Специалисты НИЦ «Курчатовский институт» впервые разработали полимерные материалы для 4D-печати, сочетающие эффект памяти формы с высокими эксплуатационными характеристиками. Новая технология открывает перспективы для применения в аэрокосмической отрасли и других высокотехнологичных сферах.

4D-печать представляет собой эволюцию аддитивных технологий, где созданные объекты могут изменять свою форму или свойства под воздействием внешних факторов — температуры, света или химической среды. Особый интерес представляют полимеры с памятью формы (ППФ), способные возвращаться к исходной конфигурации после деформации.

Ученые НИЦ «Курчатовский институт» разработали УФ-отверждаемые смолы на основе термостойких полимеров, фоточувствительного растворителя и сшивающих агентов различной функциональности. Такие смолы можно использовать для 4D-печати сложных структур с эффектом памяти формы.

— Ранее мы с коллегами из Байкальского института природопользования СО РАН разработали широкий спектр фоточувствительных смол для 4D-печати и сформировали на их основе трехмерные структуры. В рамках настоящей работы мы сделали серьезный технологический шаг вперед с точки зрения получения эксплуатационных свойств: 3D-структуры из наших смол демонстрируют высокотемпературный эффект памяти формы и высокую механическую прочность, которая на разрыв достигает 144 мегапаскалей. Важно, что эти свойства сохраняются после гамма-облучения дозой до 1 мегагрея, которую может получить оборудование, находясь десятки лет на околоземной орбите. По совокупности характеристик наши материалы превосходят другие известные полимерные смолы для 4D-печати, — рассказала Ксения Бардакова, научный сотрудник лаборатории лазерной химии НИЦ «Курчатовский институт».

Разработанные учеными УФ-отверждаемые смолы на основе термостойких полимеров обладают комплексом уникальных свойств. Они сочетают механическую прочность, термическую и радиационную стойкость, что критически важно для космических применений. В состав материала входят фоточувствительный растворитель и специальные сшивающие агенты, позволяющие создавать сложные пространственные структуры.

Источник