Ученые Пермского политеха разработали новый метод для получения сверхлегкого материала — графена, который используется в авиации и машиностроении. Как сообщили в Министерстве образования и науки Пермского края, разработка велась в соответствии с целями нацпроекта «Наука и университеты».
«Графен обладает уникальными свойствами и используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности и в гибкой электронике. В частности, его можно будет использовать в фюзеляжах и крыльях самолетов для борьбы с обледенением, а также в изготовлении легких кузовов автомобилей.
Но сейчас нет устоявшейся технологии печати из этого материала. Исследователи из Пермского политеха разработали технологию 3D-печати изделий из графена. Она позволит повысить качество готового продукта и сократить расходы предприятий», — рассказали в профильном министерстве.
Что же такое графен?
Графен- это революционный материал, который открывает широкие перспективы. Это самый электропроводящий легкий и прочный вариант углеродного соединения.
Ученые предполагают, что он может стать превосходной заменой кремнию, особенно в полупроводниковой промышленности. Неслучайно его называют материалом будущего.
Несмотря на «молодость» графена, ученые находят все новые свойства графена, которые открывают перед человечеством невероятное окно возможностей.
Графен – двумерный наноматериал, состоящий из одного слоя атомов углерода, выстроенных в правильные шестиугольники – гексагоны.
Идеальный графен сочетает в себе уникальные свойства:
- самый тонкий материал в мире - толщиной в один атом;
- самый прочный материал в мире - модуль Юнга более 1 ТПа;
- имеет высокую электропроводность - подвижность зарядов более 1 000 000 см2/В∙с;
- имеет высокую теплопроводность до 5000 Вт/м∙К;
- оптически прозрачен в широком диапазоне от UV до far-IR;
- гибкий и эластичный;
- химически инертный.
В отличие от имеющихся аналогов при изготовлении графена пермские ученые не используют связующее, что позволяет повысить физико-механические свойства изделия.
Кроме того, технология не требует энергоемкой и дорогостоящей термической обработки, отметил руководитель проекта, доцент кафедры инновационных технологий машиностроения Пермского политеха, кандидат технических наук Дмитрий Караваев.
Пермские разработчики создали экспериментальную установку для 3D-печати графеном в жидких углеводородах. Они определили наиболее оптимальные режимы для выращивания изделий.
В планах ученых — создать 3D-принтер для печати графеном, а также оказывать услуги по изготовлению изделий для компаний.
Потенциальными потребителями новой технологии являются производители электроники и медицинского оборудования и предприятия аэрокосмической, автомобильной, энергетической, нефтяной и химической промышленности.
Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях.