Казахстанские ученые рассказали об открытии уникального материала

«Только одно создаёт им препятствия – технологией получения исходного сырья не владеет никто, кроме нас. И всё же мы воздержались от получения патентов до лучших времён. Испытания проводились в очень серьёзном российском институте. Было выращено несколько алмазов со средним размером около 8 карат.

Совершенно новый, уникальный по своим свойствам материал, а именно – сверхчистый углерод. Его физические свойства были исследованы и подтверждены в специальных лабораториях. Чистота 99,99 процента является большим достижением. Соответствующий протокол у нас есть. Дополнительные исследования показали, что полученный нами углерод близок по структуре к карбину, созданному в 80-е годы в России.

Карбин - это тоже одна из форм углерода с характерной для неё линейно-цепочечной структурой. Именно такая структура присуща и нашему материалу. Она придаёт ему уникальные свойства. Разработчики карбина получили аттестат на открытие, но оно не было признано в мире. Позднее интерес к линейно-цепочечному углероду многократно возрос, и начались поиски технологии его получения. Мы в этом плане опередили всех», - говорят ученые.

– Каковы перспективы использования сверхчистого углерода?

А: – Они огромны и исчисляются сотнями областей. Например, уже разработан процесс получения синтетических алмазов. В мире существует несколько «алмазных» технологий, основанных на представлениях о формировании кристаллов в земной коре. Согласно кимберлитовой теории это происходит при очень высоком давлении и температуре. Такие же условия – температуру до 1700 градусов и давление от 20 до 70 тысяч атмосфер – стали воспроизводить в специальных установках, что дало возможность получать кристаллы небольшой величины, в основном два-три карата.

Опасения, что производство синтетических алмазов обрушит добычу природных материалов, оказались беспочвенными: себестоимость искусственных алмазов слишком высока. К тому же существующие технологии не позволяют получать алмазы нужного качества. Они имеют жёлтый цвет, что связано с наличием в них примеси азота. А осветление ещё больше увеличивает затраты.

Есть технология получения алмазов путём осаждения углерода в газовой фазе на затравочный кристалл. Её недостаток – малая скорость роста алмазов, которая также делает процесс экономически невыгодным.

– Удалось ли вам избежать этих проблем?

А: – Полученный нами материал наряду с высокой чистотой имеет свойства, которые обещают сделать его применение неограниченно широким. Испытания своей технологии мы проводили в очень серьёзном российском институте. Было выращено несколько алмазов со средним размером около 8 карат. Скорость роста оказалась в десятки раз выше, чем в уже известных технологиях. Использовалась установка высокого давления и высокой температуры, но дальнейшие наши разработки связаны с поиском путей получения синтетических алмазов при более мягких условиях – температуре до 500 градусов и давлении, близком к атмосферному. Такая возможность реально существует.

Проведено теоретическое обоснование процесса кристаллизации алмазов в жидкой фазе, который также можно реализовать в промышленных условиях. Это требует продолжения исследований, создания специализированной установки и, естественно, финансирования, которое мы пытаемся обеспечить силами частных инвесторов. Затраты на создание такой технологии мы оцениваем в сумму, равную примерно миллиону долларов, а сроки её создания, по нашим расчётам, не превысят одного года, максимум полутора лет. По меркам науки это очень маленький срок.

– Как ещё может использоваться углеродное сырьё?

А: – Например, для создания искусственной крови. Эта проблема сейчас очень актуальна во всём мире. Развитые страны давно ищут кровезаменители. До сих пор одним из лучших на мировом рынке является созданный в СССР перфторан. Но он имеет высокую стоимость (500 долларов за литр) и нежелательные побочные действия из-за присутствия в нём фтора. С этим приходится мириться, поскольку другого столь же эффективного переносчика кислорода в природе не существует.

Страна, создавшая технологию получения искусственной крови, получит огромные преимущества и признание в мире как действительно инновационное государство.

Наши разработки позволяют делать искусственную кровь без вредных примесей. Никаких принципиальных сложностей здесь нет. Надо перевести полученный углерод в наносостояние и создать несущие среды. Но далее нам не обойтись без партнёра, обладающего опытом производства кровезаменителей и способного взять на себя весь процесс испытаний и сертификации. Нам уже предлагали свои услуги индийские и южнокорейские компании, но прежде чем заключать соглашения с ними, мы должны закончить свою часть работы.

И производство синтетических алмазов (и алмазных плёнок на подложках), и производство искусственной крови могут стать основой многомиллионного бизнеса. Теоретическая и практическая база для быстрой коммерциализации этих направлений есть.

Но существуют и десятки других возможностей использования наших разработок. Можно получать нанотрубки очень дешёвые по сравнению с теми, что уже получают в мире; применять углерод в качестве присадки для смазок, продлевающих жизнь механизмов, и в производстве красок по технологии «стеллс», делающих невидимой для радаров военную технику. Переведённый в наносостояние сверхчистый углерод может использоваться в косметической промышленности при создании омолаживающих средств и в медицине для вживления протезов, заменяющих кости.

– Знает ли руководство страны о достигнутых вами успехах?

– Работая, мы никого не ставили в известность, потому что есть вещи, с которыми до поры до времени лучше не высовываться. Но, получив и подтвердив результаты, мы дали информацию наверх, и по этому поводу, очевидно, будет созвано специальное совещание.

Ряд компаний США и Южной Кореи предлагает нам помощь в выезде за рубеж, обещая создать условия для дальнейшей работы и комфортного проживания. Но мы понимаем опасность таких посулов и не бросаемся в их объятия.

На этом можно было бы поставить точку, но к разговору подключился руководитель группы. Он сообщил, что сверхчистый углерод – не единственный полученный учёными материал. Есть и другой, ещё более ценный и тоже с чистотой «четыре девятки». Но эта информация огласке не подлежит.

Подготовила Анна Лаврова, Алматы