Академик Михаил Предтеченский: Нет фундаментальной науки. Есть фундаментальные результаты

Ɔ. Поздравляю вас с высокой оценкой вашего труда государством. Расскажите подробнее, за что вам была вручена эта премия? Что принципиально нового удалось сделать вам и вашим коллегам? Речь идет о том, что вы сумели довести лабораторные исследования до стадии промышленного производства?

Читатели «Сноба» достаточно подробно знают, что такое одностенные углеродные нанотрубки или графеновые нанотрубки, благодаря интервью с моим коллегой, президентом OCSiAl Юрием Коропачинским. Он отвечает в компании за бизнес, я — за научную и технологическую части. Я автор метода, на базе которого была создана технология, и создатель самой этой технологии. Под моим руководством была разработана первая промышленная установка, фактически единственная в мире такого рода. Можно даже сказать, что весь мировой рынок одностенных углеродных нанотрубок сейчас обеспечен двумя нашими установками. Еще одна часть моей работы связана с использованием нанотрубок как продукта для создания принципиально новых материалов и устройств. 

Ɔ. А почему, на ваш взгляд, до промышленной технологии синтеза графеновых нанотрубок не додумались ваши западные коллеги-конкуренты с их-то технологической мощью? Ведь были же какие-то попытки, тот же Bayer пробовал что-то сделать.

Когда так говорят, мне даже порой обидно становится. Разве Запад всегда должен быть для нас каким-то эталоном?

Эта государственная премия для меня уже вторая, первая была тоже государственная, но новосибирская (речь идет о Государственной премии Новосибирской области 2018 года. — Прим. «Сноб»). Когда я выступал на ее вручении, то заметил, что в России можно сделать не только автоматы Калашникова. Но почему-то наша специфика — это много идей и слишком мало их воплощений. Почему-то вертолеты или телевидение придумывают русские, а делают их где-то еще. Мозгов много, а до конкретного производства довести никак не выходит. Мне всегда это не нравилось, и это был один из мотиваторов для того, чтобы показать: в России могут сделать то, что нигде больше не смогли. И мы сделали. И объяснение, почему у нас получилось, очень простое: нужно серьезнее относиться к работе и минимизировать ошибки. Только тогда возможен результат. Кроме того, я поставил себе цель: не просто работать в научном направлении, а приносить реальную пользу людям. Стандартный подход у ученых такой: они что-то придумывают, а потом пытаются пристроить это куда-то и получить деньги. Но, как правило, это у них редко получается. Я же в какой-то момент понял, что нужно сначала сформулировать задачу, то есть результат, который будет востребован, и от нее уже выстраивать все остальное.

На этом пути трубки — не первый мой опыт. Началось все еще с Hewlett-Packard лет тридцать назад: мне поставили задачу создать принтер, который бы печатал каплями расплавленного металла, и я ее решил. И когда я понял, что нанотрубки могут, в кавычках или без, изменить мир, обеспечить скачок в «карбоновый век», как в свое время изобретение бронзы подвело черту под каменным веком человечества, я за это дело взялся. Встреча с Коропачинским была в этом смысле ключевой: мы оба поняли, что это может быть реальным проектом. В одиночку ни он, ни я этого не сделали бы.

Ɔ. Государство вам не мешало?

Когда началась перестройка, у меня были мирового уровня результаты в области температурной сверхпроводимости, прямо прорывные, и государство помогло мне в этом смысле. А потом все рухнуло, денег не было, все пошли зарабатывать, многие ученые уехали. И тогда я понял, что нужно так выстроить работу, чтобы минимально зависеть от государства, научиться жить без него. Это тоже один из векторов, которые привели меня в ту точку, где я нахожусь.

Ɔ. Тем не менее в какой-то момент государство вам помогло и с нанотрубками. У вас был еще один партнер, поверивший в проект, — компания «Роснано».

Роснано была первым внешним инвестором. И заслуга Анатолия Чубайса здесь, конечно, в том, что он разглядел колоссальный потенциал наших идей. Получить эти инвестиции было непросто. Роснано пришла на стадии, когда у меня уже были лабораторные результаты и нужно было строить первую промышленную установку. Здесь, безусловно, были очень большие риски, и мы отдаем должное Анатолию Борисовичу: его личная роль в этом проекте очень высока.

Ɔ. Процесс перевода из лаборатории на промышленную основу был длительный или вы добились этого достаточно быстро?

Мы потрясающе быстро двигались. От идеи до первой установки — пять лет, и еще пять лет до текущего состояния, когда мы абсолютные монополисты в мире в этой области. Притом еще и «единорог», с рыночной оценкой компании в 1,5 миллиарда долларов.

Ɔ. Какую долю мирового рынка вы сейчас занимаете?

Принято говорить, что 90%. Но, называя эти цифры, мы, по сути, страхуемся, потому что точно не знаем, продает ли нанотрубки кто-то еще. Когда мы вышли на рынок, мировые цены опустились больше чем в 100 раз — и рынок на этом фактически закончился. Есть одна японская компания, которая тоже утверждает, что обладает промышленной установкой, но никакой сильной конкуренции мы там не чувствуем. Да и трубки их купить невозможно, все наши попытки это сделать никаких результатов не дали. Поэтому, по моему внутреннему ощущению, мы контролируем 100% рынка.

Ɔ. Каким вы видите объем этого рынка? Сколько сейчас нужно графеновых нанотрубок, чтобы полностью удовлетворить мировые потребности? 

Безусловно, мы все это просчитывали, потому что без таких данных никакая работа с инвесторами невозможна. Сейчас объем рынка равен нашему производству, это десятки тонн нанотрубок в год. Если же говорить о материалах, в которые они добавляются, то надо умножить на тысячу. А потенциальный рынок, по нашим оценкам, — десятки тысяч тонн нанотрубок в перспективе.

Ɔ. Недавно вы запустили вторую установку. Какова ее производительность и на каком уровне от проектной мощности она сейчас работает?

Расчетная мощность — 50 тонн в год, уже в этом году на нее выйдем. Но потом мы ее «разгоним», я думаю, до 100 с лишним тонн, а может, и больше. Расчетная мощность нашей первой установки Graphetron планировалась до тонны в год. Благодаря исследовательским работам удалось довести его производительность до 25 тонн. Новая установка была спроектирована несколько лет назад. С тех пор мы многое поняли, поэтому я внутренне уверен, что мы сможем увеличить ее мощность еще в несколько раз.

Ɔ. Несколько слов для читателей, которые плохо представляют, для чего нужен графен и нанотрубки. Вы говорите, что это большой технологический скачок. Что вы имеете в виду? Где вы видите их применение, где они точно будут востребованы рынком и как это отразится на повседневной жизни людей?

Нанотрубки — это абсолютно новый материал и универсальная добавка. У них прочность в сто раз больше, чем у стали, а проводимость как у меди. Добавка их в самые разные материалы на уровне тысячных и даже десятитысячных долей ведет к качественному изменению свойств материалов: как правило, к увеличению прочности, проводимости, теплопроводности и так далее. Например, добавляешь в асфальт какие-то стотысячные доли, и за счет этого в несколько раз увеличивается срок службы дороги. В пластики добавляешь – можно в несколько раз увеличить прочность, например, из полиэтилена делать уже не бутылки, а инженерный пластик, детали для сложных механизмов. В резину можно добавлять — у шин износоустойчивость возрастает кратно. То есть можно говорить о добавках практически во все материалы, кроме черных металлов, потому что при расплавлении железа оно растворяет углерод.

Есть другая опция — можно делать материалы из самих нанотрубок. И мы такие материалы делаем. Они обладают абсолютно рекордной прочностью. В частности, такого рода материалы — это единственные, из которых можно сделать космический лифт.

Ɔ. Прямо на орбиту, что ли?

Ну да, ездить на поезде прямо на орбиту.

Поясню принцип работы космического лифта. Вот вы берете ведро с водой и начинаете его крутить, и вода не выливается. Если вы повесите такое ведро на длинной веревке, то с вращением Земли она тоже натянется, и по ней можно будет пускать поезда. Этот принцип изобретен давно, но если делать этот трос из стали, то, учитывая ее прочность, нужен будет стальной канат диаметром 60 километров, а из нанотрубок достаточно 20 сантиметров. Но это, конечно, следующий этап. А сегодня мы уже сделали бумагу из нанотрубок, из которой производим суперпрочную оплетку кабелей. И другие подобные вещи, которые еще вчера выглядели фантастическими, а сегодня стали реальностью. Это более легкие автомобили, это батарейки, это электротранспорт. В конце концов, в медицине, я знаю, есть опыты — нанотрубки вставляют в сломанный позвоночник, и они каким-то чудесным образом соединяют нервные окончания.

Ɔ. Революцию в производстве аккумуляторов нанотрубки могут произвести? 

Это уже происходит. По моему мнению, через несколько лет люди просто забудут, что можно делать аккумуляторы без нанотрубок. В катоды мы давно начали их добавлять, а в анодах недавно произошел скачок, связанный с тем, что нанотрубки впервые позволяют использовать кремний в аноде — он обладает емкостью во много раз больше, чем технический углерод, который использовали в анодах ранее. Сейчас многие компании ведут промышленные тесты. Если бы не пандемия, думаю, сегодня рынок был бы заполнен новыми литий-ионными батареями, но уже сейчас это становится индустриальным стандартом.

Ɔ. А как обстоит дело с экономической целесообразностью? Не слишком ли дорого что-то производить из не самого доступного сегодня материала?

Это с какой стороны посмотреть. Опустив рыночную цену в 100 раз, мы получили 2000 долларов за килограмм. И если вы куда-то добавляете стотысячную или десятитысячную долю, то нужно поделить эту цену на 100 или 10 тысяч. Для пластика, скажем, это вполне рентабельно. Если делать что-то полностью из нанотрубок, то в случае с той же заменой медных оплеток для кабелей это экономически целесообразно. И кабель при этом в полтора раза легче, и гибкий, и химически стойкий.

Ɔ. Вы сторонник идеи обязательной применимости научных знаний в жизни людей. Но многие представители фундаментальной науки говорят, что их открытия будут применимы через столетия, поэтому фундаментальную науку запускать нельзя, ее надо финансировать и развивать. Что вы об этом думаете?

В любой момент времени можно начать любое исследование. К примеру, я сейчас отковыряю кусок стола, начну его изучать и буду делать это десятки лет. За это время, уверяю вас, я получу уникальные результаты. И никто другой их не получит, потому что мало кто занимается исследованиями куска стола. Некоторые называют такого рода исследования фундаментальными и уверены, что, хотя за них не платят, когда-нибудь они могут принести пользу. У меня же совсем другая точка зрения на этот счет. Фундаментальные исследования, соответственно своему названию, должны войти в фундамент. Вот бронзу, например, изобрели — это абсолютно фундаментальный результат. Представьте, если бы не было бронзы или железа, что вообще было бы? Фундаментальной науки, с моей точки зрения, вообще не существует, есть фундаментальные результаты. Это могут быть теоретические результаты, но фундаментальными их можно будет назвать, если хотя бы через десять лет о них кто-нибудь вспомнит, если они станут чем-то таким, без чего мы не представляем свою жизнь.

Беседовал Сергей Цехмистренко