В феврале исполняется 136 лет со дня открытия одного из самых трудноизвлекаемых элементов в таблице Менделеева - германия. Из него производят призмы, линзы и другие оптические элементы. Россия извлекает этот полуметалл для наукоемких областей промышленности, а его зарубежные поставки составляют значительную часть экспорта Холдинга "Швабе" Госкорпорации Ростех.

Сегодня больше всего германия добывают в Китае. Российские месторождения расположены на Сахалине и северо-восточнее Владивостока. Одним из немногих отечественных разработчиков этого полуметалла является предприятие "Германий" в составе оптико-электронного Холдинга "Швабе" (Госкорпорация Ростех). Его производственные мощности составляют порядка 30 тонн по германию в год, а значительная часть продукции экспортируется в США, Японию, Корею, Болгарию, Израиль, Великобританию, Латвию, Сингапур, Францию и другие страны.

Сама организация основана на базе цеха по производству германия на Красноярском заводе цветных металлов, введенном в строй в 1961 году. В советское время здесь освоили переработку германиевого концентрата, создали высокоэффективное производство германия мирового уровня качества и совершили технологический прорыв, начав выпуск тетрахлорида германия для оптического волокна и производство монокристаллов особо чистого германия для изготовления детекторов. Когда же в конце 1990 года руководство решило закрыть цех, коллектив встал на его защиту, и так был образован "Германий".

В 2018 году предприятие перешло под управление Холдинга "Швабе". Актуальная номенклатура насчитывает поликристаллический и монокристаллический германий, порошок и гранулы германия, тетрахлорид и диоксид германия, а также заготовки для оптических применений различных форм. В последние годы организация освоила выпуск полированных подложек для фотоэлектрических преобразователей, которые находят свое применение в солнечной энергетике.

Год назад "Германий" отметил 60-летний юбилей, а совсем недавно - представил новый фирменный стиль, отвечающий образу современной компании с активным присутствием на международном рынке.

Неизвестный элемент

Существование германия предсказал Дмитрий Менделеев в 1871 году, отведя под него одну из пустых ячеек своей таблицы - с предполагаемой атомной массой и другими свойствами элемента. До непосредственно открытия оставалось пятнадцать лет - в 1886 году это сделал немецкий химик Клеменс Винклер. Он же дал элементу название и символ, то есть Germanium и Ge соответственно.

Открытие Винклер сделал не без помощи коллеги по Фрейбергской горной академии, профессора Ауэра фон Вельсбаха. За год до этого Вельсбах обнаружил новый минерал серебра - аргиродит. Винклеру, поскольку тот считался в академии лучшим аналитиком, передали находку для изучения. Помимо серебра, серы, ртути, закиси железа и окиси цинка он обнаружил в аргиродите неизвестный компонент, анализ которого показал, что это - тот самый предсказанный Менделеевым элемент с атомным номером 32.

Кстати, изначально Винклер хотел назвать германий нептунием, потому как история его открытия схожа с обнаружением восьмой планеты от Солнца - французский математик Урбен Леверье теоретически открыл будущий Нептун прежде, чем это практически сделали астрономы. Но закрепить аналогию неймингом у Винклера не получилось - нептунием успели назвать другой элемент.

К слову, и с "германием" поначалу были проблемы. Некоторые ученые выступали против такого названия, иногда с весьма спорной аргументацией. Кому-то, например, Germanium показался уж слишком похожим на geranium, или герань. Споры разрешил сам Менделеев, письменно поддержав вариант Винклера.

Легко найти, тяжело добыть

В советском журнале "Переменные звезды" есть фраза: "Германий - всюду и нигде". Она коротко, но точно описывает нахождение элемента № 32 в природе. Под землей германия больше, чем серебра и свинца; его можно найти на территории всех стран. Он даже есть на Солнце и в метеоритах. Но извлекать германий весьма сложно, поскольку он очень рассеян. Например, в каменном угле содержание этого полуметалла может достигать десятой доли процента, и то не всегда.

Впрочем, все трудности процесса добычи окупаются качествами элемента. Германий является стратегически значимым материалом, который применяют при изготовлении инфракрасной оптики, оптоволоконных систем и полупроводниковых диодов. Добыча его важна для высокотехнологичных отраслей промышленности, в частности -информационно-коммуникационных технологий и оптики.

Несколько лет назад расклад по основным конечным областям применения германия по всему миру был таков: 35% для волоконной оптики, 30% - для инфракрасной оптики, 15% - для катализаторов полимеризации и еще 15% - для электроники и солнечной энергетики. Оставшиеся 5% пошли на такие применения, как люминофор, металлургия и химиотерапия.

Если говорить предметно, то германий "оседает" в транзисторах и микросхемах, в радарных установках и детекторах, в инфракрасных стеклах. Изготовленные из поли- или монокристаллического германия пластины, призмы, цилиндра, тела вращения с генерированной поверхностью могут использоваться как оптические или электронные компоненты различных устройств. Окна из германия необходимы для защиты и изоляции системы от внешнего воздействия, поскольку обеспечивают проникновение только излучения ИК-диапазона. Германиевые пластины применяются в солнечных батареях и в электронике.

Холдинг "Швабе" входит в Госкорпорацию Ростех и объединяет несколько десятков индустриальных объектов и научных центров в 10 городах России - сегодня это ядро оптической отрасли страны. В контуре Холдинга реализуется весь цикл создания высокотехнологичной оптико-электронной и лазерной техники в интересах национальной обороны, государственной и общественной безопасности, гражданских отраслей промышленности. По итогам 2020 года портфель объектов интеллектуальной собственности Холдинга составил 2507 единиц, номенклатура выпускаемой продукции - свыше 6500 наименований. Предприятия "Швабе" разрабатывают и серийно производят оптико-электронные и лазерные комплексы для Вооруженных Сил РФ, системы аэрокосмического мониторинга и дистанционного зондирования Земли, медицинское оборудование, энергосберегающую светотехнику, оптические материалы и научные приборы. На сегодняшний день на территории РФ установлено более 200 тысяч единиц светотехники и около 10 тысяч единиц медтехники "Швабе" - данная продукция функционирует практически в каждом городе страны. География поставок охватывает все регионы России и несколько десятков стран мира. Представительства Холдинга располагаются в Китае, Швейцарии и Белоруссии.

Госкорпорация Ростех - одна из крупнейших промышленных компаний России. Объединяет более 800 научных и производственных организаций в 60 регионах страны. Ключевые направления деятельности - авиастроение, радиоэлектроника, медицинские технологии, инновационные материалы и др. В портфель корпорации входят такие известные бренды, как АВТОВАЗ, КАМАЗ, ОАК, "Вертолеты России", ОДК, Уралвагонзавод, "Швабе", Концерн Калашников и др. Ростех активно участвует в реализации всех 12 национальных проектов. Компания является ключевым поставщиком технологий "Умного города", занимается цифровизацией государственного управления, промышленности, социальных отраслей, разрабатывает планы развития технологий беспроводной связи 5G, промышленного интернета вещей, больших данных и блокчейн-систем. Ростех выступает партнером ведущих мировых производителей, таких как Boeing, Airbus, Daimler, Pirelli, Renault и др. Продукция корпорации поставляется более чем в 100 стран мира. Почти треть выручки компании обеспечивает экспорт высокотехнологичной продукции....