Магистрант МАИ разработал материал для 3D-печати зданий на Луне

Выпускник кафедры «Технологии композиционных материалов, конструкций и микросистем» Московского авиационного института (МАИ) Серафим Дегтярев разработал строительный материал на основе имитатора лунного грунта и полистирола. Подобные материалы можно использовать в возведении лунных объектов с помощью аддитивных технологий.

Как сообщает пресс-служба МАИ, Серафим изучил возможности получения полимерных композиционных материалов на основе имитаторов лунного грунта различного гранулометрического состава и порошкообразных полимерных композиций. Для этого он подобрал составы-имитаторы лунного грунта с различным гранулометрическим составом, полимерные порошкообразные связующие и изучил сыпучесть, таблетируемость и другие технологические свойства композиций при максимально допустимом количестве имитатора. Земным аналогом лунного реголита послужил схожий по химическому составу базальт.

«Тему магистерской диссертации мне предложили на кафедре, и я увлекся, поскольку Россия как раз заявила о планах по созданию постоянной базы на Луне. Наполнителем служили порошки базальта различного гранулометрического состава из Булатовского карьера, а связующим веществом — порошки эмульсионного полистирола. Содержание связующего варьировалось от десяти до тридцати процентов по массе», — рассказал Серафим.

Наполнитель и связующее прессовались в цилиндрической пресс-форме при различных давлениях до 130 МПа, в результате получились отформованные таблетки диаметром тридцать миллиметров. Затем ученый исследовал плотность и пористость полученных образцов, а также прочностные характеристики порошковых композиций разного состава.

Автор считает, что оптимальным методом получения строительных конструкций из таких материалов будут аддитивные технологии, например методом плавления грунта солнечным теплом или микроволновым излучением.

«С помощью 3D-печати можно создавать строительные элементы из полимерных композиционных материалов на основе лунного грунта с полимерными добавками, поставляемыми с Земли. В качестве матрицы можно использовать как термопласты, так и реактопласты. Чтобы придать реголиту нужную форму и монолитность, его предварительно необходимо сплавлять или спекать. Для этого мы предлагаем использовать высоконаполненную полимерную композицию из порошка реголита и порошкообразного полимера, доставляемого с Земли. Порошок полимера при повышении температуры переходит в вязко-текучее состояние и придает монолитность материалу при относительно низких затратах энергии. Он обеспечивает герметичность и стойкость материала к факторам космического пространства, которые действуют на поверхности Луны», — поясняет Серафим.

Сейчас молодой ученый работает над статьей и планирует изучить возможность создания нового материала с еще более низким содержанием связующего (с массовой долей до 3-5%), а также рассмотреть возможность использования связующих из других термо- и реактопластов.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.