Российские ученые создали полимеры для трехмерной печати сверхпрочных узлов роботов, беспилотников, экзоскелетов, протезов и даже космических скафандров. О том, как создавались новые виды пластика, способные в будущем заменить металл в самолето- и ракетостроении, рассказала в интервью РИА Новости руководитель лаборатории прогрессивных полимеров, созданной Фондом перспективных исследований и Минобрнауки в Кабардино-Балкарском государственном университете имени Х. М. Бербекова, доктор химических наук Светлана Хаширова.

—Расскажите, пожалуйста, о том, что такое суперконструкционные полимеры, в чем их уникальность?

— Все синтетические полимеры, которые сегодня производятся, делятся на реактопласты и термопласты. Основное отличие первых от вторых заключается в том, что из реактопластов можно получить изделие только один раз, термопласты же можно многократно перерабатывать. Так вот, если все известные сегодня термопласты расположить в виде пирамиды, то на ее верхушке будут так называемые суперконструкционные полимеры. Они обладают высокими эксплуатационными свойствами: выдерживают температуру до 500 градусов по Цельсию и выше, морозостойки, их можно применять в Арктике, устойчивы к радиации, можно использовать в космосе, а также обладают высокой прочностью. По многим характеристикам такие полимеры превосходят металлы, при этом их вес на 50-70% меньше.

—Когда лаборатория начала работу над проектом по созданию полимеров нового поколения и какие результаты достигнуты к настоящему времени?

— В 2014 году Фонд перспективных исследований поставил перед нами сложную задачу: нужно было создать полностью отечественные суперконструкционные полимеры для трехмерной печати и технологию их производства. Ввиду важности решаемой задачи к созданию лаборатории подключилось министерство образования и науки России, которое профинансировало приобретение необходимого современного оборудования для реализации проекта.

Нужно отметить, что суперконструкционные полимерные материалы, специально разработанные для 3D-печати, отличаются от материалов, созданных для традиционных способов переработки. И, к сожалению, сегодня в России практически нет соответствующего научно-технического задела в этой области.

Преимущество же нашего подхода состоит именно в том, что мы сразу разрабатывали полимеры с учетом технологических особенностей 3D-печати, а не адаптировали существующие материалы, что позволило добиться характеристик напечатанных образцов на уровне литьевых. При этом созданные материалы могут прекрасно применяться и в традиционных технологиях переработки. Кстати, полимерные материалы, ориентированные на традиционные способы производства, такие как литье, далеко не всегда подойдут для 3D-печати.

Несмотря на всю сложность и объемность поставленной задачи, коллектив лаборатории с ней справился. Нам удалось очень глубоко погрузиться в вопросы полимерного материаловедения именно для 3D-печати, причем в такой сложной области, как высокопрочные высокотемпературные полимеры, и сегодня можно с уверенностью говорить о том, что удалось совершить прорыв и разработать собственный высокотехнологичный процесс получения новых полимеров, которые по большинству своих характеристик превосходят зарубежные аналоги.

Разработанная технология обладает рядом ключевых достоинств: сокращение стадий производства, высокий выход годного продукта, исключительно высокая чистота полимера и малооперационность. Это позволит значительно снизить затраты на производство, сделав новые материалы доступными для широкого внедрения.