Специалисты Байкальского института природопользования СО РАН создали прочные и термостойкие полимерные материалы, которые можно использовать в 4D-печати конструкций для космической отрасли.
Особенность 4D-печати заключается в использовании материалов, способных менять форму в ответ на воздействие какого-то внешнего стимула.
Созданные в Байкальском институте природопользования полимеры подходят для DLP-печати, преимущество которой в возможности формировать изделия с очень высокой точностью и высоким разрешением за счет минимальной толщины единичного слоя — всего 50 микрон.
Материалы, которые использовались для такой печати до сегодняшнего дня, были недостаточно прочными и термоустойчивыми. Это ограничивало область применения технологии. Но новые полимеры решают эту проблему.
«Мы использовали два вида термостойких полимеров — ароматический полиамид и полибензимидазол. Благодаря их введению в состав специфичных фоточувствительных композиций нам удалось получить материалы, не только сочетающие термостойкость и механическую прочность, но и обладающие эффектом памяти формы», — рассказал старший научный сотрудник БИП СО РАН кандидат химических наук Бато Чингисович Холхоев.
Эффект памяти формы — это явление деформированного материала к первоначальной форме при нагреве. Разработанные специалистами БИП СО РАН полимеры демонстрируют отличные характеристики памяти формы при температурах перехода больше 100 °C, поэтому они перспективны для использования в аэрокосмической промышленности — например в развертываемых конструкциях, которые используются на околоземной орбите. Кроме того, такие материалы нужны в робототехнике и сенсорике.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ, результаты опубликованы в Advanced Materials Technologies. Кроме БИП СО РАН в нем принимали участие специалисты из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и Первого московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова.