В Уфе запускают полупромышленный синтез графена

Графен обладает рекордной прочностью, гибкостью и электропроводностью, превосходящей медь. Он является ключевым элементом для создания сверхбыстрой электроники, легких и прочных композитов, новейших аккумуляторов и медицинских технологий, рассказали в пресс-службе правительства РБ.

Как отметил заместитель премьер-министра правительства – министр промышленности, энергетики и инноваций РБ Александр Шельдяев, развитие производства графена имеет стратегическое значение для региона.

«Графен – исключительно ценный материал, производство которого из недорогого нефтехимического сырья имеет важное значение для промышленности нашей республики, учитывая нынешнее положение в мире. Графен улучшает свойства битума, используется для повышения прочности сплавов и во многих других областях. Уверен, что работа в этом направлении принесет значимые результаты», – подчеркнул министр.

Графен обладает наноструктурой с частицами размером 7-25 нанометров (один нанометр – миллиардная часть метра). Благодаря этому он легко и равномерно распределяется в других материалах. Добавление даже мизерных долей процента графена в бетон, пластик или металлические сплавы значительно повышает их плотность, износостойкость и устойчивость к нагрузкам.

Материал применяется для улучшения свойств дорожного битума, композитов на основе резины и пластика. Турбостратный графен используется в производстве спортивного инвентаря, корпусов автомобилей и фюзеляжей самолетов. Например, шины с добавлением графена изнашиваются в сто раз медленнее. Он также значительно усиливает антикоррозионные покрытия.

Работа над установкой для синтеза графена, превосходящей зарубежные аналоги, началась в УГНТУ два года назад. Установка представляет собой плазмотрон, в котором с помощью мощных импульсных разрядов создается электрическое поле. На тысячные доли секунды возникает плазма с температурой до 5500°С (почти как на поверхности Солнца). В этих условиях сажа разлагается на атомы углерода, которые затем, под воздействием плазмы заданной мощности, самостоятельно формируют идеальную кристаллическую структуру графена. Ключевая задача лаборатории – подбор времени выдержки образца в плазме и мощности разряда для получения графена высочайшего качества.

«Наша установка синтеза графена имеет несколько основных преимуществ по сравнению с зарубежными аналогами – простота производства, дешевизна и высокое качество графена. Подобная установка в США работает от силовой электроники из каскада трансформаторов, а у нас – от сети в 220 вольт, а графен получается более высокого качества, чем у ряда зарубежных лабораторий», – сообщил начальник лаборатории, доктор химических наук, профессор Михаил Доломатов.

За последний год ученые УГНТУ получили четыре патента на свое изобретение. После завершения экспериментов на лабораторной установке синтез турбостратного графена будет выведен на полупромышленный, а затем и на промышленный уровень.

Справка

Проект уфимского межвузовского кампуса, где размещается лаборатория, реализуется в рамках поручения президента России Владимира Путина по созданию в стране сети современных кампусов мирового уровня. Это студенческое пространство с жилыми помещениями на 4,3 тысячи человек, учебно-научным комплексом, лабораториями и объектами городской среды, доступными для всех жителей и гостей Уфы. В настоящее время при поддержке национального проекта «Молодежь и дети» проектируются и строятся 24 таких студгородка.

Фото: пресс-служба правительства РБ.