человечества... Но на это, конечно, совершенно безумным учёным и совершенно невежественным потребителям плевать от слова абсолютно, главное, материальная выгода здесь и сейчас.
@@Nick--Name , технологии, знания - это палка о двух концах. Расширяя свои горизонты, мы не можем знать что нас ждёт. Останавливаться в развитии также опасно - вдруг нас обгонит и начнёт угнетать другая, иноземная цивилизация?
@@alexanderk.9046 А вдруг нас уже тайно угнетает другая цивилизация и все эти технологии её и выгоду получают именно они, а нам корешки...?
Технологии должны быть биоразлагаемые и экологически безопасные на любой срок, это можно сделать, но это не делается, человечество ведёт себя полностью как временщик, сегодня нажива, а завтра трава не расти.
Тема интересная, особенно с добавлением в эпоксидку и аналоги. Хим анкера станут еще прочнее и дороже)
Есть такое понятие/характеристика: длина Обрыва под собственным весом - теоритическая длина ОУНТ большая но не достаточная для выведения грузов на околоземную орбиту.
Спасибо за выпуск
Нажал на просмотр надеясь услышать ответ на вопрос заданный в конце. Для ответа на данный вопрос нужно быть реально "в теме".
Предположение от дилетанта: Задача по видимому состоит в увеличении длины нанотрубок в идеале до десятков тыс. км. Возникает вопрос: а чего им мешает достигать такой длины? Может им можно придать свойства диполей. Тогда их можно ориентировать магнитным полем в одном направлении а затем как то химически продольно соединять. Хотя наверно лучше синтезировать цепочку последовательно.
Спасибо огромное, просто информационно-научный оргазм мозга испытал!!! Действительно кажется, что уже возможно с помощью троса изготовленного из нанотрубок возможно сделать лифт. До этого ролика, казалось , что это теоретическое взыскание, и в ближайшее время технологически невозможно. А нет, думаю вполне себе!!! Но когда!?🌍
Сделайте прочный и лёгкий строительный материал с использованием нанотрубок и тогда лифт на Луну не за горами
Компания OCSiAl (головной офис в Люксембурге), основанная в Новосибирске физиком Михаилом Предтеченским и предпринимателями Юрием Коропачинским, Юрием Зельвенским и Олегом Кирилловым, занимается промышленным синтезом графеновых нанотрубок. «Роснано» приобрело долю в компании в 2014 году. По данным на 2021 год, она составляла 17,3%. Стоимость всего пакета акций компании тогда превышала $300 млн. OCSiAl, по собственным данным, занимает 97% мирового производства одностенных углеродных нанотрубок. Основная часть продукции уходит на экспорт в Китай, Японию и страны Европы.
Надо сохранить ещё и увеличив утилизацию техники. Если бы все магазины имели ссылки на то где можно сдать на утилизацию ту или иную отслужившую свой срок технику (и провода), и так же отказаться от искусственного устаревания техники, а так же была бы она более прочная и надёжная, то тогда меньше бы потребовалось добывать из земли те или иные металлы.
Компания говорила , что разсылает бесплатные образцы своих ОУНТ по 1 грамму. Сколько раз пытался заказать, но так и не получил не разу. Только информацию собирала, для чего хотят экспериментаторы применить их - этакий сыр в мышеловке.
Прорыв в аккумулятор уже лет 10 муссируют в СМИ,а его как не было так и нет,в научных кругах дату промышленного производства аккумуляторов с графеном уже отодвинули за 2030 год.
Нет там никаких планов по производству, просто люди столкнулись с проблемками фундаментального характера и вместо того, чтобы обидеть инвесторов, начали плести сказки о великом будущем и Нанотехнологиях, которых по сути и нет. Бабки порешали, время пилить гранит. По поводу многих вещей что здесь представлены(и те что не обобщались), было написано ещё в научных книгах 90-ых годов, достаточно лишь поискать. Научные журналы ещё в 1996 написали про неоаккумы родом из вашего карандаша(подобный громкий заголовок тогда встречал читателя с обложки). Тоже самое и с другими компонентами, особенно смешно супер сплав из недорогих компонентов позволяющий сделать чипы компьютеров быстрее, мощнее, холоднее, но типа минус в том, что площадь вырастет на 10%(хотя это посчитали мелочью, ведь все плюсы перекрывают минусы). В общем и целом суть осталась прежней, ничего особо нового не случилось, не произошло, муссирование старого наследия.
Вас в Гугле забанили? В мире прорывы случаются каждый день, узнавайте, читайте пока вас в общество "Знание" принудительно не записали.
@@user-xd7ws4xh2x прорывы? Это которые единичные, завязанные на грантах, а потом валяются и пылятся на полках истории в ожидании своего любимого всем "рыночка"? По большому счёту основная масса "прорывов" идёт в капитал лишь богатым и властным группам-структурам. Иерархия прав и ресурсов мать его.
@@Shamanigga Сталина на них нет.
16:55 а какое качество? какова средняя длина трубок получается? какой разброс?
Разрабатываются ли спиралевидные нанотрубки, вероятно они смогут придать материалу упругую растяжимость и прочность🤔
12:30 точно трещины предотвращает ? трубка разве не разрежет при изгибе мягкий пластик? и как пластик сохранит пластичность, если его окружают более жёсткие добавки?
Да очередной развод с выпуском продукта, который потом будет представлять опасность для окружающей среды. Первый раз что ли
Но ведь она очень гибкая. Для сравнения представьте стекловолокно, какое оно гибкое, хотя не несколько порядков толще.
@@schetnikov , гибкое на изгиб, но не на растяжение. стекловолокно крупнее, к нему лучше липнут другие вещества, но даже со стекловолокном есть проблемы в том же стеклотекстолите, где в полости вокруг стекловолокна затекают растворы для меднения с последующим замыканием близкостоящих переходных отверстий. А трещинообразование в композитах это вообще отдельная большая тема.
@@RobotN001 А как может что-то быть "гибким на растяжение"? я что-то не понял...
@@schetnikov , изначально речь шла о жёсткости и мягкости. Гибкость это хорошо, но этого мало.
очень интересна Ваша идея космолифта из нанотрубок! Я вижу теоритически возможным их использовать для троса по которому будет "самоподниматься" кабинка с каркасом из нанотрубок. Верно,?
А что уже есть из чего сделать прочно-легкий каркас?
Здравствуйте!
Спасибо за Ваш комментарий! Мы будем рады отправить Вам небольшой сувенир от команды GetAClass ) Пожалуйста, пришлите ссылку на свою соцсеть где мы сможем обсудить с Вами детали
1. Как узнать, содержит ли аккумулятор кремниевый анод? Какая-то особенность маркировки? В последние пару лет набирают популярность Li-NMC аккумуляторы (NMC = Ni Mn Co), выдерживающие 2000 циклов. Может быть это как раз они?
2. Сколько стоит 1кг нанотрубок?
3. Если всё же представить проводник, сделанный из нанотрубок. Скажем, нейлоновая леска, щедро сдобренная нанотрубкам, 1мм2 сечение. Насколько упадёт напряжение на 1м такой лески при токе 1А? Для серебра-меди-алюминия это будет 15, 18 и 28 мВ соотв.
В батарее две основные части - катод и анод. Катодный материал обычно выносят на маркировку батареи. Оксид Li-Ni-Mn-Co (NMC) - это один из катодных материалов. До сих пор подавляющее большинство Li-ионных аккумуляторов производят с графитовым анодом. Кремниевые аноды только-только появились, пока, насколько мне известно, в маркировке присутствие кремния в аноде не отображают.
@@fhtagnfhtagn Наибольшую проводимость будет иметь нитка, полученная из чистых ОУНТ, без полимерного связующего. Теоретические оценки электропроводность такой нити составляет около 100 МСм/м (для вашего примера - это разность потенциалов 10 мВ). Достигнутые в лабораториях результаты - около 10 МСм/м. Однако важно отметить, что плотность (и вес) такой нити многократно меньше, чем, например, медной.
Интересно есть ли какие нибудь исследования в области молекулярных машин в России. По моему это очень интересная и перспективная область в прикладной отрасли.
Пробовали ваше направление для улучшения свойств тензодатчиков? От резких ударов тензодатчики выбрасываются, а это много алюминия.
Лет двадцать я слышу этот "звон" про нанотрубки, и не фига. Не видно более прочной углеткани. Где ткань то?
Любопытный ролик единственный вопрос у меня остался это как утилизировать этот чудносмешанный продукт. Вот лопасти ветряков из углеволокна просто закапывают так как неудобно и невыгодно их перерабатывать из за остаточной прочности после потери функциональных качеств.
Жаль что нельзя задать вопрос Александру Александровичу, можно ли сделать лак на основе нанотрубок, для покрытия не токопроводящих покрытием материалов, для гальванопластики.
Придётся дома собирать установку для нанотрубок...:) Аргон, вакууматор есть, кварцевая трубка из микроволновки, хотя лучше поискать из Уфо, наночастицы железа, из цитрата натрия навряд ли, а вот из ферроцена, вполне...:))🤔
А точно уже вышли на промышленное производство? --- об этом кричали бы из каждого утюга, а не показывали в малопросматриевом видосике.
А как эти нанотрубки для экологии при утилизации, которая у нас означает просто выкинуть на свалку?
Очень правильный вопрос. В процессе получения регистрации REACH в ECHA и в EPA (Environmental Protection Agency, US) специальные сертифицированные лаборатории тестировали ОУНТ TUBALL на токсичность по отношению к различным организмам (algae, дафнии и проч.) Испытания показали отсутствие токсичности. То есть вред от выброшенных на свалку материалов с ОУНТ на 100 % определяется вредностью исходного полимерного материала. Также нужно отметить, что окисление ОУНТ протекает (при температурах выше 400 С) до CO2 без промежуточного образования опасных веществ.
@@Matushka-Anna Да, но в каком количестве?? Тут десятки тонн их производят
@@user-wq7fz9ey9d Знаю, какая коррупция в CDC и FDA могу сказать, что сегодня глупо доверять любому сертифицирующиму органу даже в США!
Графен ваш имеет диаметр частиц 1-2,5 нм - самые опасные частицы для человека, при вдыхании попадают прямо в кровоток!
элементарно, просто менять не смартфон целиком, а материнскую плату и аккумулятор, а их уже перерабатывать, не продавать технику, а сдавать в аренду и интегрировать залоговую систему.
0:35 при неполном сгорании скорее фуллерены
См., например, о присутствии ОУНТ в саже дизельного двигателя: Swapna, M.S., Saritha Devi, H.V., Raj, V. et al. Fractal and spectroscopic analysis of soot from internal combustion engines. Eur. Phys. J. Plus 133, 106 (2018). Doi - 10.1140/epjp/i2018-11918-y
@@user-wq7fz9ey9d , забавно. Получается, что катализатор дизеля защищает людей в том числе от углеродных наночастиц.
За композитами будущее. Вот как сделать трос из них - вопрос, они же хрупкие и нанометровые. Осталось нати наносвязующий элемент и вэлкам на орбиту.
Одностенные углеродные нанотрубки сильно взаимодействуют друг с другом за счет сил Ван-дер-Ваальса между двумя графеновыми элементами стенки (пи-пи стэкинг). Это взаимодействие весьма прочное и благодаря ему ОУНТ самопроизвольно объединяются в пучки плотно упакованных нанотрубок. Эти пучки также агломерируют дальше в большие агломераты. Возможно "прясть" из нанотрубок весьма толстые и очень прочные волокна без наносвязки. Группа исследователей под рук. Matteo Pasquali из Университета Rice (США) успешно прядет относительно длинные и весьма толстые нити, хотя для космического лифта им пока далеко.
1:50 чем она "поворотная" ?
Можно сооружать очень протяжённые мосты над местностью, на которой невозможно установить опоры. Использовать центробежную силу грузов, подвешенных далеко в космосе за очень прочные и лёгкие канаты, тянущие мост вверх, поддерживая его над землёй.
Всё-таки эта идея мне кажется космически дорогой.
Хотя, это может быть не так дорого, если вывести за орбиту один небольшой груз, натянуть им канат, а потом по кусочкам по этому канату электророликами вытянуть остальные грузы.
... и канаты.
Спонсор выпуска Чубайс?
Не scam ли это?
патриотизм "зашкаливает" - на официальном сайте что оксиала, что тубал , версия на русском языке отсутствует. решили дистанцироваться. УГ
А меня туда приглашали работать по КИПиА.
Так и не сказали, как в промышленных масштабах размешать равномерно трубки в продукте раз они в хлопьях. В заводских условиях никто не будет возиться, если этот процесс сложный долгий или связан с их добавкой с большим количеством растворителя. Пока похоже, что это все миниобъемы, а не тонны в день, что необходимо для промышленности.
Ученый хорошо рассказывает, а интервьюер какой-то скукожистый.