Боремся с трением с помощью химии и инноваций

Сегодня нанотехнологии могут эффективно бороться с трением и применяются во многих сферах: от производства косметики до красок, от сталелитейных заводов до зубной пасты. Нанотехнология также используется в производстве смазочных материалов. Как могут микроскопические частицы снижать расход углеводородного топлива и продлевать срок службы деталей в тяжелых и огромных машинах, используемых в судоходстве, на железных дорогах, добыче и обогащении полезных ископаемых и в тяжелой промышленности?

Конкурирующие компании, соревнуясь друг с другом, добавляют микрочастицы размером менее 100 нанометров в масла, смазки и другие смазывающие материалы и заявляют о том, что совершили революцию в борьбе с трением и износом. Но, несмотря на некоторый прогресс в этой области, многие из существующих технологий показывают свою эффективность в лучшем случае в лабораторных условиях.

Тем не менее, инженеры, обслуживающие технику, с большим интересом следят за развитием смазочных материалов, которые позволят снизить затраты на обслуживание механизмов, топливо и операционные расходы.

Компания Nanol Technologies (головной офис в Хельсинки, Финляндия) – производитель высокопроизводительных присадок для смазочных материалов на основе уникальной запатентованной технологии, с применением нанотехнологии. В продуктовую линейку входят масла и смазки, содержащие высокопроизводительную противоизносную присадку, для различных сфер промышленности, включая железнодорожную, судоходство, транспорт и другие. В своих разработках компания сумела объединить современную химию, нанотехнологии и более чем 30-летние фундаментальные исследования, и созданный таким образом стартап с уникальной научно-исследовательской и производственной культурой производит коммерческие присадки для смазочных материалов, которые отвечают самым строгим требованиям современной отрасли.

В продуктах компании содержится присадка, которая позволяет существенно снизить износ трущихся поверхностей благодаря нано-тонкой защитной пленке, состоящей из ионов меди. Этот механизм и позволяет кардинально снизить трение и тем самым увеличить срок службы компонентов и смазочных материалов, уменьшить расход углеводородного топлива. Секрет успеха – сочетание науки и мудрой инженерной идеи, когда именно начало процесса трения поверхностей механизма и запускает действие продукта.

Культура стартапа и новейшие достижения науки о смазывающих материалах

Компания основана 4 года назад в Хельсинки – в городе, наполненным энергией стартапов, многие из которых работают в сфере музыки, игр и медицины, биологии, антропологии. Солидная научно-техническая база, экспериментальный опыт, уверенный рост привели Nanol Technologies в начале 2014 года на первое место среди семисот стартапов по рейтингу Startup100. Умение объединить дух предпринимательства и значительный опыт в химии уже привело компанию к неплохим результатам: торговые компании Nanol Technologies уже активно работают не только в Финляндии, но и в Германии, и в России. Производство находится в городе Харъявалта, на западе Финляндии, на мощностях финской компании CrisolteQ – производителя продуктов специальной химии и пионера в переработке и применении ценных элементов и металлов для химической промышленности. Nanol и CrisolteQ являются стратегическими партнерами и работают вместе – это важный фактор выживания и удержания позиций для небольших компаний в этом бизнесе.

Nanol Technologies обеспечил себя поддержкой солидных финансовых фондов, с компанией сотрудничают лучшие мировые химики, исследователи и эксперты в области присадок – все усилия направлены на разработку материалов, которые изменят представления о трении, снизят расходы и повысят производительность.

Д-р Обри Бэрроуз, ведущий эксперт компании, обладает более чем тридцатилетним опытом работы в производстве смазочных материалов, посвятил свою карьеру разработке смазочных материалов долгосрочного действия и повышению энергоэффективности. «Продукты Nanol уникальны, это другая химия и совершенно иной принцип действия»,- говорит он. Однако доктора Бэрроуза привлекла не только химия и топливная эффективность продуктов и технологии Nanol.

- Мне очень нравятся люди, работающие в компании. Это профессионалы высокого класса, влюбленные в то, что они делают, в то же время они просты в общении и большие энтузиасты. Это не охотники за быстрыми деньгами, – объясняет Обри Бэрроуз принципы работы команды Nanol. – Революционность технологии состоит в том, что присадка Nanol формирует нано-тонкий защитный слой на поверхности металла. Традиционные присадки, снижающие трение и износ, содержат диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP –присадки) и производные жирных органических кислот.

- ZDDP –присадки содержат фосфор, который засоряет катализаторы выхлопных газов, что доставляет немало хлопот. Поэтому необходимы альтернативные эффективные противоизносные присадки.

Д-р Бэрроуз объясняет, что продукты Nanol совершенно другие, так как в их основе лежит не традиционная нанотехнология. «Присадка Nanol гомогенная и содержит частицы меди, растворенные в стабильном коллоиде. Структура коллоида схожа со структурой высокощелочных моющих присадок, содержащих карбонаты металлов, широко применяющихся в маслах». «Это означает, что к продуктам Nanol не имеют никакого отношения проблемы и сложности, связанные с традиционными нанотехнологиями, они не представляют опасности для здоровья и окружающей среды. Спусковым механизмом для формирования наноплёнки является окислительно-восстановительная реакция, при которой число ионов в присадке снижается, и медь откладывается на трущихся поверхностях металла. Присадка также восстанавливает наноплёнку и обеспечивает стабильную повышенную производительность».

Д-р Бэрроуз добавляет: «Технология Nanol меняет правила игры в отрасли, так как она отличается не только на химическом и механическом уровне, но и символизирует собой начало эры нового поколения высокопроизводительных смазочных материалов».

Меньше – значит больше – рецепт успеха

Профессор Маттиас Шерге, работающий в команде Nanol Technologies в качестве независимого эксперта, – один из ведущих мировых экспертов в трибологии – науке, изучающей трение, износ и смазочные материалы. Он проработал в отрасли более 10 лет и в настоящее время возглавляет Центр Микротрибологии Института Fraunhofer IWM (Германия).

«С помощью трибологии мы пытаемся найти долгосрочные рецепты. Большинство людей считают, что если дверь скрипит, ее надо смазать маслом. Верно, но это решит проблему лишь на несколько месяцев, а мы хотим прекратить скрип дверных петель лет на десять».

Как и доктор Бэрроуз, профессор Шерге также восхищается увлеченностью команды Nanol. «Их продукт – не попытка по-быстрому решить проблему, за его созданием кроется серьезное понимание предмета. За то время, которое я работаю с ними, прогресс просто удивительный».

«У команды Nanol другой подход к тестированию продуктов, по сравнению с другими компаниями. Они не пытаются ускорить получение результатов, а работают с данными, более показательными при работе в реальных условиях. Результаты при этом являются более точными».

Профессор Шерге добавляет: « Разработанный компанией продукт на основе меди и изменения ее структуры – очень мудрый подход. Трение меняет структуру поверхности металла на глубину от ста до двухсот нанометров, и люди думают, что проблему трения можно решить, просто покрыв поверхность защитным слоем. Но это не так, и здесь подход Nanol также отличается от традиционных технологий».

В заключение говорит один из основателей компании, председатель совета директоров Йохан фон Кнорринг: « В нашей компании заложен огромный потенциал, ведь мы успешно работаем в очень интересной области. Конечно, мы не похожи на команду типичного стартапа: не носим длинные волосы, собранные на затылке в хвост, не работаем в офисе на мягких пуфиках вместо столов, но мы обладаем замечательной комбинацией энтузиазма и профессионализма, объединяем молодых людей и обладающих опытом коллег постарше – людей, готовых много и эффективно работать, вкладывая в дело душу.