nanotech material for aerospace and renewable energy

1. Инновационный проект
Создание нового конструкционного
материала на основе нанотехнологий
Инициатор проекта:
Фролов Александр Владимирович
Тула 2012
1

2. Цель проекта
Создание нового конструкционного материала,
для широкого применения в авиации, транспорте
и энергетике.
Изготовление данного материала требует
применения современных нанотехнологий.
Стратегической целью проекта является создание
прибыльного бизнеса, основанного на продажах
лицензий на создаваемый новый материал.
Организационным решением является план
создания холдинга, включающего всех
покупателей лицензии на данный продукт.
2

3. Продукт и область применения
Продукт называется САМ - силовой активный материал.
Материал представляет из себя пластины твердого
вещества, имеющие специальный нанорельеф с одной
стороны пластины.
Назначение: создание движущей силы, действующей за
счет разности давления воздуха на стороны пластины.
Величина и направление суммарной силы регулируется.
САМ – это основа двигателей будущего, новая научно-
техническая разработка.
Применение целесообразно в авиации, энергетике,
различных областях машиностроения, судостроения,
транспорта и т.д.
3

4. Объемы и темпы развития рынка
4
Рынок покупателей лицензий (по данным Bloomberg),
заинтересованных в применении нового материала:
Авиация, 10 млрд. Евро в год. Прирост 5%
Судостроение, 12 млрд. Евро в год, 24% прирост.
Энергетика, 70 млрд. Евро в год. 11% прирост.
Автомобильный рынок, 2,000 млрд. Евро в год.
Внедрение всего на 1% этого рынка дает заказов на
20 млрд. Евро в год.
Прогнозы: план продаж лицензий на предлагаемую
технологию в 2016 году - на уровне 100 млн. Евро
в год. Роялти от внедрения - 7 млрд. Евро в год.

5. Проблемы развития рынка
Топливные технологии сдерживают развитие
авиационной, судостроительной и транспортной
отрасли, энергетики в целом, так как эти технические
решения имеют большую себестоимость, низкую
надежность и ограниченный ресурс.
Топливные системы ухудшают экологию.
Решение проблем:
– Технология САМ удовлетворяет потребности рынка
в росте, освобождая его от топливной зависимости.
– Производителям выгодно перейти на новую
технологию, так как она проще, дешевле и
надежнее.
5

6. Идея
Атмосферное давление воздуха примерно равно
10 тонн на 1 квадратный метр поверхности.
Отбирая у молекул воздуха часть их кинетической
энергии, возможно создать разное давление
воздуха на пластину сверху и снизу, и получить
движущую силу.
6

7. Почему это возможно?
Движение молекул в
макромасштабе хаотическое.
Однако, на участках длины
свободного пробега, молекулы
воздуха движутся прямолинейно.
Данный факт можно использовать
путем создания нанорельефа
поверхности, с размером порядка
длины свободного пробега.
7
Молекулы воздуха всегда в движении. Мы можем
использовать эту энергию для совершения работы и
создания движущей силы. В результате этого,
окружающая среда будет остывать.

8. Технология
Два различных направления конструирования
специального рельефа:
– Рельеф позволяет отбирать часть кинетической
энергии молекул. Возникает разность температур и
градиент среднестатистического давления среды
на пластину.
– Рельеф частично упорядочивает хаотическое
движение молекул воздуха (среды), формируя
макропотоки частиц (ветер). В результате
изменения динамического давления потока с одной
стороны пластины, возникает градиент давления
среды на пластину.
8

9. Различие свойств сторон пластины
При различной
упругости сторон
пластины по отношению
к молекулам воздуха
(газа) возникает
ненулевая суммарная
сила.
На стороне
деформаций, большая
часть кинетической
энергии молекул
преобразуется в тепло.
9

10. Упругие элементы
10
Вариант частичного отбора кинетической энергии у
молекул среды: упругие нановолосы.
На фото: примеры рельефа (нановолосы) порядка
50 – 200 нм

11. Идеи Максвелла
11
Идею разделения молекул на
«холодные» и «горячие», при
помощи некоего механизма,
предложил Джеймс Клерк
Максвелл.
Микрорельеф позволяет
сделать это.

12. Нанотехнологии
Коммерциализация идеи САМ
стала возможной, в связи с
достижениями нанотехнологий
в области поверхностной
обработки материалов.
Давление воздуха на
поверхность пластины будет
разное, если пластина имеет
односторонний микрорельеф.
Себестоимость низкая, так как
это технология серийного
производства.
12
Вариант микрорельефа,
Глубина 50 - 500 нм

13. Подтверждение концепции
В 2011 в Университете
штата Иллинойс,
обнаружен эффект
самоохлаждения
графеновых транзисторов.
Это одно из проявлений
взаимодействия
наноматериалов с
окружающей средой,
поглощения энергии среды.
13
Графен – упорядоченный
слой атомов углерода.

14. Нанотрубки и мезопористый материал
Вариант рельефа: нанотрубки упорядочивают
хаотическое движение молекул.
На фото: мезопористый материал, диоксид титана
TiO2. Трубки должны быть ориентированы
перпендикулярно пластине, и иметь открытый
конец. Диаметр трубок 50 - 100 нм, длина трубок
1000 – 3000 нм.
14

15. Микропластины
Частичное упорядочивание хаотического
движения частиц среды возможно при
помощи пластин.
Размеры (зазор) 50 -100 нм.
15

16. Аналоги технического решения
Градиент давления обусловлен разной относительной
скоростью между крылом и средой. Не имеет значения,
крыло движется в среде, или движется среда.
Эффект не создается при неподвижном крыле, и без
потока воздуха.
Молекулы воздуха всегда движутся, но хаотически.
Специальный материал САМ может упорядочить это
движение и создать «эффект крыла» для неподвижной
пластины и воздуха.
16
Профиль Жуковского – Чаплыгина, 1904
год. Градиент давления среды создает
подъемную силу, действующую на
крыло.

17. Технические характеристики
17
САМ технология, уже на начальной стадии проекта, может
обеспечить 10% разницу давления воздуха на стороны
пластины. При этом, на 1 кв. метр пластины, будет
действовать подъемная сила около 1 тонны. Пакет из 100
пластин сможет поднять 100 тонн. Возможно получить
большую силу при совершенствовании технологии.

18. Применение предлагаемой технологии
18

19. Стадии реализации проекта
19
Состояние проекта:
– В проект инвестировано 300,000 рублей
собственных средств, за период1996-2011 г.
– Следующий этап требует взаимодействия с
экспертами в области нанотехнологий, а именно,
привлечение технологов создания микрорельфа.
– Получение первых образцов возможно в течении
2-3 месяцев.
– Следующий этап: необходимо организовать
патентование и защитить бренд САМ торговой
маркой, логотипом и другими средствами.
– Получение прибыли от продаж лицензий.

20. Этапы проекта
20
Период Инвестиции
1 Изготовление образца САМ 3 мес. 2 млн. руб.
2 Патентование международное 6 мес. 2 млн. руб.
3 Производство образцов
материала для покупателей ноу-
хау, маркетинг
6 мес. 3 млн. руб.
4 Продажи лицензий 15 месяцев от начала
проекта
5 Образование холдинга,
получение роялти от продаж
продукции
24 месяца от начала
проекта
6 Организация собственного
производства САМ пластин
36 месяцев после
начала проекта

21. Основные финансовые показатели USD
21
Период Раcход Доход NPV
2012 250,000 0 -375,000
2013 500,000 1,000,000 -155,000
2014 900,000 10,000,000 2,484,000
2015 1,600,000 30,000,000 7,880,000
2016 3,100,000 90,000,000 19,177,000
Инвестиции 250 тысяч USD. Стартовые 50,000 USD.
Коэффициент дисконтирования 50% в год.
Для 39% инвестора, ROI = 2991% за 5 лет.
Показаны только доходы от продаж лицензий.

22. Бизнес модель
Бизнес строится на продажах лицензий и образцов.
Производители, имеющие лицензии, образуют холдинг.
22

23. Объем продаж лицензий
(Миллионы USD)
23

24. Предложение для инвестора
24
Полный объем необходимых инвестиций 7 млн. рублей.
Финансирование начального этапа, требует 2 млн. руб.,
для создания образцов наноматериала.
Срок окупаемости 24 месяца, или ранее, при продаже
первой лицензии.
Доля заявителя 30%, инвестора 51%, партнер –
нанотехнолог 9%, топ-менеджеры 5%, со-авторы 5 %.
Выход инвестора из бизнеса:
– Продажа своей доли стратегическому инвестору
(аэрокосмическим и другим корпорациям,
заинтересованным во внедрении предлагаемой
технологии).

25. Использование средств
25
Вариант: Работу по созданию наноматериала в своей
лаборатории выполняет посторонний Субподрядчик.
3
2
2
0.5
Инвестиции млн. руб.
субподрядчик
зарплата
патент
остальное

26. Команда проекта
Фролов Александр Владимирович, инициатор проекта.
Генеральный Директор создаваемой компании.
Образование высшее техническое, радиосвязь. Более 10
лет опыта руководства научно-исследовательской
компанией ООО «Фарадей». Эксперт Русского
Физического Общества. Автор книги «Новые источники
энергии».
Бешок Михаил Порфирьевич, соавтор. Конструктор.
Санкт-Петербург.
Топ менеджеры, представители заинтересованных
компаний, ключевые специалисты.
26

27. Благодарю за внимание!
Фролов Александр Владимирович
7-920-794-44-48
27
www.faraday.ru
a2509@yahoo.com
a2509@list.ru