В МГМУ имени Сеченова был совершен значительный прорыв в области разработки материалов для космических аппаратов. Российские ученые представили инновационные полимеры, способные менять свою форму под воздействием тепла.
Эти «умные» полимеры для 4D-печати обладают прочностью, превосходящей существующие аналоги более чем на 60%. О новом открытии сообщает пресс-служба МГМУ имени Сеченова. Об этом пишет “Газета.ru”.
Команда исследователей, состоящая из специалистов Института регенеративной медицины Минздрава России и Байкальского института природопользования Сибирского отделения РАН, разработала полимеры, способные изменять свои свойства при воздействии внешних факторов. Они научились контролировать форму материала, используя тепло. Такие полимеры могут быть использованы при создании саморазворачивающихся конструкций для космических аппаратов, которые могут развертываться на орбите.
Разработанный полимер станет одним из компонентов чернил для 3D-принтеров, что позволит печатать трехмерные структуры с памятью формы. Уникальность заключается в добавлении четвертого измерения, которое предполагает изменение формы объекта с течением времени. Регулируя окружающую среду, такую как температура, свет, кислотность или влажность, форма 3D-объекта может быть изменена. Это открывает возможности в области программирования и создания самосборных материалов.
Полимер способен принимать различные формы и после воздействия внешнего стимула, такого как температура, возвращаться к своей первоначальной геометрии.
Это научное достижение является прорывом, так как прочность новых полимеров достигает 115 МПа (мегапаскалей), в то время как прочность существующих аналогов не превышает 75 МПа. Кроме того, эти полимеры выдерживают высокие температуры до 462-541°С и радиационное воздействие.
Создание умных полимеров открывает перспективы для 4D-печати и разработки самосборных и программируемых материалов. Благодаря их прочности, они могут быть использованы для создания развертываемых космических конструкций, таких как антенны, системы типа «солнечный парус», радиотелескопы и солнечные панели. Такие космические системы способны работать в околоземной орбите до 10 лет без потери своих свойств.
Кроме того, умные полимеры могут конкурировать с металлами и сплавами, так как они легче и при их производстве образуется меньше отходов. 4D-печать может стать альтернативой некоторым традиционным промышленным методам, таким как литье под давлением, фрезерование и штамповка. Уже сегодня проводятся эксперименты, в ходе которых плоский распечатанный лист сворачивается и превращается в элемент мебели.
