| Аннотация |
Полимеры с эффектом памяти формы (ЭПФ) представляют собой группу так называемых «умных» материалов, которые способны сохранять временное деформированное состояние, а затем восстанавливать исходную форму в результате внешнего воздействия различных стимулов – температуры, механической нагрузки, электричества, света, магнитного поля, химических веществ и т.д. Среди них наиболее широко исследуемой и перспективной группой являются термочувствительные полимеры с ЭПФ. В последние годы всё большую актуальность приобретают высокотемпературные полимеры с ЭПФ, перспективные, главным образом, для разработки развертываемых конструкций космического назначения. Такие материалы должны характеризоваться не только высокими коэффициентами фиксации и восстановления формы при температурах перехода ≥ 200 °C, но и обладать высокой механической прочностью, термической стабильностью и радиационной стойкостью. Предложенный проект является продолжением работ коллектива по разработке инновационных полимерных материалов с ЭПФ, представляющих собой как сополимеры, так и полимер-полимерные смеси, основу которых составляют полибензимидазолы, отличающиеся превосходными механическими характеристиками, стойкостью к излучениям с высокой энергией, тепло- и термостабильностью. Более того, в ходе реализации проекта будут разработаны новые нанокомпозиционные материалы на основе синтезированных полимеров и графена. Ожидается, что такие материалы будут обладать не только улучшенными эксплуатационными характеристиками, но и дополнительными функциональными свойствами (светопоглощение, тепло- и электропроводность). В свою очередь это откроет широкие возможности разработки новых свето- и электростимулируемых нанокомпозитов, в которых ЭПФ реализуется за счет фототермического эффекта или закона Джоуля-Ленца. Таким образом, в результате выполнения проекта будет разработан широкий круг инновационных полимерных материалов с высокотемпературным ЭПФ, перспективных для применения в различных высокотехнологичных областях, включая аэрокосмическую индустрию.
Выполнение проекта предусматривает решение следующих задач:
- Синтез широкого круга линейных термостойких, механически прочных полибензимидазолимидов, проявляющих ЭПФ при температурах ≥ 200 °C.
- Получение полимер-полимерных смесей различного состава на основе полибензимидазолов и полиимидов с целью направленного регулирования целевых характеристик материалов.
- Разработка новых электропроводящих нанокомпозитов на основе полученных полимеров с высокотемпературным ЭПФ и графена.
- Исследование термических, физико-механических, термомеханических и электрофизических характеристик материалов на основе сополимеров, полимер-полимерных смесей и нанокомпозитов.
- Установление влияния природы и состава сополимеров, полимер-полимерных смесей и нанокомпозитов на ЭПФ материалов на их основе, в том числе в результате воздействия ближнего инфракрасного излучения и электрического напряжения.
- Изучение стабильности коэффициентов фиксации и восстановления формы полученных материалов в циклических испытаниях, а также после воздействия больших доз (до 10^6 Гр) ионизирующего излучения.
- Оценка возможности использования наиболее перспективных с практической точки зрения полимерных материалов в качестве активных элементов прототипов силового привода космического назначения.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
