Близко ли экологическая пластмассовая революция? Какие они — полимеры будущего? Об этом рассказала аспирантка ТулГУ, младший научный сотрудник лаборатории технологии полимерных материалов и композитов Ирина Фомичева.
Полимерные материалы — это пластики. Среди них есть и те, которые вошли в повседневную жизнь: это полиэтиленовые пакеты, корпусы бытовой техники и электроники, элементы обуви, одежды и многое другое. Но Ирина изучает их на более широком уровне: в лаборатории технологий полимерных материалов и композитов.
Образ ученого
Ирина учится в аспирантуре ТулГУ на направлении «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки» и изучает полимеры и композиты.
По словам аспирантки, многие люди, далекие от исследовательской деятельности, обычно представляют себе ученого как человека, полностью поглощенного экспериментами и расчетами, зацикленного на своих идеях, в определенной степени интроверта. Да, бывают и такие.
«Да, ученый — это увлеченный человек, и зачастую для него нет строгого разделения между работой и отдыхом, однако у него, как правило, есть хобби, не связанное с наукой. Например, я люблю музыку. Она помогает мне расслабиться, найти гармонию с самой собой», — рассуждает Ирина.
Подробнее о направлении работы
Существует большое количество различных полимеров. Некоторые из них обладают свойствами, позволяющими использовать их в машиностроении, авиакосмической отрасли, строительстве. Для того чтобы улучшить характеристики полимеров, в них добавляют усиливающие компоненты, иными словами, армируют.
Так, например, лопасти ветрогенераторов могут изготавливаться из алюминия. Но если их нужно сделать более легкими, но при этом не менее прочными, то в этом случае необходимо использовать углепластики — полимеры, армированные высокопрочной углеродной тканью. В общем, полимерные материалы имеют широкое применение — от изготовления детских игрушек до крыльев самолетов.
Синтезировать — как варить суп?
Синтез полимеров, рассказывает Ирина, подобен приготовлению своеобразного супа: «Различные компоненты смешиваются в реакторе в определенном порядке, меняется температура, устанавливается время, затем полимерный порошок промывается. Дальше происходит работа на компаундере. Здесь компоненты доводятся до однородного состояния и производится гранулят. Для работы на 3D-принтере необходимо получить филамент из гранул. Их нагревают, плавят, а после появляется пластиковая нить. Из нее и создают разные изделия».
Работа лаборатории сегодня
Самая передовая разработка лаборатории ТулГУ на сегодняшний день — синтез полиэфиркетонкетона (ПЭКК). Это новый вид пластика, обладающий высокой термостойкостью и устойчивостью к растворителям, прочный, негорючий и нетоксичный. ПЭКК совместим с тканями человеческого организма, что делает его идеальным материалом для использования в медицине при создании имплантов и протезов.
В настоящее время Ирина занимается исследованием и разработкой методов получения и переработки полимерных композитов — однонаправленных лент (лент-препрегов). Они представляют собой непрерывные волокна (стеклянные, углеродные), пропитанные полимером. Ленты-препреги могут применяться для укрепления строительных конструкций, деталей машин и механизмов, в производстве кабелей и электротехнических изделий. Такие полотна увеличивают жесткость и усталостную прочность элементов, повышают устойчивость к климатическим воздействиям.
Пластмассовая экологическая революция
Трендовые направления развития полимерных материалов и композитов опираются на экологичность, как на одно из основных требований к новым разработкам, а вся деятельность лаборатории сейчас — это серьезные шаги на пути к пластмассовой экологической революции, считает Ирина.
О своих целях аспирантка тоже говорит с воодушевлением:
«Получить признание, стать авторитетом в своей области знаний — это было бы замечательно. Думаю, что усердная работа и немного удачи помогут мне в этом».