Российские материаловеды нашли способ сделать аддитивные технологии безопаснее для окружающей среды. Исследователи Томского государственного университета (ТГУ) предложили инновационный подход к созданию горючих композитов для газогенераторов, заменив токсичные компоненты экологичными аналогами.
Молодой ученый Яна Дубкова представила результаты этой работы на международной конференции в Италии, где собрались ведущие эксперты из девяти стран. Вместо традиционных составов томская команда предложила использовать смешанный окислитель. В его основе лежит нитрат аммония — бесхлорное вещество, которое при полном окислении распадается на азот, воду и углекислый газ. Это серьезно снижает вред для экологии. Правда, у нитрата аммония есть недостаток: он не поддерживает горение при атмосферном давлении, поэтому в смесь добавляют перхлорат аммония.
Главная сложность заключалась в том, чтобы приспособить эту смесь для 3D-печати. Когда в жидкую фотополимерную смолу добавляют твердые окислители, она становится чрезвычайно густой — вязкость вырастает с 0,5 до более 800 Па·с, что намного превышает возможности стандартных принтеров. Ученым ТГУ удалось решить проблему, разработав специальную схему предварительной обработки материалов.
Исследователи измерили глубину проникновения ультрафиолета в смесь и доказали, что ее достаточно для отверждения слоев толщиной 100 мкм. Электронная микроскопия показала, что частицы окислителей распределяются по объему полимерной матрицы равномерно, без пустот и расслоений. Это гарантирует прочность и однородность напечатанных изделий.
В пресс-службе ТГУ уточнили, что работа вызвала живой интерес у зарубежных коллег и стала поводом для дискуссий о подходах к печати энергетических материалов. Ученые отмечают, что это направление развивается стремительно, и российская научная школа входит в число мировых лидеров.
Ранее Наука Mail рассказывала, что отходы кокосов превратили в топливо для самолетов.