Полимеры КБГУ способны заменять металлы

Ученые центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова совместно со специалистами Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева создают экологически безопасные полимерные материалы, способные полноценно заменять металлы в медицине, авиации, автомобилестроении и других отраслях.

Современная промышленность ищет способы снижения массы конструкций без потери прочности. Особенно востребованы такие решения в авиации, где каждый килограмм повышает расход топлива, однако существующие полимерные материалы часто уступают металлам по термостойкости и механической прочности, что ограничивает возможность применения.

Ученые КБГУ получили полимерные материалы, пригодные для эксплуатации при температурах от -100°C до 300°C. Кроме того, новые материалы на семьдесят процентов легче титана, на пятьдесят процентов легче алюминия и на восемьдесят процентов легче стали, сообщает агентство «РИА Новости» со ссылкой на пресс-службу вуза.

«Наши материалы могут заменить металлы в различных отраслях, от медицины до авиастроения, существенно снижая вес изделий. К примеру, замена пятнадцати тысяч металлических зажимов в самолете на полимерные аналоги экономит более двух миллионов рублей затрат на топливо и снижает выбросы углекислого газа на восемьдесят тонн в год», — рассказала проректор КБГУ по научно-исследовательской работе Светлана Хаширова.

Предложенный способ переработки и производства основан на адаптации технологии порошкового литья (PIM) для полимерных материалов. Такой подход отличается экологичностью, исключает образование отходов, сокращает время и расширяет возможности изготовления пластмассовых деталей, а сами материалы пригодны для вторичной переработки.

В ходе исследований ученые использовали порошковое литье для изготовления образцов из тугоплавких конструкционных термопластов, включая полиэфирэфиркетон (PEEK) и полифениленсульфон (PPSU), уже применяемые в авиации и медицине.

«Мы определили оптимальные условия спекания полимерных порошков, что позволило создавать изделия сложной геометрии. Это открывает новые возможности для производства деталей, которые невозможно получить такими традиционными методами, как литье под давлением или экструзия», — рассказал старший научный сотрудник центра прогрессивных материалов и аддитивных технологий КБГУ Азамат Слонов.

В ближайших планах ученых — вывод на рынок десяти медицинских марок полимеров. Разработанные материалы подходят для многократной стерилизации, а также позволят создавать легкие инструменты, способные облегчить работу хирургов во время длительных операций.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.

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.