Новости

Последние события и самая актуальная информация о деятельности РОСНАНО

Мы стремимся максимально использовать нанотехнологии в процессе импортозамещения

08 сентября 2014

Для успешного развития отечественного производства необходимо находить те направления и технологии, которые на шаг опережают существующие. К таковым относятся разработки в наноиндустрии. О планах и результатах деятельности наноцентра «Дубна», а также об одном из перспективных его проектов — сотрудничестве с компанией «Защитные покрытия» — мы беседуем с Максимом Голинским, заместителем генерального директора ЗАО «МИНЦ» (нанотехнологический центр «Дубна»), и Романом Новичковым, к.х.н., техническим директором ООО «Защитные покрытия».

— Максим, расскажите подробнее о нанотехнологическом центре «Дубна». Какова цель его функционирования?

— Нанотехнологический центр «Дубна» коммерциализирует инновационные разработки и объединяет в себе функции инкубатора, технологической площадки и фонда посевного инвестирования. Общий бюджет проекта составляет 1,2 млрд рублей. Задача наноцентра — создание нанотехнологической инфраструктуры, развитие нанотехнологий в РФ. Сейчас мы стараемся максимально использовать нанотехнологии в процессе импортозамещения. По состоянию на июль 2014 года в портфель наноцентра «Дубна» вошел 41 проект, а именно бизнес-инкубатор, пять технологических компаний и 35 стартапов. Мы продолжаем увеличивать это число. У нас масштабные планы на развитие.

 Чем занимается наноцентр?

— У каждого наноцентра своя специализация. Обычно она возникает в зависимости от локализации и расположенной рядом инфраструктуры. Наноцентр «Дубна» работает и развивается по следующим направлениям: «умные» покрытия, зеленая энергетика, персонализированная медицина, новые материалы и космецевтика.

 Каким образом вы отбираете проекты?

— Мы не только отбираем проекты из существующих, но и собираем их «вручную»: определяем перспективную нишу, ищем под нее технологию, собираем команду и формируем новый проект. Потом начинается стандартный для всех наноцентров цикл, заложенный в идее РОСНАНО. Тремя независимыми экспертами сети РОСНАНО проводится серьезная технологическая экспертиза проекта (в организации около 2000 экспертов). После этого мы оцениваем ситуацию на рынке, проводим маркетинговую аналитику. И, если эта идея является перспективной, а емкость российского рынка составляет более 1 млрд рублей, то мы даем проекту «зеленый свет». Так мы создаем компанию и инвестируем в нее деньги. У нас уже есть удачные примеры, когда мы нашли проекты с перспективными разработками и «взрастили» их.

 Вы сотрудничаете с компанией «Защитные покрытия». Почему она вас заинтересовала?

— «Защитные покрытия» — это одна из проектных компаний наноцентра «Дубна». Мы нашли технологию производства гидрофобов, провели экспертизу и поняли, что она на порядок опережает то, что есть в мире, и профинансировали проект. Уже сейчас идут поставки продукции компании на рынок, продажи активно растут.

 Следующий вопрос хотелось бы задать Роману. Почему в качестве одного из направлений деятельности были выбраны гидрофобные покрытия? Насколько оно развито в России?

— Это направление в России известно довольно давно. Развитие гидрофобных покрытий было заложено еще в советской науке Андриановым и другими авторами. В то время покрытия выпускали из отходов кремнийорганического производства. Однако приоритета в развитии этого направления тогда не было. Спустя годы на рынке появились покрытия на основе кремнийорганических составов нового поколения, которые обеспечивали более длительную защиту. Но все эти продукты были зарубежного производства, довольно дорогие и не всегда качественные. Например, они не были приспособлены для хранения в наших погодных условиях, особенно при низкой температуре. Мы определили для себя первостепенные задачи: с одной стороны, импортозамещение, а с другой, — улучшить ключевые качественные характеристики, превысив показатели импортных аналогов. По моему мнению, нам это удается, в частности в направлении гидрофобных покрытий для стекла.

Есть и перспектива развития гидрофобов. В 90-х годах немецким ботаником Вильгельмом Бартлоттом был запатентован «эффект лотоса». В чем он заключается? Лотос — это цветок, который всегда остается чистым и не смачивается водой. Ученые исследовали этот эффект. По результатам электронной микроскопии, Бартлотт установил, что на поверхности лотоса есть нанорельефы, наношероховатости, которые сформированы ворсинками микронного диапазона. Они покрыты еще меньшими ворсинками нанометрового диапазона. Также лепестки цветка покрыты тонким слоем воска. Именно такая шероховатая модель создает эффект супергидрофобности, или эффект лотоса. При попадании на цветок вода принимает идеальную сферическую форму и при этом она не скользит по поверхности, а катится. При стекании вода захватывает с собой частицы пыли, тем самым очищая лепестки цветка. Таким образом, поверхность лотоса обладает супергидрофобными свойствами, то есть абсолютно не смачивается водой (краевой угол смачивания более 150 градусов), и не загрязняется. Также из-за минимальной площади контакта воды и поверхности, на последней не образуется наледь. Ученые воспроизводят такую модель, но важно, чтобы она работала в реальных условиях. Развитие этого направления может открыть большие перспективы. Но существует ряд вопросов, которые необходимо решить. Главный из них — устойчивость таких покрытий. Мы решаем эти вопросы. У нас есть прототипы таких супергидрофобных покрытий, которые активно разрабатываются и внедряются в быту (ЖКХ, строительство, самолеты и прочее). И как одна из сфер применения — лакокрасочная отрасль.

 Какие разработки используются в лакокрасочной отрасли?

— Существуют определенные наработки по трем направлениям. Первое из них — разработка добавок в краски. С одними из наших партнеров мы совместно провели эксперимент: добавили в краску один из модификаторов, синтезированный нами, и получили увеличение градуса краевого угла смачивания. Это свидетельствует о снижении адгезии не только воды, но и различных материалов к такой поверхности, сохранении ее чистоты. Второй момент в этом направлении — добавление модифицированных гидрофобных наночастиц, которые при высыхании образуют устойчивую гидрофобную нанорельефную поверхность, обеспечивающую супергидрофобные свойства. Этот продукт может быть востребованным как крупными игроками рынка (судостроительство, самолетостроение, сфера ЖКХ), так потребителями розничных сетей. Последние могут добавить модифицированные гидрофобные наночастицы в ЛКМ и получить такую окрашенную поверхность, которая не будет загрязняться или смачиваться водой, различными жирами и маслами. Второе направление: на окрашенную поверхность наносится наш состав с супергидрофобными свойствами. Получаем все вышеперечисленные характеристики. Третье — касается стадии покраски изделия. Все три направления находятся на стадии разработки.

 Есть ли зарубежные аналоги?

— Конечно, импортные аналоги супергидрофобных покрытий существуют. Они двухкомпонентные по структуре: сначала наносится адгезивный слой, потом частицы. Но их объединяет ряд недостатков. Во-первых, такие покрытия не достаточно устойчивы. Во-вторых, они образуют белесый матовый налет на покрытии.

 С лакокрасочными компаниями вы уже сотрудничали в этом направлении?

 Мы сотрудничаем с несколькими компаниями. Сейчас мы ведем переговоры по вопросу испытаний и внедрения таких добавок, составов, технологий в лакокрасочную промышленность. Следует отметить, что результаты испытаний наших продуктов были положительными. Сейчас мы переходим к более тесному сотрудничеству с лакокрасочными предприятиями.

 Максим, насколько перспективным вы считаете направление супергидрофобных покрытий? Как наноцентр «Дубна» способствует его развитию?

 Сейчас в разработки компании «Защитные покрытия» по супергидрофобным покрытиям инвестировано более 35 млн рублей. Аналогов этому продукту в мире нет. Эта технология проста в применении. Тем не менее, она опережает сейчас все, что есть на рынке по стойкости и углу смачивания. Супергидрофоб универсален, у него низкая стоимость, и он применим практически на всех поверхностях.

 Каковы результаты сотрудничества с промышленными предприятиями в этом направлении в настоящее время?

 Сейчас мы разрабатываем продукты для судостроительной отрасли, автомобильной промышленности и ЖКХ. В судостроении востребовано антиобрастающее покрытие. Днища кораблей обрастают илом и водорослями, что влияет на ходовые характеристики судна. Раз в год судно поднимают, очищают днище, снова красят. Суть технологии: супергидрофоб добавляется в краску, ею покрывается днище корабля. Необходимость ежегодно поднимать судно и очищать днище от микроорганизмов исчезнет. Срок годности такого покрытия составит от пяти до шести лет.

Планируем выйти и на рынок покрытий для самолетостроения, однако в этом направлении требуется больше времени для внедрения гидрофоба. Основным барьером является длительная сертификация продуктов (срок оформления — от четырех до пяти лет). На этот рынок выйти достаточно сложно. Тем не менее, мы уже начали проводить различные экспертизы и надеемся выйти на него уже через пять- шесть лет.

 Роман, какие продукты есть в ассортиментном портфеле компании?

— Сейчас мы предлагаем три коммерческих продукта. Это составы для стекла, силикатных строительных материалов и дерева. Для стекла и дерева — двухкомпонентный, для силикатных — однокомпонентный составы. Концепция нашей технологии строится на взаимодействии самого модификатора, который входит в состав продукта, с функциональными группами поверхности с образованием химической связи. В химии это называется поверхностная прививка. Именно это обеспечивает устойчивые поверхностные свойства. А сама функция обеспечивается за счет перфорированных радикалов. Получается прочный тефлоновый слой на поверхности. В ближайший год мы планируем выпустить пять различных продуктов, в том числе и для тканей. Объемы производства коммерческих гидрофобных покрытий сейчас составляют несколько тонн в месяц. В ближайшее время планируется выпуск от 10 и более тонн в месяц на современной производственной площадке, которая находится в Дубне.

 В чем потребитель выигрывает при их использовании?

— Нужно говорить о каждом продукте отдельно. Если стекло автомобиля обработано нашим гидрофобным составом, то вода, попадая на поверхность, не растекается по ней, а собирается в капельки. И эти капельки уносят встречные потоки воздуха. Поэтому даже при ливне все очень хорошо видно при движении, и дворниками можно практически не пользоваться, что соответственно, улучшает видимость и повышает безопасность. Это первый момент. Второй момент состоит в том, что стекло не надо тщательно мыть. Его достаточно сполоснуть водой и протереть тряпкой. И третий — жуки, которые попадают на лобовое стекло, не прилипают к нему и легко смываются водой или дворниками. А в зимний период на стекле образуется меньше наледи, и она легко сходит с его поверхности.

Для строительных материалов использование гидрофоба несет следующий положительный момент. В осенне-зимний период (днем температура плюсовая, а ночью — минусовая) влага попадает в щели строительных материалов. Поскольку они имеют капиллярно-пористую структуру, вода пропитывает ее и вымывает материал. Помимо этого, ночью, замерзая, вода расширяется, что увеличивает микротрещины. Таким образом, вода разрушает материал, сокращая его срок службы. При обработке гидрофобным составом, она не проникает в материал и не вымывает его. Соответственно, возрастает срок службы строительных материалов.

При использовании гидрофобного покрытия для тканей возникает следующее преимущество. Допустим, в ресторане вы нечаянно пролили вино на платье. Вещь испачкана, вечер испорчен. Однако если платье обработано гидрофобным составом, то вино абсолютно не пропитывается в ткань. Вы все легко можете стряхнуть с поверхности, и у Вас платье останется чистым.

 Роман, можно ли сказать, что «Защитные покрытия» — первый из отечественных производителей в этом направлении?

 Если говорить об устойчивых покрытиях нового поколения, то мы первые, кто на российском рынке производит такую продукцию. Если рассмотреть сегмент автомобильных стекол, то были «антидожди» российского производства, но они долго не держались на поверхности стекла, максимум неделю. Наше покрытие держится от семи до десяти месяцев на лобовом стекле и до двух лет — на задних и боковых.. Если брать строительные материалы, то есть компании, которые занимаются кремнийорганическими гидрофобизаторами для строительных материалов. Но это дешевый сегмент, который не обеспечивает должную защиту. Влагопоглощение в них снижается максимум в два раза. Мы добились того, что влагопоглощение снижается в четыре раза. Причем не только вода не смачивает такие поверхности, но и различные масла и жиры. На рынке материалов для деревообработки есть гидрофобная пропитка для древесины отечественного производства, но она изменяет цвет древесины и функционирует непродолжительное время. У нас не меняется цвет материала при обработке покрытием, и оно функционирует долго.

 Где уже использовались ваши продукты? Насколько довольны потребители конечным результатом?

— Наши продукты активно использовались в Дубне. В позапрошлом году мы сотрудничали с проектной фирмой, которая реставрировала церкви. Наши продукты активно представлены на авторынке различными дилерскими компаниями. Мы производим и фасуем продукт в канистры по 10 литров, потом продаем его дилерам. Дилеры под своими брендами реализуют продукцию в розницу и оказывают услуги, например, обработку. Один из дилеров — это GfSintez.

 Каких перспектив Вы ожидаете от этого направления и как скоро вы планируете значительно увеличить объемы выпуска?

— Я ожидаю роста спроса на продукт. По автомобильному направлению уже сейчас много заказов и партнеров, которые постепенно наращивают объемы закупок наших продуктов. Пика продаж мы ожидаем осенью и зимой. Работа с нашими партнерами в области лакокраски не лишена перспектив. Результаты испытаний продукта положительные, и мы надеемся на дальнейшее сотрудничество и внедрение наших технологий в их производство.

 Максим, каковы результаты сотрудничества компании «Защитные покрытия» и наноцентра «Дубна»?

— В январе объемы реализации продукции составляли 100 тыс. рублей, и уже в июле выросли до 1 млн рублей в месяц. По нашему мнению, проект довольно удачный.

Источник: Хим-Курьер №9(382), 05.09.2014