НАНОТЕХНОЛОГИЯ КОМНАТНОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИЭЛЕКТРОННОЙ ТЕОРИИ
СВЕРХПРОВОДИМОСТИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
С ИСКУССТВЕННЫМ ИНТЕЛЛЕКТОМ
Венчурный фонд ВПК является инициатором проекта по созданию комнатнотемпературных сверхпроводников (КТСП), выполняемого в рамках национального проекта “Образование” и созданного с этой целью НОЦ в составе: лаборатории технической экспертизы интеллектуальных нанотехнологий Регионального центра новых информационных технологий УГТУ-УПИ, кафедры ХТКиО (специальность 251000 - Химическая технология монокристаллов, материалов и изделий электронной техники).
Цель проекта: изготовление нового уникального сверхпроводника, работающего при комнатной температуре и подготовка к выпуску продукции, не имеющей аналогов и конкурентов на мировом рынке, а также подготовка специалистов в области интеллектуальной нано- и пикотехнологии, компьютерной химии и молекулярных нейророботов.
Актуальность проекта: С момента открытия высокотемпературной сверхпроводимости за рубежом (1986 г) прошло более 20 лет, а комнатнотемпературный сверхпроводник так и не создан. В России эту проблему решают 45 организаций и фирм, но без результатов, так как механизм высокотемпературной сверхпроводимости им неизвестен.
Реализация проекта: В теоретическом плане разработан инженерный метод расчета свойств КТСП, отличающийся тем, что в основу механизма сверхпроводимости положен вариант теории объединения фундаментальных взаимодействий, предусматривающий наличие у носителей тока - электронов не только электрического, но и цветового заряда. Созданный, на этой основе, программный комплекс позволяет расчетным путем находить оптимальные размеры кристаллической решетки и температуру перехода в сверхпроводящее состояние в зависимости от вариантов нанотехнологии, с требуемой для практики точностью.
В разработке нанотехнологии КТСП принимают участие специалисты УГТУ-УПИ (Екатеринбург) и НИИЭТ (Воронеж).
Обоснование перспективности проекта на основе анализа
рынка сверхпроводников
Рынок для данной продукции - глобальный.
Применение сверхпроводников работающих при комнатной температуре в электроэнергетике дает:
- сокращение потерь электроэнергии примерно в 2 раза;
- снижение массогабаритных характеристик оборудования;
- повышение надежности и устойчивости работы энергосистем;
- создание принципиально новых систем энергетики при совмещении с другими инновационными подходами за счет синергетического эффекта.
Кроме этого, явление сверхпроводимости уже нашло практическое применение в магниторезонансных томографах, нано- и пикоэлектронике.
Использование сверхпроводников, работающих при комнатной температуре, позволит создать принципиально новые накопители энергии, трансформаторы, магнитные сепараторы, двигатели, генераторы. Перспективные сферы применения - в автомобильном, морском, авиационном транспорте, в транспортном магнитном подвесе на железных дорогах, в установках термоядерного синтеза, ускорителях и в военном деле.
Емкость мирового рынка сверхпроводниковой продукции /ретроспектива и прогноз на будущее/ отражает сферы применения Проекта:
Отрасли | 1994 | 2000 | 2010 | 2020 |
Объем продаж (млрд. долл.) | 1,5 | 8-12 | 60-90 | 150-200 |
Электроника | незначительно | 23% | 32% | 46% |
Энергетика | незначительно | 15% | 16% | 18% |
Транспорт | незначительно | 9% | 6% | 9% |
Медицина | 100% | 30% | 24% | 11% |
Прочее | незначительно | 23% | 22% | 16% |
ИТОГО | 100% | 100% | 100% | 100% |
Источник: Р.С.Соколовский, Intermagnetics General Corp.
По данным ведущей компании США «American Superconductor» рынок сверхпроводников, работающих при температурах не менее -180˚С, в 2006 году составлял $10 млрд. /American Superconductor Corporation: компания занимается исследованиями, разработкой и реализацией электротехнического оборудования на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Продукция компании защищена сотнями (более 700) патентов и лицензий./
По оценке специалистов - 2010 г. – время начала интенсивной замены электроэнергетического оборудования, выработавшего свой ресурс в энергосистемах всего мира. Страны, сумевшие довести разработки сверхпроводящих устройств до промышленной реализации, станут лидерами энергомашиностроительного сегмента мирового рынка. США и Япония имеют самые большие доли на рынке сверхпроводящих материалов и систем. Россия на новом витке мировой сверхпроводниковой гонки выглядит пока достаточно скромно.
По оценке Всемирного банка к 2012 году рынок сверхпроводников будет составлять ~ $70 млрд., а к 2022 году превысит $240 млрд.
Предлагаемый Проект может радикально изменить мировой рынок сверхпроводников. Реально прогнозировать рынок продаж с использованием предлагаемого продукта в объеме $450-600 млрд. уже к 2015 году.
По всем вопросам просим обращаться к Вере Юрьевне Коротковой:
Это интересно:
Узнать больше Вы можете на сайте:
