Кабели и нанотехнологии

Page 1
background image

Page 2
background image

тема номера  —

нанотехнологии

36

Каково будущее 

кабельной продукции?

К

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
background image

тема номера  — 

нанотехнологии

37

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
background image

тема номера  —

нанотехнологии

38

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»

Н

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

He

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
background image

тема номера  — 

нанотехнологии

39

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
background image

тема номера  —

нанотехнологии

40

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
background image

тема номера  — 

нанотехнологии

41

«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

6

: 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

0

20

07

20

06

20

05

20

04

20

03

20

02

20

01

20

00

19

99

19

98

19

97

19

96

19

95

19

94

Carbon Nanotubes

Nanowires

N

u

m

b

er

 o

f A

n

n

u

al

 P

u

b

lic

at

io

n

s

a)

b)

США

29%

Китай

26%

Япония

11%

Южная Корея

7%

Германия

5%

Франция

4%

Англия

4%

Другие

13%

8. Полимерные нанокомпозиты

9. Распределение числа публикаций об УНТ по годам 

ко

л

и

че

ст

во

 п

уб

л

и

ка

ц

и

й

 п

о

 г

о

д

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
background image

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

42

...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
background image

тема номера  — 

нанотехнологии

43

«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
background image

тема номера  —

нанотехнологии

44

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
background image

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

45

«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
background image

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

46

...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
background image

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

47

«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

1.

Рубанов В. 

Прикладная сверхпрово-

димость-2010. Краткая информация о

научно-технической конференции «При-

кладная сверхпроводимость-2010».

Ка-

бель-news. 2010, №3.

2.

Светиков Ю. В. 

Современные тенден-

ции развития кабельного производства.

Компоненты и Технологии. 2007, №8.

3.

Еленин Г. Г. 

Нанотехнологии, нано-

материалы, наноустройства.

http:// www.skurdiumov.narod.ru/ELE-

NIN.htm.

4.

Боейлс Д. М. 

Нанотехнология

.

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

ticle _id=6.

5.

http: //www.americanelements.com 

6.

Cizmic H. 

Nanotechnology to optimize

and construct special cables

. Wire and

Cable International. 2005, №4.

7.

Cizmic H. 

Nanotechnology: how small

is the nanoworld in cable industry.

Wire

Journal International. 2007, №3.

8.

Светиков Ю. В. 

Нанотехнологии — ка-

ковы ожидания разработчиков кабелей?

Компоненты и Технологии. 2009, №9.

9.

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

polymer review-nanoconposite.html

10.

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

notechnology News Archive.

1

1.

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


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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

Технологический суверенитет в российской энергетике: энергоэффективные трансформаторы с сердечниками из аморфной стали

Энергоснабжение / Энергоэффективность Оборудование Экология
ООО «НПК «АВТОПРИБОР»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

Разработка методики точной оценки фактической загрузки трансформаторов 6(10)–0,4 кВ с помощью данных от интеллектуальных систем учета электрической энергии

Энергоснабжение / Энергоэффективность Оборудование
Мусаев Т.А. Хабибуллин М.Н. Шагеев С.Р. Федоров О.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 4(73), июль-август 2022

О ремонтах оборудования распределительных устройств 220‑500 кВ узловых подстанций и их схемах

Управление производственными активами / Техническое обслуживание и ремонты / Подготовка к ОЗП Оборудование
Гринев Н.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»