Sk.ru продолжает серию публикаций о резидентах «Сколково», которые примут участие в форуме «Открытые инновации» в Москве 31 октября – 2 ноября. За два года стартап «Оптогард Нантотех», сформировавшийся на базе Академгородка в Новосибирске для коммерциализации научных разработок Сибирского отделения РАН, достиг уровня, который позволяет ему тягаться по качеству обработки деталей двигателя с ведущими автопроизводителями, причем с гораздо меньшими затратами.
«Оптогард Нанотех», резидент кластера ядерных технологий, разместится на форуме в сколковской зоне «Новые промышленные технологии» и представит два ключевых направления своей деятельности, отправной точкой которых стали исследования сибирских ученых из Института лазерной физики и Института неорганической химии СО РАН в области создания мощных лазеров и синтеза сверхтвердых покрытий. «Наш проект — это внедрение лазерно-плазменных технологий для получения сверхтвердых покрытий и модификации поверхностей. Такие технологии позволяют в разы снизить себестоимость изделий, значительно увеличить срок их службы, повысить износостойкость, ударопрочность как вновь изготавливаемых, так и восстанавливаемых деталей машин и механизмов», - рассказал sk.ru Павел Смирнов, гендиректор «Оптогард Нанотех».
Павел Смирнов и Зоя Хватикова из «Оптогард Нанотех» рядом с просвечивающим электронным микроскопом в ЦКП «Микроанализ». Фото: sk.ru
Ноу-хау компании - не в самих покрытиях, а в способе их нанесения. Общепринятая практика такова: процесс происходит в вакууме, он дорогой и медленный. «Мы же получаем покрытия при атмосферном давлении и в сотни раз быстрее, со скоростью порядка 100 квадратных сантиметров в секунду. Как результат: у нас себестоимость квадратного метра покрытия из карбонитрида кремния составляет 1,5- 2 тысячи рублей, тогда как нашим конкурентам производство квадратного дециметра обходится примерно в 10 тысяч рублей, - уверяет Смирнов. – Такого результата удалось добиться благодаря тому, что мы научились зажигать лазерную плазму с уникальными характеристиками прямо над поверхностью обрабатываемой детали».
Модель находящегося в процессе сборки полноценного лазерно-плазменного комплекса «Оптогард Нанотех», способного обрабатывать детали с самой сложной геометрией. Видео предоставлено «Оптогард Нанотех».
Покрытие от «Оптогард Нанотех» противостоит коррозии, не подвержено химическому воздействию и делает деталь прочнее. Твердость пленки - порядка 30 гигапаскалей. Для примера: твердость брони третьего класса, которой обшивают бока БТР, составляет 7-9 гигапаскалей. Сверхтвердые и стойкие материалы имеют общепромышленное значение и применимы там, где приходится иметь дело с трущимися деталями и механизмами (двигатели, трансмиссии, насосы и т.д.) «Востребованность таких разработок очевидна. Мы можем сделать железобетонные конструкции и, следовательно, здания, прочнее», - приводит пример Павел Смирнов. Нефтедобытчикам «Оптогард Нанотех» предлагает в решении технических проблем, связанных с тем, что нефть в России высокосернистая и содержит много парафина. Чем более гладкими будет покрытие труб и перекачивающих узлов, тем меньше они будут забиваться примесями нефти. «Еще одна проблема связана с добычей на шельфе: нефть идет вместе с кварцевым песком, твердость которого составляет порядка 9-10 гигапаскалей. Он разрушает детали и механизмы перекачивающих и высасывающих насосов. Наше покрытие минимизирует эти последствия», - говорит Смирнов.
Оборудование сколковского стартапа. Фото: «Оптогард Нанотех».
На транспорте, в частности, железнодорожном, применение лазерно-плазменных технологий способно увеличить ресурс работоспособности деталей, машин и механизмов, что в перспективе, не исключает собседник sk.ru, может привести к снижению стоимости билетов. По данным Смирнова, потери железнодорожного транспорта в России от вызванных трением межремонтых промежутков превышают 9 млрд рублей в год. Срок службы колесных пар у нас - 4-5 лет по сравнению с 12-ю годами в Европе, где используют более дорогие и качественные марки стали.
Пример из области железнодорожного транспорта гендиректор «Оптогард Нанотех» привел неслучайно. ОАО «РЖД» – один из ключевых партнеров сколковского резидента. «При поддержке президента РЖД Владимира Якунина и Юрия Осипова, на тот момент руководившего РАН, мы вместе с Институтом лазерной физики СО РАН подписали протокол с ВНИИ железнодорожного транспорта о создании на базе Экспериментального железнодорожного кольца в подмосковной Щербинке опытного центра по лазерно-плазменной обработке деталей. Перечень приоритетных направлений применения нашей технологии только в РЖД состоит как минимум из пяти пунктов, от повышения износостойкости колес и рельсов до боковых изломов рам, что особенно актуально в свете планов по развитию в России скоростного железнодорожного сообщения», - рассказал Павел Смирнов.
Микросъемка, на которой отчетливо виден сверхтвердый слой и очень твердый подслой с уникальной структурой. Она образуется благодаря свойству лазерной плазмы, генерирующей гиперинтенсивный ультразвук при модификации поверхности металла. Фото: «Оптогард Нанотех».
Еще один потенциальный клиент, с которым стартап из Сколково ведет переговоры, - «Коломенский завод», выпускающий дизели, в том числе на экспорт. «На азотирование гильзы цилиндра двигателя для повышения ее твердости и износоустойчивости у них уходит трое суток. Понято, что охватить этим процессом всю свою продукцию на заводе не могут, поэтому азотируют в основном цилиндры для оборонки. Наше решение позволит «Коломенскому заводу» обрабатывать одну гильзу всего за три минуты», - поясняет Смирнов.
Ноу-хау сколковских резидентов пригодилось бы не только в Коломне, но и в немецком Ингольштадте. «Ауди» вот уже несколько лет упрочняет цилиндры двигателей. В результате расход масла снижается на 90%, расход топлива – на 15%, сроки жизни автомобиля увеличивается, улучшаются и экологические характеристики. «Немцы используют для этого очень дорогой и сложный УФ-эксимерный лазер, который они получили от Бундесвера. У него неподвижная лазерная головка, вокруг которой вращается махина блока цилиндров. В нашем углекислотном лазере маленькая лазерная головка, конструкция которой также является нашим ноу-хау, вращается внутри цилиндр. Естественно, производительность выше, а стоимость обработки детали гораздо ниже», - говорит Павел.
Из серии «Ученые шутят»: «Подмосковные вечера» в исполнении лазера. В основу композиции положены уникальные свойства лазерной плазмы, способной генерировать звуковые колебания по программе, созданной исследователями из «Оптогард Нанотех». Видео предоставлено П. Смирновым.
Лазерную установку на «Открытые инновации» команда «Оптогард Нанотех» не повезет – она одна заняла бы добрую часть зоны, отведенной для всех четырех десятков экспонентов от «Сколково». «Фонд помогает с подготовкой презентационного материала, который будет наглядно демонстрировать перспективы технологии. Плюс к этому мы возлагаем большие надежды на возможность личного общения с посетителями форума», - делится планами собеседник sk.ru. То, что это будет мероприятие широкого профиля, а не узкоотраслевое, индустриальное, его нисколько не смущает: «Наши технологии имеют общепромышленное значение, позволяют решать проблемы инновационного развития. Для нас «Открытые инновации» станут хорошей презентационной площадкой, которая, надеюсь, поможет завязать новые контакты с представителями промышленных, деловых и научных кругов и познакомиться с новыми партнерами и заказчиками. Убежден, что мы будем им интересны, неслучайно по итогам Startup Village мы были признаны одним из 20-ти лучших стартап-проектов».
В сколковском ядертехе «Оптогард Нанотех», поясняет Смирнов, оказался из-за того, что ключевые для компании лазерно-плазменные технологии входят в форсайт именно этого кластера. При этом есть очевидное пересечение и с форсайтом кластера энергоэффективных технологий в том, что касается покрытий и их свойств. Во время интервью гендиректор «Оптогарда» не раз в превосходных выражениях отзывался о сколковской инфраструктуре, без которой, по его мнению, столь стремительное развитие проекта было бы сложно представить. «Лаборатории с оборудованием такого уровня в России, пожалуй, больше нет нигде. В ЦКП «Микроанализ» собраны приборы, которые позволяют производить все спектр исследования материалов, от изучения его поверхности до анализа структуры. Например, есть уникальная пробоподготовка для изготовления тончайшей фольги толщиной в несколько ангстрем. Здесь же на просвечивающем микроскопе мы исследуем структуру получившегося материала. Весь комплекс даже сложных исследований можно провести буквально за день».