​Среди основных достоинств технологии, развиваемой сотрудниками Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН — низкая стоимость получаемых структур и возможность придавать им различные функциональные свойства.

Одно из основных применений углеродных композитов — аэрокосмическая отрасль. Уже сейчас они широко используются в последних моделях самолетов Boeing и Airbus, поскольку обладают не только высокой стойкостью, но и очень низкой массой — в два раза меньше, чем у титана. По прочности на разрыв вдоль нитей углеродные волокна превосходят сталь, однако поперек волокон значение этого параметра не очень высоко, и из-за большой нагрузки на проблемные места могут произойти лавинообразные разрушения внутри армированного композита. Чтобы этого не случилось, научный сотрудник ИК СО РАН кандидат химических наук Сергей Иванович Мосеенков предлагает вводить в тот или иной многокомпонентный материал углеродные нанотрубки — это позволит значительно повысить его устойчивость. 

Для каждого конкретного композита специалистам необходимо разработать свои способы напыления нанотрубок, обладающих разными характеристиками — например, способностью защищать от механических повреждений или ультрафиолетового излучения. Ученые ИК СО РАН в состоянии получать структуры с различным диаметром — от 7 до 18 нанометров, а затем придавать им нужные свойства, что позволяет выбрать наилучший вариант по соотношению прочности, цены и качества. В разработанном в институте реакторе можно сделать около 5 кг нанотрубок в сутки. В среднем, стоимость изготовления одного килограмма этого специфического изделия на этапе опытного производства составляет около 20 000 рублей — дешевле зарубежных и российских коммерческих аналогов, чья цена может достигать 1000 долларов за килограмм.
 
Прежде чем вводить нанотрубки в композит, из них необходимо получить суспензию и внимательно следить за тем, чтобы они не образовывали комков размером до нескольких десятков микрон. Избежать этого эффекта можно с помощью ультразвука и специальных растворителей, позволяющих ученым разделить и стабилизировать трубки внутри смеси, которая затем вводится в нужный материал. Как отмечает Сергей Мосеенков, при запуске технологии в промышленных масштабах от использования дополнительных веществ придется отказаться, так как это очень удорожает производство — появляется много жидких отходов, нуждающихся в утилизации. Поэтому в ИК СО РАН активно ведут поиски других эффективных методов смешения.
 
Сергей Мосеенков и его коллеги провели много работ по получению различных композитов — оргстекла, полистирола, полиэтилена, полипропилена, эпоксидных смол, а сейчас  намерены заняться созданием новых видов полиуретана и электропроводящей керамики. Также ученые работают над укреплением химических связей внутри композиционного материала, чтобы нанотрубку было как можно труднее оторвать от волокна.

Похожие новости

  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    2986
  • 20/02/2020

    Евгений Булучевский: одно дело - маленький провинциальный институт и совсем другое - часть федерального исследовательского центра

     В сентябре 2019 года ученые Центра новых химических технологий ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова» СО РАН зарегистрировали патент на катализатор, способ его приготовления и способ одностадийной переработки возобновляемого растительного сырья для получения экологически чистых компонентов моторных топлив.
    454
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    1529
  • 18/05/2020

    Ученые Алтайского края совместно с коллегами из Новосибирска запатентовали уникальную технологию получения этилена

    ​Ученые Института проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (Бийск) совместно с коллегами из Института катализа имени Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск) разработали уникальную технологию получения этилена.
    284
  • 15/04/2019

    Новосибирские ученые исследуют управление атомами наночастиц для улучшения производства полиэтилена

    ​Ученые Института катализа Сибирского отделения Российской академии наук (РАН) в рамках гранта РНФ (Российский научный фонд) изучат управление атомами наночастиц, что позволит улучшить промышленную технологию получения крупнотоннажных полимеров, в том числе полистирола и полиэтилена, сообщил ТАСС заведующий лабораторией перспективных синхротронных методов исследования Института катализа СО РАН Ян Зубавичус.
    1454
  • 20/12/2016

    В ИК СО РАН разработали способ каталитической утилизации осадков сточных вод

    ​В Институте катализа СО РАН впервые разработан метод каталитической утилизации иловых осадков коммунальных сточных вод – одного из наиболее требовательных и сложных в утилизации видов отходов – с одновременной выработкой энергии для местного теплоснабжения.
    2111
  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    669
  • 19/12/2019

    Сибирские ученые научились делать этиловый спирт высшей очистки из мискантуса

    ​Ученые масштабировали технологию получения этилового спирта из многолетнего растения мискантус, сообщается на сайте Сибирского отделения РАН. В России ежегодно производится около 3,5 млн тонн этилена.
    577
  • 29/11/2019

    ИК СО РАН ведет исследования совместно с компанией «Татнефть»

    ​Ряд вопросов, актуальных для нефтегазохимического комплекса Республики Татарстан, был рассмотрен сегодня на заседании Совета директоров ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг».  Заседание состоялось в Доме Правительства РТ, провел его Президент Республики Татарстан Рустам Минниханов.
    773
  • 24/11/2017

    Юрий Аристов: суровый климат России может стать ее конкурентным преимуществом

    ​Альтернативная энергетика подразумевает возможность получать тепло и энергию из того, чего много: где-то хватает солнечных дней, где-то — ветра, а чего предостаточно в Сибири? Правильно, холода. Учёные из Института катализа им.
    1833