Два проекта научных коллективов Российского химико-технологического университета имени Д. И. Менделеева получили грантовую поддержку Российского научного фонда. Один из них посвящен методам очистки природного газа, другой — современным методам точной 3D-печати медицинских изделий сложной геометрии, в том числе имплантатов.

Проект «Исследование процессов формирования структуры высокопористых материалов, полученных с использованием аддитивных и сверхкритических технологий» направлен на получение новых изделий заданной геометрии на основе аэрогелей и наноматериалов, сообщает пресс-служба вуза. Проект предполагает разработку одностадийного подхода к сушке и стерилизации напечатанных изделий. Разработка универсальной технологии 3D-печати гелевыми материалами позволит расширить спектр используемых материалов и обеспечить высокую точность процесса, а разработка состава самих гелевых материалов на основе биополимеров позволит развить теоретические основы структурообразования высокопористых материалов. В свою очередь, развитие методов сушки и стерилизации 3D-печатных изделий в среде сверхкритического диоксида углерода позволит разработать новые мягкие подходы к получению высокопористых стерильных объектов.

Предлагаемые изделия медицинского назначения могут использоваться в качестве скаффолдов для культивирования клеток и получения персонифицированных имплантатов, что позволит значительно снизить риски воспалительных процессов и отторжения. Кроме того, предлагается использование аддитивных технологий в производстве имплантатов различных тканей, что позволит значительно снижать время на проектирование и изготовление.

Полученные результаты внесут значительный вклад в развитие материалов для 3D-печати и аддитивное производство изделий сложной геометрии на основе биополимеров с наноматериалами. Это поспособствует распространению на российском рынке технологий 3D-печати с использованием биополимеров для получения медицинских изделий со сложной геометрией.

Проект «Гибридный энергоэффективный метод — мембранно-абсорбционное газоразделение для задач удаления и улавливания кислых газов» направлен на повышение эффективности процессов удаления кислых газов из потоков природного газа, биогаза и дымовых газов теплоэлектростанций.

По словам руководителя проекта Артема Атласкина, наличие примесей кислых газов в природном газе негативно сказывается на теплотворной способности, а в присутствии воды происходит коррозия трубопроводов и образуются газовые гидраты. В случае дымовых газов теплоэлектростанций технологическая стадия улавливания диоксида углерода в наиболее распространенной на сегодня форме может потреблять до 30% генерируемой электроэнергии, что приводит к росту стоимости, в то время как отсутствие такой стадии приводит к резкому повышению экологической нагрузки.

Реализация предлагаемого в проекте процесса происходит с помощью энергоэффективного и высокоселективного гибридного метода — мембранно-абсорбционного газоразделения. Это процесс газоразделения, реализующийся в непрерывном режиме под действием перепада давления.

Условно процесс можно разделить на несколько этапов: ввод газовой смеси непосредственно в слой абсорбента, абсорбция кислых газов, диффузия газа через толщу абсорбента, десорбция с обратной стороны и перенос газа через высокопроницаемую полимерную мембрану. В таком процессе селективность обеспечивается жидким абсорбентом, а производительность — высокопроницаемой полимерной мембраной. Комбинирование двух систем дает высокопроизводительный, эффективный метод и одновременно снижает нагрузку на окружающую среду.

«Каждый из проектов предполагает проведение комплексных исследований для достижения принципиально новых результатов в своей области. Цель ― сделать более точными и эффективными ключевые технологические процессы в производстве медицинских изделий методом 3D-печати в одном проекте, и в очистке природного газа, биогаза и дымовых газов во втором. Важность каждого из этих направлений невозможно переоценить. Хочется отдельно отметить, что оба проекта показали свою конкурентоспособность на фоне многих очень достойных проектов высококвалифицированных молодых ученых. Впереди большая работа по реализации и внедрению результатов», ― прокомментировал исполняющий обязанности ректора Илья Воротынцев.

Источник