Пифагоровы штаныКаких материалов не хватает сегодня для промышленной революции? - Олег Панченко - Интервью - 2019-04-23

А. Петровская― Добрый день! У микрофона Александра Петровская. Это программа «Пифагоровы штаны», наша новая научная программа. Здесь мы говорим об изнанке науки, научных достижениях. Сегодня в гостях у нас Олег Панченко, заведующий Лабораторией легких материалов и конструкций Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. Олег, здравствуйте!

О. Панченко― Добрый день.

А. Петровская― Мы сегодня с вами будем оправдывать название Лаборатории – легкие материалы и конструкции. В полной мере легкий материал – тот, который имеет плотность меньше единицы, вами был создан.

О. Панченко― В первую очередь речь идет о металлическом материале. Здесь особенно интересно то, что представить себе металлический материал, который не тонет в воде, выглядит это очень интересно, и люди смотрят на это с большим удивлением. Если говорить о первичности нашей разработки, то стоит заметить, то, в принципе, это уже делалось. История пеноматериалов металлических – она очень давняя, примерно конец 50-х годов, разработки СССР. Что мы привнесли? Мы превратили функциональный материал – металлическая пена не могла использоваться для конструкций каких-то, она могла использоваться, например. Для теплоизоляции, звукоизоляции.

А. Петровская― То есть, с прочностью связано было?

О. Панченко― Да, потому что прочности, естественно, никакой не было. Мы к пеноматериалу добавили металлический сплошной материал и получили некий сэндвич или композитный материал, который уже может использоваться для производства конструкций.

А. Петровская― Это как-то изменило его легкость, плотность?

О. Панченко― Действительно, изменило.

А. Петровская― Если говорить по-честному, это не самый существующий в природе легкий относительно плотности материал, но материал, который при таких показателях плотности максимально прочный. Так будет верно сказать?

О. Панченко― Да. Это ближе к действительности, ближе к правде.

А. Петровская― Этот материал где может быть использован? Я так понимаю, такие самоплавающие корабли, не требующие каких-то дополнительных систем для того, чтобы держаться на воде?

О. Панченко― В принципе, любое судно обладает некой плавучестью за счет целостности корпуса. Мы об этом говорим. В случае эксплуатации нашего материала, да, действительно, даже с учетом каких-от пробоин или дефектов в корпусе судно не утонет, если мы говорим именно о судостроении. Но в целом этот материал может использоваться много где в других областях, отраслях промышленности за счет большой своей жесткости. Жесткость у нас с вами требуется в авиации. То есть, при строительстве или, если хотите сказать, самолетов, даже космических кораблей. Даже в автомобилях это необходимо, потому что, чем жестче корпус, тем лучше так называемая управляемость автомобилем. Спортивные автомобили, гоночные – они должны обладать очень жестким корпусом.

А. Петровская― Жесткость, сравнимая с теми материалами, которые сегодня используются в тех отраслях, которые Вы назвали, или значительно выше?

О. Панченко― Значительно выше.

А. Петровская― То есть, практически преимущество данного материала не только то, что это материал с низкой плотностью, высокой прочностью, это еще и материал, который может быть, скажем, в максимально большом количестве сфер использован, потому как сочетает эти два фактора?

О. Панченко― Да, он сочетает эти факторы. Кроме того, он еще обладает теми же самыми свойствами пены, которые мы с вами уже обсудили – звук поглощает хорошо и плохо проводит тепло.

А. Петровская― Чему этот материал не поддается? Или его можно и лазерной рекой, и болгаркой, и так далее? какие есть сложности?

О. Панченко― Если говорить про технологии обработки, то здесь сложностей никаких нет. Все классические способы, в том числе, сварка, резка – пожалуйста. Есть еще у него дополнительное такое интересное свойство, что при повышенных температурах этот материал хорошо формуется. Он может занимать любые объемы, какие угодно. У него есть одно очень интересное свойство, которое связано… ну, не связано, ассоциируется, скажем так, со всеми композитными материалами. Это нетрехмерность его свойств. Он в плоскости может тянуться, гнуться, изгибаться. Но, если мы представляем себе попытку растяжения этого материала вдоль внутренней части, то есть, вдоль пены, то конструкционных свойств, как я сказал, пена не имеет, и прочности, соответственно нет. На текущий момент практически во всех отраслях промышленности, в которых так или иначе применяются материалы, необходимо наличие вот этой трехмерности свойств. Для того чтобы переходить к различным композитам, конструктору нужно использовать новые методы конструирования, а это очень тяжело дается. То, с чем мы на текущий момент столкнулись, по крайней мере, в отношении этого материала, это очень неповоротливость индустрии, которая новые технологии воспринимает не всегда с большим удовольствием. Хотя понятны преимущества этих технологий, этих материалов.

А. Петровская― Что касается стоимости производства? Или условия какие-то, может, особые?

О. Панченко― Условий особых на само деле нет. То есть, то, что мы сделали, формально можно сделать на любом заводе, который производит металлопрокат. Единственное, что, когда мы говорим о стоимости, здесь вопрос масштаба всегда соотносится с вот этой стоимостью. Чем больше мы имеем производимого продукта, тем меньше его стоимость. Естественным образом старт любой технологии – это достаточно дорого. То есть, то, что мы сейчас можем предложить, это приличные деньги, которые для малого бизнеса, на мой взгляд, они недоступны.

А. Петровская― А что касается кораблестроения, такие большие отрасли, то здесь эта история может быть интересна?

О. Панченко― Она периодически очень интересна.

А. Петровская― Спрос есть? Вот вы создали этот материал. Дальше это куда-то идет? Или пока на уровне разработки, и пока непонятно, как дальше это будет применяться в действительности?

О. Панченко― В действительности пока спрос нащупывается. По моему опыту могу сказать, что звонков очень много всяких разных, и из-за рубежа тоже. В том числе, мы этот материал показывали нашему министру промышленности, Денису Валентиновичу Мантурову, ему эта разработка очень заинтересовала. Наш Минпромторг очень посодействовал началу поиска именно промышленной площадки, которая бы это производила. Но вот сама по себе рыночная история – она очень сложная, особенно для меня, потому что я продавец.

А. Петровская― Еще вопрос, что касается зарубежного опыта, потому что вы сказали, что есть интерес со стороны западных партнеров. Такого подобного материала, который бы сохранял и низкую плотность, и высокую прочность, на Западе тоже не представлено?

О. Панченко― Почему же? Там тоже очень много работают в этом направлении. Как я сказал…

А. Петровская― То есть, это в качестве импортозамещения, а не в качестве мирового как бы такого открытия?

О. Панченко― Я бы сказал, если говорить про сам материал, да, материалы такие действительно существуют. Найти, купить потенциально какой-от аналог, думаю, это возможно. Но другой вопрос, то технология производства очень разная. В моем представлении то, что мы сделали, это дешевле.

А. Петровская― То есть, вопрос в том, как этот материал создать, получить.

О. Панченко― Ну да.

А. Петровская― А в чем ключевая особенность? Почему дешевле?

О. Панченко― Тут можно погрузиться в набор технологий, очень попробую простым языком. То, что делается в мировой практике, это так называемая порошковая металлургия. То есть, речь идет о том, что используется пороформ – это вещество, которое при повышенной температуре разлагается и выделяет газ. И вот этот газ обеспечивает формирование пены. Мы пошли другим путем. Мы разработали технологию получения этой пены из расплава. Мы еще научились делать градиентность, то есть, переменность по плотности материала. То есть, где-то у нас плотность, например, 0,2, в пять раз меньше воды, а где-то плотность алюминия – 2,7. И менять это мы можем в зависимости от того, что мы фактически хотим. Вот, что мы сделали. Наиболее близкое, что было получено, это было получено у японских ученых. Но они использовали похожие технологии из расплава, но они могли получить либо полностью пористое тело, либо не получить пористое тело. А мы можем и сплошное, и такое в одном куске.

А. Петровская― То есть, эти особенности и создают некую уникальность тому, что вы создали? Уникальность, причем не только в России, но и в мире?

О. Панченко― Да, здесь можно сказать, что мы уникальны.

А. Петровская― У нас время завершать сегодняшнюю программу. Последний вопрос – какой материал сегодня необходимо создать в промышленности для того, чтобы сделать прорыв в экономике?

О. Панченко― По материалам?

А. Петровская― Ну вы же за материалы и легкие конструкции отвечаете.

О. Панченко― Понимаете, я столкнулся не с тем, что материал не сделать. Я как человек, который очень близок к технологии, столкнулся, как я сказал, с неповоротливостью промышленности. Материал-то мы сделаем под запрос. Вопрос стоит – насколько быстро его можно внедрять.

А. Петровская― Олег Панченко, заведующий Лабораторией легких материалов и конструкций Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого был у нас в гостях. Спасибо.

О. Панченко― Вам спасибо за приглашение.