Ученые тульского пединститута разработали новый метод создания полимеров для сложных изделий

Результаты исследования были опубликованы в научном издании Reactive and Functional Polymers.

17:28, 12 июля 2024 34

Команда Научно-исследовательской мегалаборатории новых силиконовых материалов и технологий под руководством Сергея Миленина, заведующего научно-исследовательской лабораторией ТГПУ им. Л. Н. Толстого, вместе с коллегами из университетов России и Китая предложили новый метод получения диметилсилоксановых полимеров с уретановыми блоками.

Модифицированные полимеры стало возможно перерабатывать с помощью 3D-печати и создавать мягкие и эластичные изделия, которые почти невозможно получить простым литьем.

Полидиметилсилоксаны широко используются во многих сферах производства. В последнее время ведутся разработки по внедрению таких материалов в медицину как основу для создания искусственных сердечных клапанов и сосудов, а также имплантатов в челюстно-лицевой хирургии. Кроме того, синтезированные материалы могут использоваться в качестве покрытий с необходимыми характеристиками, например противообрастающими или антикоррозионными.

Известно, что полидиметилислоксаны не обладают достаточной прочностью. Особая структура таких полимеров также затрудняет их использование в экструзионной 3D-печати.

В качестве решения ученые предложили включить в структуру полимеров уретановые блоки по новой методике с использование реакции азид-алкинового циклоприсоединения. В результате полимер в своей структуре совмещает гибкие и жесткие блоки, способствующие межмолекулярному взаимодействию, что позволяет создавать материалы с различным сочетанием свойств.

Комбинация кремнийорганической и органической частей в полимере также позволила осуществлять 3D-печать такими молекулами методами экструзионной печати. Данный перспективный подход обеспечивает возможность создавать на основе кремния продукты для самых разных применений, включая медицину и легкую промышленность.

Партнерами при проведении исследований стали:

Институт синтетических полимерных материалов им. А. Н. Ениколопова РАН,
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»,
Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН,
Физический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова,
Центр национальной технологической инициативы, МГТУ им. Н. Э. Баумана,
Государственная ключевая лаборатория гидропривода и мехатронных систем, Чжэцзянский университет,
Факультет машиностроения, Чжэцзянский университет.

Научно-исследовательская работа кластера силиконовых материалов и технологий — одна из центральных задач стратегического проекта «Региональный научно-образовательный кластер химбиотехнологий» программы «Приоритет-2030», реализуемой Университетом Льва Толстого.

34 комментария