"Русия победи Япония в разработването на високотехнологични суровини." След като прочета тази фраза, може да съм заподозрян за фалшификация. Суровинната промишленост е важна област, в която Япония е силно конкурентна и до днес. Има най-вече отрицателни отзиви за руските суровини, но при производството на един материал Русия все пак успя да ни заобиколи “, пише Котаро Ватанабе.
Русия победи Япония в разработването на високотехнологични суровини …
След като прочета тази фраза, може да съм заподозрян за фалшификация. Суровинната промишленост е важна област, в която Япония е силно конкурентна и до днес. Много японски продукти са начело в световната класация: стомана с висока якост, въглеродни влакна, легирана стомана и т.н.
В същото време, що се отнася до руската суровинна промишленост, висококачествените продукти са рядкост: титанът може да се нарече на разстояние, но най-вече има лоши отзиви.
Например, руската поцинкована ламарина, която се използва в автомобилната индустрия, не може да се сравни с японската. Всъщност руският метал е просто покрит със слой цинк. Ако го огънете малко, тогава цинкът оставя. Проблемът не е само в цинка. Дебелината на листовете не се поддържа; също има много примеси в метала.
Невъзможно е да се направи висококачествен продукт от такава ламарина. В Русия е напълно нереалистично да се постигне японско качество. Една от причините е слабият капацитет на суровинната индустрия.
По отношение на разработването на въглеродни нанотръби, които увеличават работата на литиево-йонните батерии, използвани в електрическите превозни средства, изглежда, че руските продукти наистина са заобиколили японските.
Въглеродните нанотръби се превърнаха в дългоочакван нов материал с голям капацитет и плътност.
Промоционално видео:
Въпреки това този материал беше много скъп: няколко десетки хиляди йени на грам; десет пъти по-скъпи от суровото злато. Беше невъзможно да се направят продукти от такъв материал на приемлива цена, така че никой не може да намери употреба за него.
И изведнъж руският клон на Oksial (OCSiAl) разработи метод за производство на въглеродни нанотръби на цена от 300 йени на грам. Всъщност беше създадена логистична система и продажбите започнаха на посочената цена.
Какво представляват въглеродните нанотръби
Въглеродните нанотръби са молекули с големи размери, навити от въглеродни атоми.
Както се вижда от въглеродния кристал, въглеродният атом има силни междутомни връзки, поради които материалът има такива физически свойства като сила и т.н.
Въглеродните нанотръби могат да издържат на токове хиляди пъти по-големи от медните; имат топлопроводимост около седем пъти по-голяма от тази на медта; силата им е от 8 до 80 пъти по-голяма от тази на въглеродните влакна.
Както подсказва името, тези тръби са с наноразмери, така че няма никаква полза самостоятелно. Тъй като те имат напреднали физически свойства, добавянето им може да подобри ефективността на крайния материал.
Например, ако добавите въглеродни нанотръби към пластмаса, тя може да провежда електричество.
Тъй като се добавя много малко, прозрачната пластмаса остава прозрачна. Изглежда като обикновена пластмаса, но провежда електричество.
В момента най-големите очаквания са свързани с подобряването на работата на батериите от второ поколение за електрически превозни средства. Въглеродните нанотръби водят електричеството добре. Те са дълги и не много широки. Тръбите образуват взаимовръзки, които улесняват образуването на тръба за електрически ток.
Когато се добавят към прах, те свързват частиците чрез проводимост. Чрез добавяне на въглеродни нанотръби към материала, от който са направени литиево-йонни батерии, може да се подобри работата на батерията, като се позволи на частиците да се държат по-добре.
В допълнение, Японският национален институт за материалознание и Агенцията за наука и технологии разработват друг тип батерии: литиево-въздушни батерии, използващи въглеродни нанотръби в катода. Капацитетът на такива батерии е 15 пъти по-голям от този на литиево-йонните батерии. Изследванията се извършват съвместно с SoftBank.
Химическата реакция в батерията насърчава натрупването на частици, които възпрепятстват потока на електрически ток.
Въглеродните нанотръби променят формата си и натрупват такива частици, но тъй като имат способността да образуват канали, през които електричеството може по-лесно да преминава, те поддържат потока на електричество вътре в батерията. Тази характеристика на въглеродните нанотръби осигурява голям капацитет на батерията.
Преди беше известно, че въглеродните нанотръби могат да подобрят работата на различни продукти, но те не бяха използвани поради цената, десет пъти по-висока от цената на златото.
Въпреки факта, че малко количество въглеродни нанотръби могат да подобрят физическите свойства, добавянето им към суровините значително увеличава цената на продукта и дори значително надвишава цената на изходния материал.
Има два вида въглеродни нанотръби: едностенни и многостенни. Еднослойните превъзхождат многослойните, но цената им беше твърде висока. В тази връзка бяха проведени изследвания в областта на методите за производство на евтини едностенни въглеродни нанотръби.
В Япония подобни изследвания се провеждат от Организацията за развитие на нови енергийни и индустриални технологии с участието на компании като Zeon Corporation и т.н. Този проект е под контрола на правителството.
Японските разработки не завършиха с неуспех
Ефективността се е увеличила три хиляди пъти спрямо първоначалния метод. Япония вече е в състояние да произвежда едностенни въглеродни нанотръби 500 пъти по-дълго. Първоначално еднослойните тръби струват няколко десетки хиляди йени на грам, но сега се произвеждат на цена от 1000-2000 йени на грам. Освен това японските едностенни въглеродни нанотръби превъзхождат по чистота руските проби.
Независимо от това, руският Oksial (OCSiAl) разработи технология за прилагане на едностенни въглеродни нанотръби върху метален прах. Той произвежда еднослойни тръби за 300 йени на грам. Японските проби са по-чисти, но три пъти по-скъпи.
За съжаление, за японските едностенни въглеродни нанотръбици тази чистота не е необходима за производство в момента.
(Тъй като японските нанотръби се характеризират с чистота, ако се разработят електронни компоненти, които изискват такава чистота, стойността на японските дизайни ще се увеличи драстично.)
Едностенни въглеродни нанотръби съществуват с цел увеличаване на здравината, електрическата проводимост и топлопроводимостта на даден материал, поради което тези свойства се изискват от тях. Дори ако те съдържат примеси, това не означава отрицателно въздействие върху такива характеристики.
Очевидно, оксиалните продукти са достатъчни, за да повишат работата на литиево-йонните батерии. Логистичната система на руската компания, според която тя предлага еднослойни тръби на цена 300 йени на грам, постепенно се развива.
Освен това Япония не може да достави този тип продукти на толкова ниска цена. Можем да кажем, че в момента руските едностенни въглеродни нанотръби са победили японските.
Работата на машинен завод в Германия.
Русия успя да осигури продукти, подобни на тези в Япония, на три пъти по-висока цена. Японските изследвания бяха ефективни, но руските изследвания бяха по-ефективни.
По принцип нивото на руската индустрия и технологии не е достатъчно високо, но ако търсите внимателно, можете да намерите технологии в Русия, които са много по-добри от японските. Това прави Русия интересна.
Ще започне ли Русия да произвежда първокласни продукти?
И така, Русия ще произвежда ли продукти, които надминават японските? Най-вероятно не. Дори да си представим, че напредналите технологии ще се появят в Русия, няма да има смисъл в тях, ако не намерят практическо приложение.
Руската промишленост не се отличава със своя голям мащаб и диверсификация. Дори и да се появят нови технологии, им е трудно да намерят приложение в Русия. Иновациите там не са лесни на практика.
Освен това, за да се произвеждат продукти като автомобили, които комбинират различни технологии, е необходимо ниво на технология и качество над средното.
В този смисъл Русия е много лошо балансирана. Дори и да вземем едностенни въглеродни нанотръби, те сами по себе си не са крайни продукти, следователно тяхната комерсиализация изисква комбинация с други технологии.
Факт е, че в Русия можете да намерите висококачествени технологии от световна класа, подобни на въглеродните нанотръби на компанията OCSiAl.
Япония успя в индустриализацията и комерсиализацията, така че ако се разрови и намери практически приложения за такива руски технологии, това би могло да доведе до ползотворно сътрудничество между Япония и Русия.
Котаро Ватанабе