Наноуглерод «Топул»: как узбекский ученый Толкин Пулатов создает прорывные технологии

Ученые в Узбекистане работают над соединением базальта и наноуглерода. Цель — повысить прочность и долговечность строительных материалов.

Исследования не ограничиваются строительной отраслью. Созданный узбекским ученым наноуглерод «Топул» способен очищать воду, увеличить сохранить продуктов и может применяться в фармакологии.

Профессор Толкин Пулатов, создатель наноуглерода «Топул», рассказал Kursiv Uzbekistan, как ему удалось синтезировать уникальный многослойный наноуглерод и какие возможности открывает его применение.

— Вы упомянули эксперименты и новые технологии, которые сейчас внедряются в Узбекистане в сфере базальта. Расскажите подробнее, над чем вы работаете.

Я занимаюсь разработкой и синтезом графена — это углеродный наноматериал, который используется во многих современных технологиях. Я создал биосовместимый многослойный наноуглерод, который я назвал «Топул». На это открытие я получил авторский патент от Агентства по интеллектуальной собственности.

Материал безопасен для людей и может применяться в сферах — от медицины и фармацевтики до строительства. Я уже провел десятки научных экспериментов, включая совместные исследования с Институтом биохимии и Институтом материаловедения. Всего у меня сейчас около шестидесяти научных публикаций, посвященных применению наноуглерода в разных отраслях.

«Топул» — это разновидность однослойного графена, одного из самых тонких и прочных материалов на Земле. Графен состоит из одного слоя атомов углерода, расположенных в виде шестиугольной решетки. При толщине всего в один атом графен в 200 раз прочнее стали. Он обладает высокой электропроводностью и теплопроводностью.

Я усовершенствовал графен и получил материал с регулируемой толщиной и внутренней структурой. Его можно использовать как проводник или как изолятор, в зависимости от того, как именно он синтезирован.

Я также могу управлять его характеристиками — придавать материалу проводящие свойства или, наоборот, делать его диэлектриком. Это открывает широкие возможности для использования в различных отраслях

— Где именно может использоваться этот материал?

В первую очередь — в медицине и водоочистке. «Топул» способен задерживать тяжелые металлы и уничтожать микроорганизмы, что делает его эффективным при фильтрации воды. В отличие от традиционных фильтров, он не просто очищает воду, но и обеззараживает ее, уничтожая даже устойчивые микроорганизмы и паразитов, которые не погибают при обычном кипячении.

На его основе можно производить сорбенты для очистки сточных вод — как промышленных, так и бытовых. Я уже провел успешные испытания на объектах, где требовалась фильтрация загрязненной воды.

Кроме того, я изучаю потенциал применения наноуглерода в пищевых технологиях. Материал нетоксичен, устойчив к внешним воздействиям и способен значительно продлевать срок хранения продуктов.

Например, если добавить совсем немного «Топула» в молочную продукцию, она будет храниться в несколько раз дольше. Это может серьезно изменить подход к хранению и переработке продуктов и открывает новые возможности для пищевой промышленности, фармацевтики и сельского хозяйства.

— В каких сферах графен также может быть полезен?

Графен и базальт удивительно хорошо сочетаются. Мои испытания показали: добавление всего около 1,5% наноуглерода «Топул» повышает прочность базальтовых и бетонных смесей почти на треть — впечатляющий результат для строительной отрасли.

Сам по себе базальт — один из самых прочных природных материалов. Но в сочетании с наноуглеродом его структура становится еще более стойкой к растяжению, износу и воздействию влаги. По предварительным расчетам, срок службы таких конструкций может увеличиться с привычных 50 лет до 200. Даже с учетом эксплуатационных потерь долговечность сохранится на уровне 120–130 лет.

Использование графенового композита в составе бетона, арматуры или базальтовых композитов открывает путь к созданию по-настоящему долговечных материалов. Они особенно востребованы при строительстве мостов, автомагистралей и промышленных объектов, где надежность и стабильность конструкции имеют ключевое значение.