Специалисты Курчатовского института создали новые материалы, из которых с помощью 4D-печати можно изготавливать изделия с высокими эксплуатационными характеристиками.
4D-печать отличается от более привычной 3D-печати тем, что созданные на ее основе структуры могут менять свою форму, свойства и функциональность с течением времени под влиянием внешних факторов — температуры, света, кислотности и прочих.
Одним из материалов для 4D-печати являются полимеры с эффектом памяти формы (ППФ), которые могут восстанавливать свою исходную форму после деформации. Такие ППФ перспективны для использования в аэрокосмической промышленности. Однако они должны при этом обладать механической прочностью, стойкостью к экстремальным температурам и радиации.
Ученые Курчатовского института предложили использовать для этого разработанные ими УФ-отверждаемые смолы на основе термостойких полимеров, фоточувствительного растворителя и сшивающих агентов различной функциональности.
3D-структуры из наших смол демонстрируют высокотемпературный эффект памяти формы и высокую механическую прочность, которая на разрыв достигает 144 мегапаскалей. Важно, что эти свойства сохраняются после гамма-облучения дозой до 1 мегагрея, которую может получить оборудование, находясь десятки лет на околоземной орбите. По совокупности характеристик наши материалы превосходят другие известные полимерные смолы для 4D-печати.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Materials Today.
О том, как работает 3D-принтер, можно узнать в специальном проекте Науки Mail.
