Кабели и нанотехнологии

Page 1

Page 2

тема номера —

нанотехнологии

Каково будущее

кабельной продукции?

абельно-проводниковая продукция от-

носится к «обреченным» на востребо-
ванность  продуктам  производствен-
ной деятельности в силу ее специфи-
ческого  функционального  назначе-
ния  и  обширности  сферы  практиче-

ского использования.

Кабели и провода применяются для передачи инфор-
мационных  сигналов  или  для  осуществления  элек-
тропитания в устройствах и системах всех мыслимых
масштабов, от микроэлектроники до электроэнерге-
тики;  в  изделиях  бытового  и  промышленного  на-
значения, от мобильных телефонов до межконтинен-
тальных транснациональных систем передачи и т. д.
Требования к изделиям кабельно-проводниковой ин-
дустрии постоянно ужесточаются в соответствии с за-
просами потребителей, определяемыми спецификой
традиционных и новых сфер применения, а также в со-
ответствии  с  эволюционирующими  требованиями
международных и национальных стандартов, связан-
ных, в том числе, с безопасностью эксплуатации ка-
белей, особенностями их производства и переработ-
ки с учетом экологических норм и т. д. Все вышеска-
занное требует от разработчиков и изготовителей ка-
белей дополнительных затрат на разработки и при-
обретение новых материалов, новых технологических
процессов и нового производственного оборудования.
Эти затраты производитель вынужден закладывать в
цену своей продукции.
Потребитель, в свою очередь, заинтересован в разум-
ных величинах отношения цена/качество. Так инте-
ресы  производителей  и  потребителей  вступают  в
конфликт. Естественно, что разработчики кабельной

продукции постоянно ищут способы разрешения это-
го конфликта, но их возможности имеют очевидные
практические ограничения. Основная часть техниче-
ских требований к кабелям реализуется применением
новейших материалов, в то время как конструкции ка-
белей,  за  редкими  исключениями,  практически  не
изменяются, что подтверждается анализом новых па-
тентов на кабели и провода и не только в России, но
и  за  рубежом.  За  несколько  последних  десятилетий
можно выделить лишь две группы кабельной продук-
ции, где новшества носили принципиальный характер.
В первую очередь, это относится к кабелям, в которых
для передачи информационных сигналов используется
оптическое волокно (кварцевое и полимерное). Сле-
дует заметить, что оптические кабели производятся во
многих странах мира уже более трех десятков лет. При
этом оптическое волокно для этих кабелей изготав-
ливает небольшое количество компаний, и функцио-
нальные характеристики реально изготавливаемого во-
локна близки к теоретическому пределу. Так что нет
оснований ожидать кардинальных новшеств в техни-
ческом уровне оптических кабелей (рис. 1).
Ко  второй  группе  относятся  кабели  для  нужд  элек-
троэнергетики, в проводящих элементах которых ис-
пользуется эффект высокотемпературной сверхпро-
водимости (рис. 2).
Большое  значение  практическому  использованию
сверхпроводимости для нужд электро-энергетики РФ
уделяется руководством страны. Программа развития
сверхпроводниковых  технологий  была  включена  в
перечень  приоритетных  направлений  в  рамках  Ко-
миссии при Президенте РФ по модернизации и тех-
нологическому развитию экономики России. В своем
послании к Федеральному собранию в ноябре 2009 года

Президент Дмитрий Медведев указал на
необходимость внедрения технологий
на основе сверхпроводимости в элек-
троэнергетику.
Как важный шаг на пути решения ука-

КАБЕЛИ

И НАНОТЕХНОЛОГИИ

Будущее кабельной промышленности связано с ее
способностью производить конкурентоспособную
продукцию в соответствии с ужесточающимися
требованиями, соответствующими эволюции
известных и новых областей применения,
новым международным стандартам,
требованиям по защите окружающей
среды, безопасности и здоровья.

...программа развития сверхпроводниковых технологий была включена в перечень
приоритетных направлений в рамках Комиссии при Президенте РФ по модернизации
и технологическому развитию экономики России...

w w w.kabel-news.r u

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

«КАБЕЛЬ-news»

Автор —

Ю.В. Светиков

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 36

Page 3

тема номера —

нанотехнологии

занных задач можно рассматривать прошедшую 23 мар-
та 2010 года в Москве Всероссийскую научно-техни-
ческую  конференцию  «Прикладная  сверхпроводи-
мость — 2010». Что касается непосредственно кабелей
с  использованием  проводников,  обладающих  сверх-
проводимостью при (условно) высоких температурах,
то, несмотря на интенсивные исследования и некото-
рые впечатляющие практические результаты, достиг-
нутые за рубежом [2], пока не ясно, когда появится воз-
можность производить такие кабели на экономически
рентабельном уровне.
Поскольку конструктивно кабели включают проводя-
щие элементы, а все остальные элементы конструкции
обеспечивают  возможность  эксплуатации  их  в  тре-
буемых физических условиях, то только новые мате-
риалы для изготовления всех элементов конструкции
кабелей,  обладающие  принципиально  новыми  фун-
даментальными свойствами, могут привести к созда-
нию новейших поколений кабелей, которые будут удов-
летворять требованиям разнообразных применений
в будущем. В настоящее время единственным реально
видимым путем получения таких материалов являет-
ся  применение  возможностей  нанотехнологий  в
управлении физическими свойствами материалов на
наноуровнях, что позволяет получать материалы co
свойствами, недостижимыми при использовании дру-
гих способов их изготовления.

Нанотехнологии —

что это такое?

Понятие НАНОТЕХНОЛОГИЯ связано именно с воз-
можностью формировать внутреннюю структуру ма-
териалов  в  наномасштабных  размерах,  т.е.  менять
структуру  материалов  на  атомном  и  молекулярном
уровнях.
Достаточно  общее  определение  дано  в  работе  [3]:
«Нанотехнологией  называется  междисциплинарная
область науки, в которой изучаются закономерности
физико-химических процессов в пространственных
областях нанометровых размеров с целью управления

отдельными  атомами,  молекулами,  молекулярными
системами при создании новых молекул, наноструктур,
наноустройств и материалов со специальными физи-
ческими, химическими и биологическими свойствами».
Более кратко это формулируется [4] следующим об-
разом:  «Нанотехнология  —  наука  о  построении  мо-
лекулярных устройств из одиночных атомов».
На сайте американской компании American Elements [5]
в кратком обзоре «Что такое Нанотехнология» вместе
с определением понятия нанотехнология (общий тер-
мин, относящийся к материалам и устройствам, струк-
тура которых формируется в наномасштабных разме-
рах),  кратко  характеризуются  основные  нанокомпо-
ненты,  использование  которых  в  комбинации  с  из-
вестными материалами позволяет создавать продукты,
которые принято называть наноматериалами (рис. 3).

«КАБЕЛЬ-news»

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

w w w.kabel-news.r u

2. Кабель на основе эффекта высокотемпературной сверхпроводимости

изготовлен во ВНИИКП

1. Новый супербыстрый

волоконнооптический кабель

Ю.В. Светиков

к.т.н., начальник патентно-аналитического отдела

НИИ «Севкабель», г. Санкт-Петербург

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 37

Page 4

тема номера —

нанотехнологии

Несмотря на некоторые скептические оценки отно-
сительно  скорого  наступления  эры  интенсивного
практического использования нанотехнологий, уже в
настоящее  время  наночастицы,  нанопорошки  и  на-
нотрубки широко используются в промышленности,
медицине,  науке  и  даже  в  быту.  Большая  часть  про-
мышленно  используемых  в  настоящее  время  нано-
технологий основана на таких наночастицах.

Нанотехнологии —

для чего?

Для применения в кабельной промышленности рас-
сматриваются такие наноматериалы, как углеродные
нанотрубки (УНТ), нанопровода, наноглины, нанопо-
рошки, нанопена, металлические по-
рошки, разбухающая пена, керамика,
полимеры,  превращающиеся  в  кера-
мику, сшитый полиэтилен, полиамид,
ПВХ, нейлон с наполнителями, фтор-
полимеры, многослойные ленты и др.
УНТ  представляют  собой  нанораз-
мерные  цилиндрические  трубки  из
графитированного углерода (рис. 4).
Эти трубки могут иметь одну, две стен-
ки или много стенок. УНТ являются са-
мыми прочными из известных воло-
кон, обладают уникальными электри-
ческими свойствами. В зависимости от
их структуры, УНТ могут вести себя как
металлический проводник или полу-
проводник.  Область  их  применения
обширна.
Базовым структурным элементом гра-
фита, УНТ и фуллеренов является графен — плоские,
толщиной в один атом, элементы из атомов углерода,
которые плотно упакованы в сотовую структуру кри-
сталлической решетки (рис. 5).
Как и УНТ, наночастицы кремния и диоксида кремния,
наночастицы меди и окиси меди, наночастицы индия и
многих других веществ, которые могут быть сверхпро-
водниками, электрическими проводниками или полу-

проводниками, имеют большой потенциал практиче-
ского применения в электронике, телекоммуникациях,
высокоскоростных вычислительных устройствах и т. д.
Области применения нанотехнологических принципов
чрезвычайно разнообразны, и, возможно, с этим об-
стоятельством связано то, что нанотехнологии во мно-
гом являются эмпирическими сферами знаний. Вместе
с тем, практические результаты в создании материалов
с принципиально новыми свойствами открывают и но-
вые возможности разработки кабельно-проводниковой
продукции, которая опережающими темпами должна
удовлетворять условиям ее применения в соответствии
с текущими и перспективными техническим требова-

ниями  и  самыми  жесткими  стан-
дартами. При этом массогабаритные
параметры проводов и кабелей, их
прочностные и эксплуатационные
характеристики,  как  показывают
практические достижения, смогут не
только существенно превзойти со-
временный  уровень,  но  реальна  и
возможность  создания  кабелей  с
принципиально новыми свойствами.
Можно выделить два направления
развития  нанотехнологий,  кото-
рые развиваются разными темпами.
Первое — создание наноматериа-
лов. В этом направлении работа ин-
тенсивно ведется в разных странах
мира, получены важные и в теоре-
тическом, и практическом аспектах
результаты,  представляющие  ин-

терес и для разработки новой кабельно-проводнико-
вой продукции.
Второе — разработка функциональных наноэлемен-
тов и нано-устройств. Работы и в этом направлении
проводятся в разных странах мира, однако, как мож-
но предположить, до практически применимого уров-
ня эти разработки могут быть доведены значительно
позднее по сравнению с освоением в производстве но-
вых кабелей с использованием наноматериалов.
Очевидно, что практический потенциал нанотехно-
логий привлек внимание разработчиков кабелей к воз-
можностям  применения  наноматериалов  в  новой
продукции, и на этом направлении уже есть реальные
достижения. В то же самое время, второе направление
относится к футуристическим, с неясными практиче-
скими и временными перспективами (временной раз-
рыв, предположительно, может составить от 10 до 15
лет).  Однако  даже  немногие  достижения  общего,
принципиального характера в этом направлении дают
основания предполагать реальным создание кабелей,
существенно отличающихся от предлагаемых на ка-
бельном рынке в настоящее время или новых кабелей,
в  конструкции  которых  используются  и  будут  ис-
пользоваться наноматериалы (рис. 6, 7).

...УНТ являются самыми прочными из известных волокон, обладают уникальными
электрическими свойствами. В зависимости от их структуры, УНТ могут вести себя
как металлический проводник или полупроводник. Область их применения обширна...

w w w.kabel-news.r u

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

«КАБЕЛЬ-news»

Li Be

Na Mg

K Ca

Rb Sr

Cs Ba

B C

Al Si

Ga Ge

In Sn

Tl Pb

N O

P S

As Se

Sb Te

Bi Po

F Ne

Cl Ar

Br Kr

I Xe

At Rn

Sc Ti

Y Zr

La Hf

V Cr

Nb Mo

Ta W

Mn Fe

Tc Ru

Re Os

Co Ni

Rh Pd

Ir Pt

Cu Zn

Ag Cd

Au Hg

Er Tm

Fm Md

Yb Lu

No Lr

Ce Pr

Th Pa

Nd Pm

U Np

Sm Eu

Pu Am

Gd Tb

Cm Bk

Dy Ho

Cf Es

4. Углеродные нанотрубки — самый

прочный в мире материал

3. Основные нанокомпоненты — наноматериалы

5. Графен

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 38

Page 5

тема номера —

нанотехнологии

Для перехода к практической реальности разработ-
чики кабельной продукции должны постоянно следить
не только за достижениями в области разработки но-
вых наноматериалов и их возможностей, но и за соз-
данием наноустройств, которые могут быть впослед-
ствии применены в разработках кабелей новых по-
колений. Естественно, что и исследователи, занятые
разработкой таких устройств, должны быть знакомы
с  задачами,  которые  стоят  перед  кабельно-провод-
никовой промышленностью.
В каком бы виде ни воплощались кабели, их функци-
ей  остается  передача  информационных  сигналов
или  электрической  энергии  в  соответствии  с  ком-
плексом технических и эксплуатационных требова-
ний, определяемых условиями их практической экс-
плуатации,  транспортировки,  прокладки,  монтажа,
переработки и т. п.
Совершенствование кабельной продукции в настоя-
щее  время  осуществляется  в  основном  за  счет  ис-
пользования  новых  материалов,  которые  дают  воз-
можность создавать и производить новые кабели, от-
вечающие  современным  требованиям  по  пожаро-
стойкости, нормам на выделение при горении дыма,
токсичных и коррозионно-активных веществ и др. Как
показали практические достижения в области созда-
ния материалов с использованием нанотехнологий, их
использование позволяет, в принципе, улучшить ха-
рактеристики кабелей в комплексе.

«КАБЕЛЬ-news»

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

w w w.kabel-news.r u

«Севкабель-Холдинг» представил наноразработки

на собрании Ассоциации «Интеркабель»

«Севкабель-Холдинг» принял участие в работе 39-го собрания
Международной Ассоциации «Интеркабель», состоявшегося
в г. Лимассол 25-26 мая 2010 года. Компанию предста-
вили президент холдинга Геннадий Макаров, генеральный
директор ОАО «Севкабель» Вячеслав Ченцов, заместитель
директора НИИ «Севкабель» по развитию Антон Ващилло.
В ходе программы научно-технического симпозиума в рам-
ках  проведения  Ассоциации  специалисты  холдинга  вы-
ступили с докладом на тему: «Нанотехнологии в кабель-
ной промышленности. Состояние, проблемы, перспекти-
вы». Доклад был посвящен итогам работы, которую ведет
наноцентр кабельной промышленности, созданный на базе
НИИ  «Севкабель».  Слушателям  были  представлены  ис-
ходные  наноматериалы  и  кабельно-проводниковая  про-
дукция, полученная с их использованием.

Особый  интерес  вызвали  работы,  связанные  с  наномо-
дифицированными  электротехническими  и  электроизо-
ляционными лаками, которые ведет завод «Микропровод»
в  сотрудничестве  с  ФТИ  им.  Йоффе  РАН,  а  также  со-
вместная работа НИИ «Севкабель», заводов «Агрокабель»
и «Севкабель» с участием ряда ведущих научных органи-
заций  РАН  по  созданию  проводов  для  ЛЭП  с  противо-
обледенительной системой. В рамках рабочих встреч были
обсуждены  вопросы,  касающиеся  использования  нано-
технологий  для  повышения  износостойкости  технологи-
ческого инструмента, применяемого в производстве ка-
бельной  продукции,  достигнуты  договоренности  о  рас-
ширении сотрудничества в данном направлении, особен-
но в части замены дорогостоящего твердосплавного ин-
струмента и инструмента с использованием технических
алмазов.
По словам заместителя директора НИИ «Севкабель» по
развитию Антона Ващилло, доля скептицизма, с которым
кабельная отрасль встретила возможность использования
нанотехнологий  и  материалов  для  улучшения  потреби-
тельских  свойств  продукции  и  повышения  производи-
тельности ее выпуска, снижается по мере ознакомления
с конкретными результатами. «Положительно и то, что хол-
динг в очередной раз подтвердил свои лидерские позиции
в практическом применении инноваций в кабельной от-
расли», – подчеркнул он.

7. Нано-шестерня

(Наноробот — робот, размером сопоставимый с молекулой

(менее 10 нм), обладающий функциями движения, обработки

и передачи информации, исполнения программ)

6. Самый маленький в мире микролазер

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 39

Page 6

тема номера —

нанотехнологии

Нанотехнологии — какова их роль

в кабельной промышленности?

К числу первых публикацией, в которых рассматри-
вались  возможности  использования  для  производ-
ства кабелей материалов, изготавливаемых методами
нанотехнологий, можно отнести статью Х. Чизмика
«Нанотехнологии для оптимизации и конструирова-
ния специальных кабелей» [6], см. также [7]. На сайте
RusCable.Ru был помещен обзор «Нанотехнологии —
перспективы  для  кабельной  отрасли».  Обширная
статья, в которой с системной точки зрения анализи-
ровались возможности применения нанотехнологий
для  создания  новой  кабельно-проводниковой  про-
дукции,  формулировались  соответствующие  нано-
технологические задачи и приводились, в качестве ос-
нований для оптимизма, некоторые практические до-
стижения нанотехнологий, имеющие отношение к раз-
работке новых поколений кабелей, была опубликова-
на в сентябре 2009 года [8]. За истекшее время появи-
лись  публикации,  подтверждающие  практическую
перспективность использования методов и достиже-
ний  нанотехнологий  для  нужд  кабельной  промыш-
ленности. Это явилось стимулом для актуализации ра-
боты [8], представленной в настоящей статье.
В конструкциях современных кабелей для изготовле-
ния  изолирующих,  защитных  и  упрочняющих  эле-
ментов широко используются полимеры, в том числе
с различными наполнителями. Создание различных на-
нонаполнителей, в том числе наноглин, сделало воз-
можным  создание  нанокомпозитов  глина/полимер
(рис. 8). Полимерные нанокомпозиты являются новым
классом материалов, являющихся альтернативой обыч-
ным полимерам с наполнителями [9], поскольку обла-
дают улучшенными механическими характеристика-
ми по сравнению с чистыми полимерами (прочность
на  разрыв  увеличивается  на  40%),  большей  термо-
стойкостью и повышенной химической стойкостью.
Причем такие результаты достигаются при добавлении
всего лишь 0,1 — 10% общего объема материала.
Не менее важной особенностью нанокомпозитов яв-
ляется их способность существенно улучшать устой-
чивость  материалов  к  возгоранию,  сопротивление
распространению  огня,  снижать  количество  выде-
ляемых при горении вредных веществ.
Наноглины относятся к наполнителям для наноком-
позитов, которые обеспечивают повышенную пожа-
ростойкость изоляции и защитных оболочек кабелей.
Однако глины могут оказывать отрицательное влияние
на пластификаторы, которые используются в гибком
ПВХ. Как одно из решений этой проблемы рассмат-
ривается  использование  пластификатора,  частицы
которого покрываются наноглиной.  Для повышения
пожаростойкости  и  защиты  от  воздействия  ультра-
фиолетового излучения ПВХ также могут использо-
ваться наноразмерные оксиды.

История практического использования
нанокомпозитов началась в 1990 году,
когда компания «Тойота» впервые при-
менила нанокомпозиты глина/ней-
лон. За ней последовали Mitsubishi и

...история практического использования нанокомпозитов началась в 1990 году, когда
компания «Тойота» впервые применила нанокомпозиты глина/нейлон.
За ней последовали Mitsubishi и General Motors...

w w w.kabel-news.r u

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

«КАБЕЛЬ-news»

Государственные компании и программы нанотехнологий в России

1. ГК «Роснанотех»

Государственная корпорация Российская корпорация на-
нотехнологий (сокращенно ГК «Роснанотех») создана в Рос-
сийской Федерации в соответствии с Федеральным за-
коном «О Российской корпорации нанотехнологий» № 139-
ФЗ от 19 июля 2007. Корпорация содействует реализа-
ции государственной политики в сфере нанотехнологий,
финансируя инвестиц ионные проекты по производству на-
нотехнологической продукции, содействует развитию ин-
фраструктуры в сфере нанотехнологий и поддерживает про-
граммы подготовки и переподготовки кадров.
26 апреля 2010 года в Рыбинске открылся завод по про-
изводству монолитного твердосплавного инструмента с мно-
гослойным наноструктурированным покрытием. Это пер-
вое нанотехнологическое производство в России. «Роснано»
потратила на финансирование этого проекта около
500 млн рублей.

2. ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии»

Федеральная целевая программа «Развитие инфра-
структуры наноиндустрии в Российской Федерации на
2008—2010 годы» утверждена Постановлением Прави-
тельства РФ от 2 августа 2007 № 498. Цель программы:

создание в Российской Федерации современной инфраструктуры

национальной нанотехнологической сети для развития и реа-
лизации потенциала отечественной наноиндустрии

Федеральная целевая программа «Развитие инфраструктуры на-
ноиндустрии в Российской Федерации на 2008—2010 годы»

Объем финансирования в рамках программы — 27,7 млрд руб.
Программой назначены головные организации отраслей
по направлениям развития нанотехнологий:
Наноэлектроника (в части прикладных и ориентированных
научно-исследовательских  опытно-конструкторских  ра-
бот) — ФГУП «НИИ физических проблем им. Ф. В. Лукина».
Наноинженерия — Московский государственный институт
электронной техники (технический университет).
Функциональные наноматериалы для энергетики — ФГУП
«Всероссийский НИИ неорганических материалов имени
академика А. А. Бочвара».
Функциональные наноматериалы для космической техники —
ФГУП «Исследовательский центр имени М. В. Келдыша».
Нанобиотехнологии — ФГУП Российский научный центр
«Курчатовский институт».
Конструкционные  наноматериалы  —  ФГУП  «ЦНИИ  кон-
струкционных  материалов  «Прометей»»  и  ФГУП  «Техно-
логический институт сверхтвердых и новых углеродных ма-
териалов».
Композиционные наноматериалы — ФГУП «Всероссийский
НИИ авиационных материалов».
Нанотехнологии для систем безопасности — ФГУП «Цент-
ральный НИИ химии и механики».

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 40

Page 7

тема номера —

нанотехнологии

«КАБЕЛЬ-news»

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

w w w.kabel-news.r u

General Motors. В дальнейшем область применения по-
лимерных нанокомпозитов расширилась, в настоящее
время они считаются перспективными материалами
и для изготовления кабелей. Несколько типов поли-
мерных нанокомпозитов с различными размерами на-
ночастиц могут рассматриваться в качестве перспек-
тивных для изготовления кабелей. Это глина/полимер,
металл/полимер и углеродные нанотрубки (УНТ).
Использование УНТ в качестве наполнителей в каче-
стве упрочняющих (нано)волокон позволяет придавать
полимерным матрицам уникальные электрические и
механические свойства.
УНТ являются различными структурными модифика-
циями углерода с наноструктурой, для которой от-
ношение длина/диаметр может достигать величины
28x10

: 1, что значительно больше по сравнению с лю-

быми другими материалами [9]. Эти цилиндрические
молекулы обладают новыми свойствами, открываю-
щими  перспективы  использования  УНТ  во  многих
практических применениях, в том числе и для нужд ка-
бельной промышленности.
Исследованиям в области развития технологий полу-
чения одностеночных и многостеночных (концент-
рическая сборка одностеночных УНТ) УНТ уделяется
большое внимание во многих странах (рис. 9). В на-
стоящее время ряд компаний продают УНТ, обладаю-
щие свойствами металлов и полупроводников. Пока на-
нотрубки доступны в ограниченных количествах.
Следует отметить, что УНТ предлагается как сырье, в
то время как производство нанотрубок с заданным диа-
метром,  длиной  и  определенными  электрическими
свойствами в промышленных масштабах — дело бу-
дущего.  В  мире  активно  ведутся  исследования,  на-
правленные на решение этой проблемы. К представ-
ляющим интерес для кабельной отрасли направлений
исследований по применению УНТ является работа по
упрочнению кевлара, являющаяся следствием интереса
к возможности создания сверхпрочных, обладающих
уникальными  характеристиками  полимерных  ком-
позитных материалов за счет применения углеродных
нанотрубок (рис. 10). Поскольку плотность УНТ в пять
раз меньше, чем стали, а прочность больше прибли-
зительно в 30 раз, углеродные нанотрубки являются со-
вершенным механическим наполнителем для усиле-
ния полимеров при малой плотности конечного про-
дукта и с модулем Юнга, превышающим этот показа-

тель для всех других известных углеродных волокон.
Проведенные испытания полученных в CRANN ком-
позитов кевлар — УНТ выявили существенное улуч-
шение всех механических параметров по сравнению
с исходными кевларовыми волокнами: модуль Юнга
увеличился со 115 до 207 ГПа, разрывная прочность
с 4,7 до 5,9 ГПа, разрывное удлинение с 4,0 до 5,4% и
др. Улучшение характеристик достигнуто при добав-
ках УНТ всего 1 — 1,75% от общего веса. Полученные
результаты могут рассматриваться как существенное
достижение в области создания композитов нано-
трубки-полимер [11].
Отчет об исследованиях в этой области 78 организа-
ций из разных стран мира опубликовала [12] компания
IDTechEx: «Carbon Nanotubes and Graphene for Electro-
nics Applications: Technologies, Players & Opportunities»,
Updated in Q4 2009, By Ms. Cathleen Thiele and Raghu Das.
Этот уникальный отчет представляет собой детальный
обзор исследований по разнообразным применениям,
технологиям, полученным результатам с информаци-
ей об исполнителях рассмотренных в обзоре работ.

В отчете материал представлен в следующих
разделах:

Работы 78 организаций разных стран мира, свя-
занные с разработкой материалов или устройств,
в которых используются УНТ или графен.
Применение УНТ в проводниках, дисплеях,
транзисторах, суперконденсаторах, фотоволь-
таических изделиях и многое другое.
УНТ и графен — свойства и возможности в обла-
сти электроники.
Проблемы в производстве и применении, воз-
можности.
Прогнозы.

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

Carbon Nanotubes

Nanowires

f A

lic

США

29%

Китай

26%

Япония

11%

Южная Корея

Германия

Франция

Англия

Другие

13%

8. Полимерные нанокомпозиты

9. Распределение числа публикаций об УНТ по годам

ко

че

ст

во

уб

ка

ам

слоистый силикат полимер

а) обычный, b) интеркалированный, с) расслаивающийся

Углеродные нанотрубки

нанопровода

(а)

(b)

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 41

Page 8

Из углеродных нанотрубок китайские исследователи из-
готовили пористый материал (типа губки — нанопена,
рис. 11), состоящий из огромного количества связан-
ных между собой УНТ, который обладает комбинаци-
ей  таких  свойств,  как  высокая  пористость,  суперэла-
стичность, устойчивость к воздействию различного рода
факторов, малый вес (1% плотности воды) [14]. Техно-
логический способ изготовления пористого нанома-
териала из УНТ прост, и не требует больших затрат.
Пористая нанопена является структурой, полностью
отличной от искусственных пористых материалов.
Она построена исключительно из многостеночных
нанотрубок диаметром от 30 до 50 нм и длинами де-
сятки-сотни  микрон  с  хаотичными  связями,  обра-
зующимися  в  процессе  самосборки  в  трехмерном
пространстве.
При пористости более 99% такая наногубка может быть
сжата до 10% исходного объема, а затем ее объем мо-
жет восстановиться до первоначального. Кроме того,
она  обладает  большой  площадью  внутренней  по-
верхности и стабильностью при высокой температу-
ре, большой механической прочностью и гибкостью,
способностью  поглощать  прони-
кающие вовнутрь вещества весом в
180 раз большим, чем собственный
вес этой пористой наноструктуры.
Предполагается,  что  такой  мате-
риал  может  иметь  обширную
область  применений,  например,
для фильтрации токсичных газов,
в  качестве  защитных  покрытий,
тепловой изоляции, в нанокомпо-
зитах с высоким отношением проч-
ность–вес.
Нанотехнологии, в принципе, позволяют создавать ма-
териалы с самоочищающейся поверхностью. Это важ-
но, в том числе, и для кабелей, работающих при воз-
действии на них различных агрессивных сред, или для
проводов линий электропередачи, подверженных об-
разованию гололеда.

Обнадеживающей иллюстрацией такой перспективы яв-
ляется разработка группой ученых из Китая и Австра-
лии [15] одежды, которая не требует стирки и само-
очищается под солнечными лучами. Эффект достига-
ется нанесением с помощью нанотехнологий слоя
двуокиси титана анатазной модификации толщиной в
пять атомов. Этот состав используется в космической
промышленности и известен способностью разлагать

оказавшиеся  на  его  поверхности
загрязняющие  химические  веще-
ства под действием солнечных лу-
чей (рис. 12). Понятно, что этот на-
нотехнологический  способ  само-
очистки загрязненной поверхности
не является единственным. Для ка-
бельной продукции интерес пред-

ставляют средства предотвращения
вредного воздействия окружающих
факторов на поверхность кабелей
или проводов воздушных линий

электропередачи. Создание новых материалов и кабе-
лей с их использованием на нанотехнологической базе
требует временных и материальных затрат.
Жесткие требования к кабелям, в особенности в осо-
бых или экстремальных условиях эксплуатации (на-
пример, авиакосмическое оборудование, применение
кабелей при эксплуатации при большом перепаде
температуры окружающей среды и при высоком дав-
лении и т. п.) стимулировали соответствующие рабо-
ты. Одним из актуальных направлений в этом аспекте
является миниатюризация кабелей с целью снижения
их массы и занимаемого объема, предназначенных для
использования на самолетах, беспилотных летательных
аппаратах, в оборудовании космических кораблей и
станций, в ракетах.
Известны некоторые работы, направленные на соз-
дание кабелей, в которых в качестве проводника ис-
пользуются углеродные нанотрубки. Так НАСА (США)
заказало университету Райса разработку кабеля с ис-
пользованием УНТ — на начальном этапе планируется
изготовить квантовый провод длиной 1 м [2].
Для использования, прежде всего, в беспилотных ле-

тательных аппаратах ВВС США зака-
зали компании Nanocomp Technologi-
es разработку нового поколения очень
легких электрических проводов и ка-
белей, в которых вместо обычных мед-

тема номера —

нанотехнологии

...одним из актуальных направлений является миниатюризация кабелей с целью
снижения их массы и занимаемого объема, предназначенных для использования
на самолетах, беспилотных аппаратах, в оборудовании космических кораблей...

w w w.kabel-news.r u

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

«КАБЕЛЬ-news»

11. Нанопена — новая форма углерода,

пятая после графита, алмаза,

фуллеренов и нанотрубок

12. Самоочищающаяся поверхность

10. Кевлар

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 42

Page 9

тема номера —

нанотехнологии

«КАБЕЛЬ-news»

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

w w w.kabel-news.r u

ных проводников используются (УНТ). Разработчик
считает,  что  использование  УНТ  обеспечит  суще-
ственные преимущества ЛА с такими кабелями. [16].
Иллюстрируют ситуацию следующие данные. Масса ка-
белей и проводов, используемых на спутниках весом
15 т и более, составляет примерно треть от общего веса.
В коммерческом самолете Боинг 747 используется 135
миль медного провода весом более 1,4 т. Медные про-
вода окисляются, подвержены коррозии, вибрацион-
ной усталости и приводят к отказам электроники из-
за перегрева.
В России разработана технология производства на-
нокомпозитных проводов [17], которые прочнее ста-
ли примерно в пять раз при электропроводности при-
мерно 70% от электропроводности чистой меди. По-
вышенная  прочность  на  разрыв  позволяет  умень-
шать диаметр и массу кабеля. Провода и кабели с та-
кими нанокомпозиционными проводниками могут с
успехом применяться, в том числе в тех случаях, ко-
гда  эти  изделия  подвергаются  воздействию  повы-
шенных  продольных  механических  нагрузок.  Кон-
струкции кабелей и проводов с использованием на-
нокомпозиционных проводников защищены патентом
РФ №90253 (приоритет от 29 июля 2009). Этот патент
является первым российским патентом на кабельные
изделия с использованием нанотехнологии.
Сообщалось [18] о завершении разработки компани-
ей LS Cable первого в мире кабеля, в производстве ко-
торого используются специально разработанные на-
номатериалы. Это достижение является результатом
двухлетних исследований, проведенных совместно с
Сеульским университетом, в результате которых были
разработаны  соответствующие  технологии  и  не-
обходимые для производства кабелей материалы, к осо-
бенностям которых относится отсутствие токсично-
сти,  огнестойкость,  соответствие  требованиям  эко-
логии.
В ходе этих работ были созданы материалы с высокой
огнестойкостью, в которых содержание замедлителей
горения снижено на 30% по сравнению с существую-
щими материалами.
Компания  заявила,  что  ее  цель  —  агрессивное  на-
ступление на такие экономически привлекательные
сегменты рынка, как кабели для электронных прибо-
ров, автомобилей, судов и кабели для подводной про-
кладки. Соответствующие разработки продолжаются.

Интересным является тот факт, что отсутствуют какая-
либо информация о реакции рынка на этот продукт
и об оценке коммерческого успеха этой работы.
В общем, следует отметить, что, несмотря на прин-
ципиальную перспективность использования средств
нанотехнологий для изготовления кабелей, количество
публикаций в мире в широкодоступных источниках,
относящихся к этой проблеме, крайне мало.

Организация работ по развитию нанотехнологий

в России

Работы по изысканию путей использования нанотех-
нологий для изготовления кабелей и проводов ведут-
ся и в нашей стране (рис. 13).
Так, на заводе «Микропровод» (входит в ОАО «Севка-
бель-Холдинг»)  проведены  испытания  [19]  электро-
технического лака для покрытия проводов, имеюще-
го в своем составе наночастицы кремния, что обес-
печивает  стойкость  лака  к  коронному  разряду.  Это
свойство важно для электротехнических изделий, к ко-
торым  приложено  высоковольтное  импульсное  на-
пряжение. На заводе успешно функционирует обору-
дование,  на  котором  серийно  изготавливается  эма-
лированный провод диаметром от 0,014 мм.
На  выставке  Rusnanotech’09  завод  «Сарансккабель»
представил проект выпуска новой импортозамещаю-
щей продукции на базе новейшего зарубежного обо-
рудования с использованием технологии наложения
изоляции из сшитого полиэтилена с применением на-
нокомпозитов с возможностью производства силовых
кабелей на напряжение до 500 кВ.
Дочерние предприятия ОАО «Севкабель-Холдинг» по-
дали в РОСНАНО три заявки на финансирование про-
ектов, связанных с использованием нанотехнологий в
кабельной промышленности [20]. Заявителями высту-
пают: Завод «Микропровод» (проект системы изоляции
проводов  с  нанолаками),  ЗАО  «Завод  «Агрокабель»
(проект производства проводов с противообледени-
тельной  системой),  ОАО  «Севкабель»  (проект  про-
изводства наномодифицированных эластомеров).
ЗАО «Оптиковолоконные Системы» (Саранск) реали-
зует инвестиционный проект «Создание производства
оптического волокна». Проект предусматривает строи-
тельство первого в России завода по промышленно-
му  производству  телекоммуникационного  и  техни-
ческого  оптического  волокна.  Производственные
мощности завода составят 2,5 млн км оптического во-
локна в год. На заводе будет производиться оптическое
волокно на основе нанотехнологий для кабелей свя-
зи,  предприятий  оборонного  комплекса,  для  пред-
приятий,  эксплуатирующих  сложные  технические
сооружения (мосты, трубопроводы, эстакады и т.д.), ме-
дицины, для предприятий, добывающих и транспор-
тирующих нефть и газ. Республика Татарстан пред-
ставила в Сбербанк России для софинансирования [21],
среди инновационных проектов наноиндустрии рес-
публики с наибольшей степенью готовности для про-
мышленного  внедрения,  инвестиционный  проект
ЗАО «НУРан» «Производство нанодисперсных поли-
мерных композиционных материалов для кабельной
и трубной промышленности Российской Федерации».

Москва, 35%

Другие , 30%

Санкт-Петербург,

14%

Королев, 11%

Новосибирск, 7%

Воронеж, 3%

13. Российские нанотехнологии, весна 2008

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 43

Page 10

тема номера —

нанотехнологии

w w w.kabel-news.r u

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

«КАБЕЛЬ-news»

Компания АПаТЭк изготавливает из нанокомпозитов
кабельные лотки и барабаны для намотки кабелей [22].
Руководство РФ большое внимание уделяет решению
вопросов  модернизации  экономики,  разработке  и
внедрению высоких технологий.
Открывая  второй  международный  форум  по  нано-
технологиям, Президент России Дмитрий Медведев за-
явил, что до 2015 г. на финансирование нанотехно-
логий будет выделено 318 млрд руб. [21]. Накануне от-
крытия форума премьер-министр Российской Феде-
рации Владимир Путин подписал распоряжение о вы-
делении ГК «Роснанотех» бюджетных ассигнований на
2010-2015 гг.
Документом, в частности, предписывается «...обеспе-
чить выделение Корпорации в 2010 г. 53 млрд руб.; при
формировании проекта федерального бюджета пред-
усматривать  Корпорации  на  2011  г.  бюджетные  ас-
сигнования  в  размере  39  млрд  руб,  на  2012  г.  —
28 млрд руб., на 2013 г. — 33 млрд руб., на 2014 г. —
18 млрд руб. и на 2015 г. — 11 млрд руб.»

Каковы возможности создания

кабелей нового поколения — «умных» кабелей?

Снижение массы кабелей, уменьшение их поперечных
размеров,  повышение  пожаростойкости,  снижение
уровня выделяемого при горении кабеля дыма, кор-
розионноактивных и токсических веществ и т. п., ак-
туальные, но очевидные требования.
Создание кабелей, обладающих важными, но до сих
пор не реализованными в современных конструкциях
функциями,  такими  как  самодиагностика,  самовос-
становление, самоочищение (этот ряд будет продол-
жаться  по  мере  появления  новых  достижений  в  на-
нотехнологиях и нанонауке) — вызов и для специа-
листов, работающих в различных областях нанотех-
нологии.
Многообразие  принципиальных  возможностей  ис-
пользования нанотехнологий для создания новых по-
колений кабелей (пока не может быть полностью оце-
нено) требует постоянного мониторинга и анализа до-
стижений и тенденций эволюции нанотехнологических
принципов как разработчиками кабелей(рис. 14), так
и их потребителями для своевременной постановки за-
дач для разработчиков с целью создания новой конку-
рентоспособной продукции. Решение таких задач мо-
жет потребовать много времени и важно не упустить
своевременный старт в этом процессе.
Определенного  ответа  на  поcтавленный  выше  во-
прос дать в настоящее время невозможно, однако не-
которые результаты исследований дают основания для
оптимизма.
Прежде всего, отметим, что пути поиска решений в раз-
личных областях нанотехнологий по своей сути яв-
ляются  эмпирическими,  что  усложняет  достижение
конкретных целей. Однако появилось сообщение [23]
о том, что американским исследователям в результа-

те проведения теоретических и экспериментальных ра-
бот удалось найти способ синтеза материала с регу-
лируемой  шириной  запрещенной  энергетической
зоны, что открывает путь к созданию материалов с про-
граммируемыми  свойствами.  На  основе  атомного
кластера As73 синтезирован наноразмерный матери-
ал,  в  котором  кластеры  As73  комбинируются  с  раз-
личными щелочными атомами, которые являются до-
норами зарядов для этих кластеров, что открывает путь
к созданию различных материалов с заданными ха-
рактеристиками.
Экспериментальные измерения показали, что шири-
на запрещенной зоны могла изменяться от 1,1 эВ до
2,1 эВ при том, что структурные сборки формирова-
лись из одинаковых кластерных «строительных» бло-
ков.
Сотрудники американского национального Институ-
та Стандартов и Технологии (NIST), проводя иссле-
дования по развитию нанотехнологий, передали ин-
формацию между двумя «искусственными атомами» по
алюминиевому микрокабелю, продемонстрировав но-
вый компонент для потенциальных квантовых ком-
пьютеров будущего. В целом устройство напоминает
миниатюрную версию линии передачи кабельного те-
левидения с некоторыми добавочными необычными
свойствами, включая сверхпроводящие цепи с нулевым
электрическим  сопротивлением  и  возможностями
формировать многоцелевые биты для передачи дан-
ных в соответствии с необычными законами кванто-
вой физики [24].
Реальным считается создание наноэлектронных функ-
циональных  устройств  типа  нанороботов,  транзи-
сторов, детекторов, коммутирующих элементов и ло-

гических схем, в том числе и на основе
нанотрубок [25]. В принципе, нано-
электронные функциональные эле-
менты и устройства, содержащие такие

...в результате проведения теоретических и экспериментальных работ удалось найти
способ синтеза материала с регулируемой шириной запрещенной энергетической
зоны, что открывает путь к созданию материалов с программируемыми свойствами...

14. Нанокабель

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 44

Page 11

элементы,  могут  формироваться
внутри  материала  оболочек  или
изоляции кабелей, наделяя их спо-
собностью  реагировать  на  изме-
нения внутренних и внешних фак-
торов,  активировать  различные  исполнительные
устройства  (в  том  числе,  и  наноустройства)  и  т.  д.
Принципиальной проблемой является обеспечение на-
ноэлекронных устройств питанием.
К решению такой задачи подошли китайские иссле-
дователи [26], которые обнаружили и исследовали воз-
можность  применения  нанотехнологических  прин-
ципов для преобразования энергии поверхностного
натяжения жидкости в электрическую энергию. До сих
пор  считалось  невозможным  практическое  исполь-
зование энергии поверхностного натяжения в качестве
источника энергии, поскольку лишь небольшое чис-
ло молекул и атомов взаимодействуют в поверхност-
ном слое жидкости и плотность этой энергии мала. Од-
нако, поскольку энергопотребление наноустройства-
ми мало, появилось предположение о возможности ис-
пользовать энергию поверхностного натяжения в на-
номасштабе.
В китайском Национальном центре Нанонауки и тех-
нологии (NCNST) практически продемонстрировано,
что  одностеночные  углеродные  нанотрубки  с  соот-
ветствующей  структурой  (SWCNT)  могут  быть  ис-
пользованы  для  преобразования  энергии  поверх-
ностного натяжения жидкостей в электричество. Та-
кой генератор может быть использован для создания
функциональных устройств в наномасштабных раз-
мерах с автономным питанием.
К его достоинствам относят: высокую выходную мощ-
ность (около 1800 мкВт на устройство), малое внут-
реннее сопротивление (единицы — сотни Ом), ста-
бильность, отсутствие движущихся частей. Такие ге-
нераторы могут быть соединены как последователь-
но, так и параллельно.
Для демонстрации эффекта исследователи сделали «на-
ноканат» из стыкованных между собой индивидуаль-
ных нанотрубок длиной 25 мм и диаметром 0,6 мм.
Этот  наноканат,  будучи  помещенным  в  этанол,  при
включении (т. е. при контакте с этанолом) генериро-
вал линейно возрастающее напряжение — от нуля до
240 мкВ за 240 секунд. Насыщение соответствовало 219

мкВ, эта величина оставалась стабильной в течение 6
часов. Было установлено, что напряжение может оста-
ваться постоянным все время, пока наногенератор кон-
тактирует с этанолом.
Авторы этой работы считают, что их исследования от-
крывают  возможность  создания  различных  нано-
устройств без внешних источников энергии. При со-
ответствующем усовершенствовании наногенераторов,
предполагается, что они смогут быть использованы для
питания таких традиционных электронных устройств,
как химические датчики и др.
Существо этой работы, на первый взгляд, никак не свя-
зано с разработкой кабелей. Тем не менее, можно пред-
положить, что генерация на наноуровне электрической
энергии (сигналов) при воздействии на них жидкостей
может  быть  использована  для  активизации  нано-
электронных устройств, для диагностики факта про-
никновения влаги в конструкцию кабеля.
Это, безусловно, футуристический взгляд в будущее, но
вышеизложенное иллюстрирует необходимость мо-
ниторинга  разнообразных  достижений  нанотехно-
логий для оценки возможностей использования их для
создания кабелей, имеющих абсолютно новые поль-
зовательские  свойства,  т.  е.  кабелей,  которые  могут
обладать  безусловными  конкурентными  преимуще-
ствами. Длина дороги, по которой должны идти в этом
направлении  исследователи,  не  поддается  явному
прогнозу, но это не является основанием для отказа
двигаться по пути прогресса.

Организация работ по развитию нанотехнологий

и нанонауки в мире

Работы по развитию нанотехнологий и внедрение ре-
зультатов этих работ осуществляются во всем мире в
больших масштабах, о чем свидетельствует большой
поток публикаций и новых книг, проведение между-
народных конференций и др. В выполнении этих ра-
бот принимают участие частные компании, исследо-
вательские организации и университеты, в том числе
и  при  государственной  поддержке,  а  также  и  госу-
дарственные организации (рис. 15).
Показателен пример США, где с 2001 года действует
программа «Национальная нанотехнологическая ини-
циатива» (NNI), цель которой — координация на фе-
деральном уровне исследований и разработок в обла-
сти нанотехнологий. В программу включены проекты,
реализуемые в 25 федеральных агентствах, 15 из них
получают средства из федерального бюджета — на 2011
год выделено 1,8 млрд долл. [27]. Общий объем инве-
стиций в NNI с 2001 года, включая 2011 год, составил
почти 14 млрд долл., на вопросы, связанные с окру-
жающей средой, здоровьем и безопасностью — более
480  млрд  долл.  Инвестиции  в  образование  и  иссле-
дования  в  области  этических,  законодательных  и
других социальных измерений с 2005 года превыси-
ли 260 млн долл.

тема номера —

нанотехнологии

«КАБЕЛЬ-news»

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

w w w.kabel-news.r u

...китайские исследователи обнаружили и исследовали возможность применения
нанотехнологических принципов для преобразования энергии поверхностного
натяжения жидкости в электрическую энергию...

15. Силиконовая долина

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 45

Page 12

В рамках этой программы целевое финансирование
работ осуществляется по следующим направлениям:

Фундаментальные явления и процессы,
Наноматериалы,
Наноразмерные устройства и системы,
Создание исследовательской и измерительной
техники, метрология и стандарты,
Нанопроизводство,
Окружающая среда, здоровье и безопасность
(EHS),
Образование, социальная составляющая.
Работы по развитию нанотехнолгий в США про-
водятся и вне рамок госбюджета. В результате
США являются страной с крупнейшим оборотом
наноматериалов — 1,12 млрд долл. в 2008 году.

Европейский союз также проводит большие работы в
области нанотехнологий в соответствии с принятым
в 2005 году планом действий: «Нанонаука и нанотех-
нологии: План действий для Европы на 2005 — 2009
годы». Результаты выполнения этого плана опублико-
ваны в отчетах за 2005-2007 и 2007-2009 годы. [28].
Одновременно с развитием нанонауки и нанотехно-
логий растущее внимание во всем мире уделяется оцен-
ке возможного влияния последствий производства на-
номатериалов и продукции, в которой эти материалы
используются, на здоровье и окружающую среду. В про-
грамме NNI финансирование исследований по этой
проблеме возросло с 68 млн долл. в 2006 году до 76 млн
долл. в 2009 году. В европейском плане действий это-
му аспекту практического внедрения нанотехнологий
также уделяется большое внимание.
Эта проблематика также находится в области деятель-
ности международной организации стандартизации ISO.
Решение проблемы нанотоксичности осложняется

тем, что невозможно прогнозировать токсический эф-
фект наноразмерных частиц известных материалов на
основании  свойств  этих  материалов  не  в  нанораз-
мерных измерениях.
Интенсивная дискуссия мирового масштаба, связанная
с возможными негативными последствиями внедрения
нанотехнологий, сосредоточена на трех направлениях —
употребление в пищу продуктов, содержащих нанома-
териалы;  попадание  наноматериалов  в  окружающую
среду и в пищевую цепочку; влияние наноматериалов на
людей, связанных с производством (рис. 16).
Вышеперечисленными проблемами озабочено и ав-
стралийское правительство, которое инициировало на-
циональную программу по обеспечению безопасности
таких технологий, как нанотехнологии и биотехно-
логии, как часть национальной стратегии внедрения
новых технологий [29].
Эта программа отражает приоритеты австралийского
правительства: здоровье, безопасность и защита окру-
жающей  среды.  Стратегия,  являющаяся  частью  пра-
вительственной инициативы СУПЕРНАУКА стоимостью
в 1,1 млрд долл., включает финансирование следующих
направлений национальной программы:
10,6 млн долл. на поддержку политических и законо-
дательных инициатив, на обеспечение взаимопони-
мания с промышленностью, на международную дея-
тельность и стратегические исследования,
9,4 млн долл. на обеспечение понимания обществен-
ностью перспектив и особенностей внедрения новых
технологий, 18,2 млн долл. выделяется Национально-
му институту метрологии для совершенствования ин-
фраструктуры  метрологии,  разработке  стандартов  и
проведения  экспертиз  и  согласования  действий  ав-
стралийского правительства с мировыми тенденциями.
Широкий интерес в мире к социальным аспектам раз-
работки и внедрения нанотехнологий, кроме проче-
го, отражается в проведении ежегодных конференций
«Общества по изучению нанонауки и порождаемых ей
технологий» (S.NET). Очередная конференция будет
проводиться в г. Дармштадт (Германия) с 29 сентября
по 2 октября 2010 года.
Программный комитет конференции предлагает об-
судить антропологические, культурные, экономические,
этические,  исторические,  философские,  политиче-
ские и социологические аспекты развития нанонауки
и нанотехнологий.
Информации,  подобной  вышеприведенной,  можно
найти в изобилии как в специализированных изданиях,
так и в различного рода информационно-обзорных ма-
териалах и сообщениях в Интернете.
Рассмотрение и решение проблемы защиты здоровья,
безопасности и защиты окружающей среды, социаль-
ные аспекты должны быть обязательными составными
частями любых проектов по разработке и внедрению
нанотехнологий — в том числе и для кабельной про-
мышленности. Следует заметить, что нанотехнологии

имеют большой потенциал и в сфере за-
щиты окружающей среды — альтерна-
тивные источники энергии, очистка
воды, воздуха и т. п. В этой связи инте-
ресно отметить, что в феврале 2010 года

тема номера —

нанотехнологии

...рассмотрение и решение проблемы защиты здоровья, безопасности и защиты
окружающей среды, социальные аспекты должны быть обязательными составными
частями любых проектов по разработке и внедрению нанотехнологий...

w w w.kabel-news.r u

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

«КАБЕЛЬ-news»

16. Нанолаборатория

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 46

Page 13

вышел первый номер журнала ENT
Magazine,  издание  которого  было
организовано в 2009 году группой
исследователей, занятых изучением
возможностей  нанотехнологий  в
области защиты окружающей среды
[30]. При решении вопросов о производстве кабельной
продукции  с  использованием  нанотехнологий  не-
обходимо знать и принимать во внимание влияние на-
нопродуктов  и  материалов,  содержащих  нанопро-
дукты, на производственный персонал, на окружающую
среду  в  процессе  производства  и  переработки  ис-
пользованной продукции. Важным вопросом являет-
ся  также  оценка  токсичности  продуктов,  которые
могут выделяться при нагреве и горении кабелей, при
воздействии на них агрессивных сред и т. п.
Решение проблем, подобных вышеупомянутым, долж-
но  быть  составной  частью  проектов,  связанных  с
внедрением нанотехнологий и материалов для изго-
товления элементов конструкции кабелей, содержащих
наноразмерные добавки.

Заключение

Развитию и внедрению нанотехнологий в настоящее
время уделяется большое внимание во всем мире, в этот
процесс вкладываются большие материальные и ин-
теллектуальные ресурсы, поскольку считается, что
именно нанотехнологии могут поднять нашу циви-
лизацию на принципиально новый уровень. Такая точ-
ка зрения подтверждается результатами теоретических
и практических работ, проводимых исследователями

во всем мире.Нанотехнологии позволяют создавать для
разнообразных областей применения новые мате-
риалы и наноразмерные функциональные элементы
и устройства, которые, в свою очередь, позволят соз-
дать принципиально новые образцы техники для са-
мых разнообразных областей применения.
И кабельная промышленность с использованием на-
номатериалов, наноустройств и нанотехнологий смо-
жет производить продукцию с характеристиками, не-
достижимыми другими средствами.
Для воплощения в реальность таких перспектив тре-
буется проведение (при условии своевременной по-
становки) большого объема исследований, включая на-
учные, технологические, метрологические и т. п. Со-
ставной частью проектов по внедрению нанотехно-
логий должны быть исследования по влиянию нано-
технологий и нанопродуктов на здоровье, безопас-
ность, экологию и т. п.
Кроме прочего, необходимо проводить оценку и ком-
мерческой эффективности работ по созданию новой
кабельно-проводниковой продукции с учетом такого
важного показателя как отношение цена/качество, на
величину которого влияет вся совокупность факторов,
определяющих положение производителя кабельной
продукции на рынке.

тема номера —

нанотехнологии

«КАБЕЛЬ-news»

/ и ю н ь - и ю л ь 2 0 1 0 /

w w w.kabel-news.r u

...кабельная промышленность с использованием наноматериалов, наноустройств
и нанотехнологий сможет производить продукцию с характеристиками,
недостижимыми другими средствами...

Список литературы

Рубанов В.

Прикладная сверхпрово-

димость-2010. Краткая информация о

научно-технической конференции «При-

кладная сверхпроводимость-2010».

Ка-

бель-news. 2010, №3.

Светиков Ю. В.

Современные тенден-

ции развития кабельного производства.

Компоненты и Технологии. 2007, №8.

Еленин Г. Г.

Нанотехнологии, нано-

материалы, наноустройства.

http:// www.skurdiumov.narod.ru/ELE-

NIN.htm.

Боейлс Д. М.

Нанотехнология

http://www.rivasoft.ru/readarticle.php?ar-

ticle _id=6.

http: //www.americanelements.com

Cizmic H.

Nanotechnology to optimize

and construct special cables

. Wire and

Cable International. 2005, №4.

Cizmic H.

Nanotechnology: how small

is the nanoworld in cable industry.

Wire

Journal International. 2007, №3.

Светиков Ю. В.

Нанотехнологии — ка-

ковы ожидания разработчиков кабелей?

Компоненты и Технологии. 2009, №9.

http://www.nanocompositech.com/Clay.

polymer review-nanoconposite.html

10.

http://www.nanotechnology.com/Na-

notechnology News Archive.

http://www.nanowerk.com/Kevlar spo-

tid=9412.php.htm

12.

http://IDTechEx.com

13.

http://www.nanotechwire/news.asp.htm

14.

http:// www.nanowerk.com/ Nano sa-

fety spotid=14708.php.htm

15.

http://www.izvestia.ru, www.world-

of-nano.blogspot.com/2008/02/blog-

post_13.htm

16.

http://www.airforce-technology.com.

Tech trends: The shrinking size of the cable.

17.

Путилов А.В., Панцырный В.И., Ши-

ков А.К., Воробьева Ф.Е., Хлебова Н.Е.,

Дробышев В.А., Беляков Н.А., Потапенко

И.И.

Создание высокопрочных нано-

структурных микрокомпозиционных Cu-

Nb электротехнических проводов с ис-

пользованием методов деформации.

Цветные металлы. 2008, №3.

18.

http://www.lscable.com/pr/news

19.

http://SEVKAB news.php.htm]

Севка-

бель-Холдинг провел испытания лака с

использованием нанотехнологий.

Пресс-служба ОАО «Севкабель-Хол-

динг». Пресс-релиз, 11.02.2010.

20.

http://www.spbgid.ru/index.php?new

s — 23 марта 2010 г.

21.

http://prav.tatar.ru/rus/index.htm/news

/39547.htm

22.

http://www.apatech.ru/index.html

23.

http://www.nanowerk.com. Desig-

ning nanoscale materials with a precise

control over properties (Nanowerk News,

05.03.2010, ref . Virginia Commonwealth

University).

24.

http://www.nanotech-now.com

25.

http://www.tmpsearchers.com/

new/images/tmp_logo.gif

26.

http://www.nanowerk.com. Michael

Berger. Powering nanotechnology devices

with novel energy generators. Nanowerk

Spotlight, 05.03.2010.

27.

http:// nano.gov/html/about/fun-

ding.html

28.

http:// cordis.europa/nanotechnology

29.

http:// www.innovation.gov.au/enab-

lingtechnologies

30.

http://www.netline.com/ent

36-47.QXD:76-79Wom1.QXD 7.22.10 22:02 Page 47

Оригинал статьи: Кабели и нанотехнологии

Читать онлайн

Будущее кабельной промышленности связано с ее способностью производить конкурентоспособную продукцию в соответствии с ужесточающимися требованиями, соответствующими эволюции известных и новых областей применения, новым международным стандартам, требованиям по защите окружающей среды, безопасности и здоровья.