Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

STRF: Сверхпроводящие тенденции

Ключевые слова:  ВТСП, Фоторепортаж

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

18 октября 2009

Один из приоритетов новой стратегии энергосбережения и энергоэффективности российского правительства — отказ от ламп накаливания. Это совпадает и с мировыми тенденциями. Еще одна многообещающая возможность экономить энергию —сверхпроводники — тоже пользуется в мире популярностью. Есть ли у этой технологии будущее в России, STRF.ru спросил у генерального директора корпорации «Русский сверхпроводник» Александра Кацая.

Александр Владимирович, для чего создан «Русский сверхпроводник»?

— Наша сверхзадача — построить отечественную сверхпроводниковую индустрию, в том числе оборудование, которое использует эффект сверхпроводимости. Мы займемся созданием базы по производству самих сверхпроводников, а также изделий на их основе.

Это поможет обеспечить российскую энергосистему качественным оборудованием и проводкой для защиты подстанций от токов короткого замыкания, уменьшения расходов на обслуживание генераторов и трансформаторов, а также материалоемкости изделий электротехнической промышленности.

Например, сверхпроводящие кабели в 4—5 раз более компактны, и позволяют передавать большую мощность при сохранении габаритов традиционной проводки. В итоге один сверхпроводниковый кабель заменяет от 4 до 9 обычных. Точно такие же пропорции сохраняются, например, для генераторов электроэнергии, трансформаторов, электродвигателей.

К сожалению отечественных материалов, которые можно было бы использовать, пока еще нет. И все текущие испытания кабелей проводятся на японских и американских сверхпроводниках. Естественно, речь идет о высокотемпературных образцах (ВТСП) — они становятся сверхпроводящими уже при охлаждении жидким азотом.

С какими научными организациями вы сотрудничаете, чтобы создать российские технологии сверхпроводников?

— У нас широкая кооперация — более 40 отечественных организаций. Вузы, например, МАИ, МИФИ, МГТУ имени Н. Э. Баумана, электротехнический университет ЛЭТИ в Санкт-Петербурге. Кроме того, отраслевые научно-исследовательские организации «Росатома» — НИИ электрофизической аппаратуры, «ТРИНИТИ», Институт физики высоких энергий, а также ВНИИ кабельной промышленности и Курчатовский институт.

Где в России сейчас делают ВТСП?

— В России пока только идёт разработка технологий по производству сверхпроводниковых кабелей второго поколения. В частности, мы курируем две из них. Надеемся, что на рубеже 2011 года производство начнётся в промышленных масштабах.

Чем отличается первое поколение ВТСП от второго?

— Особенность ВТСП в том, что у них сильна анизотропия свойств — в одном направлении они могут быть сверхпроводниками, в другом — нет. Поэтому, когда делают кабели, анизотропию разными способами учитывают. В кабелях первого поколения сверхпроводник заключен в плоские жилы спрессованного порошка, заключенные в матрицу из серебра. Содержание сверхпроводника — около 40 процентов. Что касается ВТСП второго поколения, то это уже более сложный состав. Там всего одна жила, которая представляет собой тонкую пленку толщиной несколько микрометров. Пленку наносят на специальную ленту из сплавов никеля, а между ними — буферный слой, чтобы предупредить их химическое взаимодействие. Кроме того, от агрессивного воздействия атмосферы кабель защищает то же серебро. Эта технология позволяет снизить расход ВТСП в кабеле до 5 процентов.

Какие еще технологии, кроме самих ВТСП, необходимы для реализации проекта по сверхпроводимости?

— Их много, но одна из тех, что мы сами перед собой ставим и надеемся решить — это создание семейства отечественных кулеров — устройств, которые могли бы охлаждать изделия на основе ВТСП, разработанные, опять же нашими отечественными конструкторами. Иными словами, мы хотим делать не просто и не только материалы или кабели, а чтобы это была промышленность полного сектора.

Беседовал Иван Σ Охапкин


Дополнительные фотографии: Е.А.Гудилин (выставка Второго Международного Форума по нанотехнологиям РОСНАНО, правда, не совсем понятно, что там сверхпроводники особо делали...) - дополнительные материалы.

См. также:


Источник: STRF



Комментарии
Не только "Русский сверхпроводник" такие хорошие штучки делает...
Температура ВТСП сейчас достигает 55 градусов, поэтому все это необходимо охлаждать. Эффективность применения ВТСП для каждого конкретного случая должна анализироваться. О массовом применении говорить еще рано.
55 градусов??? Это по какой шкале?
Из надежного источника известно, что собираются тянуть кабель ВТСП для снабжения электроэнергией севера Москвы. Не знаю правда 1-го или 2-го поколения. Кабель будет обслуживать сеть азотных станций. На эту работу несколько лет назад Чубайс дал денег. Разработчки подольский НИИКП, ИФВЭ и др.
Смолянкина Ольга Юрьевна, 19 октября 2009 16:59 
Интересно, учитываются ли в этих проектах расходы на охлаждающие установки и
азот?... Мне пока такая технология кажется скорее убыточной. Могу и
ошибаться.
Смолянкина Ольга Юрьевна, 19 октября 2009 17:01 
а оценивал ли кто-нибудь вредность/безвредность испаряющегося азота?.. или
его и так настолько много в земной атмосфере, что нам всё равно?
Угу. Нам всё равно.

Жидкий азот получают перегонкой воздуха.
Испаряющийся азот просто возвращается в атмосферу.
Вредность может быть только в том случае, если он испаряется в плохо вентилируемом помещении. В этом случае содержание кислорода может упасть до опасного уровня.
Мне тоже кажется, что опасность связана с работой персонала - можно получить термический ожег или задохнуться. На следующей неделе поеду в ИФВЭ - именно там СП запихивали в оболочку. Оказывается, это нетривиальная операция - джигитирование или типа того, оборудование для которой занимает порядочный цех.
Лучше посетите НИИ кабельной промышленности, ИМЕТ на Ленинской или приезжайте в гости к профессору Андрею Рафаиловичу Каулю (химфак МГУ) - он Вам все обо всем расскажет и все покажет. Его группа уже лет 20 занимется ВТСП, такого опыта, как у него, больше нет, наверное, ни у кого. И "второе поколение" он тоже делает.
Смолянкина Ольга Юрьевна, 21 октября 2009 04:37 
Очень интересно, какова максимальная длина ВТСП-кабеля? Ведь его на
протяжении всей длины нужно и как-то охлаждать, и вырастить ВТСП-плёнку
такого размера с поддержанием необходимой стехиометрии тоже очень сложно...
Спасибо за наводки. И одно другому не мешает:)
Про температуру. Хотелось бы по Цельсию, но она по Кельвину. Более подробно см. http://eleme...news/430722

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Червячки
Червячки

Конкурс логотипа ФНМ МГУ
Факультет наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет творческий конкурс логотипа (эмблемы) ФНМ, работы принимаются с 21 августа до 15 сентября 2019 года. Участники - все, кто имеет или когда бы то ни было имел отношение к ФНМ МГУ: студенты, аспиранты, преподаватели, сотрудники, выпускники, а также все творческие люди из большой университетской семьи.

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.