Ноябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
30 31 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 1 2 3

Вакансии

Журнал "Зеленоградский предприниматель": Нанотехнологии – дело тонкое

Перейти в раздел "Научные публикации"

21.10.2011

Нанотехнологии – дело тонкое, но – в отличие от Востока – вполне измеримое. Например, нанопроволоки, используемые в разработках зеленоградской компании «Наноэлектронные системы», всего 20-80 нанометров в диаметре. И они способны существенно повысить безопасность и регулярность движения поездов. Как такое возможно? Об этом наш разговор с генеральным директором ООО «Наноэлектронные системы» Алексеем Владимировичем Леонтьевым.

- Алексей Владимирович, несколько слов о том, когда была создана компания и чем она занимается.

- Компания создана 5 сентября 2011 года и основным направлением ее деятельности является коммерциализация технологий в области создания наноэлектронных систем. Фирма учреждена по 217-ФЗ, как малое предприятие при ВУЗе, в нашем случае – это Национальный исследовательский университет МИЭТ. Согласно законодательству, при основании компании МИЭТ передал нам по лицензионному соглашению технологию создания пьезоэлектрического генератора, который ложится в основу будущих продуктов – наноэлектронных систем различных областей применения. Соучредителем ООО «Наноэлектронные системы» является Зеленоградский нанотехнологический центр, который был создан в результате реализации совместного проекта Роснано, МИЭТ и Зеленоградского ИТЦ. Мощная основа бизнес-идеи была заложена на тренинге, в котором я участвовал в рамках школы инновационного предпринимательства в 2010 году в Дубне.

Разработка, лежащая в основе нашего бизнеса, связана с принципом пьезоэлектрической генерации энергии: когда энергия вырабатывается от давления или вибраций на некоторых поверхностях. За рубежом эта способность пьезоэлектриков уже находит практическое применение. Так, в некоторых странах (Израиль, Япония) есть проекты по «сбору» энергии с автомобильных дорог и танцевальных площадок. Аккумулируемая энергия тратится на нужды городского хозяйства.

- То есть фактически механическая энергия преобразуется в электрическую?

- Да. Под механическим воздействием (любым: сжатием, дуновением, трением) на поверхности пьезоэлектрического сенсора формируется электрический заряд. Чтобы было понятнее, давайте представим: на подложке сенсора выращивается целый лес так называемых нанопроволок, диаметр которых 20-80 нанометров, а длина – 100-200 нанометров. При механическом воздействии на поверхность сенсора формируется электрический заряд.. Затем мы просто снимаем его с поверхности.

В чем заключается эффект от применения в этой технологии наноструктур? Нанопроволоки на подложке выращиваются с высокой плотностью, создавая своего рода уникальную поверхность. При малейшем воздействии на нее формируемый удельный электрический заряд на кубический сантиметр намного выше, чем, например, у фотовольтаических преобразователейэнергии.

- Каковы основные сферы применения этой технологии?

Наш пилотный (но не единственный) проект - создание энергонезависимой системы контроля состояния железнодорожных рельсов на основе нанопьезоэлектрического генератора. Во всем мире, во всех железнодорожных компаниях существует большая потребность в усовершенствовании и повышении эффективности дефектоскопии рельсов. Существующие на данный момент методы определения повреждений рельсов – это использование мобильных средств диагностики, автоматических или ручных, которые предполагают обхождение или объезд путей. Например, в путевом хозяйстве есть специальные вагоны-дефектоскопы.

Наша же энергонезависимая система - это принципиально новый подход в области дефектоскопии, она дополнит существующую схему проверки состояния железных дорог. Сущность разработки заключается в том, что сенсоры, установленные на рельсе, «слушают» вибрации от приближающегося поезда. В зависимости от изменения этих вибраций можно анализировать, в каком состоянии находятся пути. Если вибрация меняется и вибродатчик передает на пульт управления, что вибрация изменилась и зашкаливает определенный предел, то это показатель того, что на полотне есть поломка или начинается процесс появления трещин и изломов, деформации, искривления рельса. Ведь бывает, что вся сетка со шпалами начинает отклоняться под большими нагрузками, резкими перепадами температур, просто высокими или низкими показателями температуры воздуха. Так вот, в отличие от уже работающей системы дефектоскопии, направленной на выявление поломок, наша система позволяет предупредить дефект, диагностировать и исправлять его заранее. И тогда не будет создаваться аварийных ситуаций, при которых по факту поломки приходится перекрывать движение поездов для проведения ремонтных работ.

Еще одна уникальная особенность - отсутствие необходимости подводки электроэнергии к каждому датчику. Система энергонезависимая, беспроводная и подзаряжается от пьезоэлектрического генератора. А это значит: как только на систему начинается механическое воздействие – давление проходящего поезда – пьезогенератор преобразует энергию в электрическую (помните наши нанопроволоки?) и подпитывает устройство. Такая вот самозарядная электроника. Это, конечно, существенно упрощает инсталляцию и облуживание системы.

- Как будет выглядеть такое устройство?

В случае с РЖД это будет устройство - вибродатчик, который одновременно является пьезоэлектрическим генератором, вырабатывающим энергию и подзаряжающим микроэлектронные устройства для передачи полезного сигнала.

- А какова выгода РЖД от внедрения вашей технологии?

- Главная выгода здесь - в повышении безопасности путей сообщения. Еще раз подчеркну: мы предлагаем систему, которая дополнит имеющиеся методы дефектоскопии, на порядок усилит степень надежности при пассажирских и транспортных перевозках, но не будет полностью замещать уже существующие мобильные устройства дефектоскопии.

.

- Ваша технология действительно уникальна? Или все-таки у нее есть зарубежные аналоги?

- В этом направлении ведутся исследования и за рубежом. Схожими разработками занимается команда ученых в Технологическом Институте Джорджии. Знаю, что в Австралии есть интерес к этой тематике. Но они ведут исследования без привязки к итоговой сфере применения, у них нет пока готовых технологических решений.

- Когда можно ожидать запуск производства ваших систем контроля?

– Надеемся, что через 2 года. Сейчас нам надо решить самый важный вопрос – запатентовать конструкцию и метод формирования наноразмерного корпуса устройства.

- В начале разговора Вы упоминали, что проект с РЖД – не единственный ваш проект.

- Самое перспективное направление применения наших разработок – в качестве системы зарядки маломощных электронных устройств. Энергии, вырабатываемой нашим генератором, может быть вполне достаточно, чтобы обеспечить работу мобильного телефона, планшетного компьютера (iPad, Samsung Galaxy) или встраиваемой медицинской техники.

Мы рассматриваем перспективы использования нашей технологии в акусто- и вибродиагностике: в медицине, в электронной шумоизоляции. Вообще перед нами открыто очень много сфер применения, и мы будем стараться развивать сразу несколько направлений. Если в чем-то не сможем бороться с конкуренцией или технологически не успеем достичь успеха, всегда будет запасной путь развития.

- Как вы думаете продвигать свою разработку? Где она будет пользоваться спросом?

- На наш взгляд, такая система может быть востребована глобально. Для начала мы планируем установить нашу систему в России. Затем выйти на зарубежные рынки.

Самый крупный потенциальный заказчик – конечно, рынок сети железных дорог США. Это 26% доли мирового объема железнодорожных перевозок. Общая длина железнодорожного полотна в США - около 120 тыс. км. На втором месте рынок Китая, в нем протяженность железных дорог почти как в России, около 90 тыс. км. Немаловажной характеристикой китайского рынка является самая высокая интенсивность использования железнодорожных путей.

Европа – тоже рынок, сопоставимый по площади и объему заказов с Россией. В Европе более 240 тыс. км железных дорог. Но оценить перспективу реализации проекта здесь немного труднее, это все-таки не единое государство и в разных странах работают разные железнодорожные компании. Хотя есть некоторые объединения европейских железнодорожных компаний в кластеры и альянсы: например, альянс Railteam, объединяющий такие крупные компании как Deutsche Bahn (Германия), SNCF (Франция), SBB (Швейцария).

Но какие-то реальные шаги мы для себя уже намечаем. Мы думаем над тем, чтобы сесть за стол переговоров с компанией Max Bögl (крупная немецкая компания по строительству железнодорожной инфраструктуры в Европе). Еще один вариант, совсем смелый, – открытие представительства в Швейцарии. Дело в том, что Швейцария – отличная площадка для входа на европейский и мировой рынок. В Швейцарии самые большие инвестиции в железнодорожную инфраструктуру по сравнению с другими западноевропейскими странами, там благоприятные условия для ведения бизнеса, есть определенные налоговые льготы, есть специалисты в нужной нам отрасли. Не так давно мы презентовали проект представителям экономического агентства кантонов Женевы и Берна. Они просмотрели презентацию, их заинтересовала идея и они готовы помочь встретиться с нужной компанией и провести переговоры, которые помогут выйти на рынок Европы.

Определенную роль в становлении нашей компании играет Зеленоградский нанотехнологический центр. Наноцентр выступил нашим соучредителем, благодаря его поддержке у нас сняты вопросы с офисными и лабораторными помещениями, есть доступ к технологическому оборудованию. На этих площадях мы планируем выпустить опытную партию наносенсоров для системы.

Мы вообще стараемся использовать все возможные пути продвижения проекта. Например, в рамках Дней экономики Москвы в Баварии у меня была встреча с директором Молодежного центра СВАО при Департаменте семейной и молодежной политики г. Москвы. Этот центр заточен под помощь молодежным проектным коллективам, еще не оформившимся как отдельный бизнес. Здесь ребятам помогают «упаковать» проект, зарегистрировать компанию и попасть в бизнес-инкубатор, который релевантен команде. По сути, они выполняют государственную функцию по повышению инновационной активности среди молодежи. Для нас, например, руководитель этого центра организует встречу с представителями канадского машиностроительного концерна Bombardier. Благодаря его же содействию мы плотно работаем и с российским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта.

- У вас достаточно амбициозные планы. А как оценивают проект возможные инвесторы?

- Мы общались с содружеством бизнес-ангелов России (СБАР), презентовали проект системы контроля состояния железнодорожных рельсов Мировому банку, и представителю концерна Bombardier. У всех был большой интерес к нашей работе, со стороны возможных инвесторов оценка была положительная: все отметили актуальность и перспективность проекта.

Интересно было бы работать с Мировым банком. Сейчас там формируется специальный фонд для финансирования стартапов в развивающихся странах (Казахстан, Россия, страны Восточной Европы и Южной Америки). Объем финансирования, в зависимости от проекта, может составлять от 50 тыс. до 1 млн. долларов. Надеемся, к следующему году фонд будет создан.

Второе перспективное направление применения нашей разработки – в электронных устройствах - мы презентовали компании Интел. Но они не инвестируют в НИОКР, им, конечно, интереснее было бы увидеть готовый опытный образец. Создание образца нам ещё предстоит. Нам вообще многое ещё предстоит сделать. Мы с интересом смотрим в будущее. А будущее, надеюсь, с интересом смотрит на нас.


Возврат к списку