Учёные ТУСУРа разработали радиационностойкий полипропилен для космических аппаратов
Учёные ТУСУРа подали заявку на патент на способ получения радиационностойкого полипропилена, на основе полипропилена, модифицированного наночастицами SiO2, который может быть использован при создание космических аппаратов.
В Томском госуниверситете систем управления и радиоэлектроники прошёл конкурс «Патентной активности». Одно из призовых мест досталось научному сотруднику лаборатории радиационного и космического материаловедения Владимиру Горончко за разработку радиационностойкого полипропилена для космических аппаратов.
«Полимерные нанокомпозитные материалы на основе полипропилена являются перспективными материалами для использования в условиях космического пространства благодаря небольшому весу, дешевизне и лёгкости в обработке. Основное требование, определяющее сроки эксплуатации данных материалов, — способность долговременно сохранять исходные характеристики. Срок эксплуатации полимерных материалов в космическом пространстве должен достигать 15 – 20 лет, при этом они должны обладать низким газовыделением для меньшего влияния выделяющихся газов на оптические системы космического аппарата. Введение наночастиц в полимеры приводит к изменению рабочих характеристик: электропроводности, механических свойств, стойкости к ионизирующим излучениям, стойкости к высоким и низким температурам», — рассказывает Владимир Горончко.
В космической технике нанокомпозиты находят применение в качестве конструкционных и изоляционных материалов, герметиков, клеев, лент, теплоизоляции, связующих терморегулирующих покрытий, уплотнений, упрочняющих материалов. Помимо космической техники композитные материалы на основе полипропилена находят применение в авиапромышленности, ускорительной и рентгеновской технике, ядерной промышленности, в нефтегазовой промышленности (улучшение механических свойств изоляции кабелей нефтепогружных насосов), в медицине (восстановление костных тканей, изготовление протезов, придание материалам стойкости к стерилизационным процедурам) и других отраслях техники.
«Изучение оптических, механических, электрических свойств и радиационной стойкости полимерных материалов, таких как полипропилен и полиэтилен, ведётся в лаборатории РКМ ТУСУР с 2016 года. К настоящему времени разработана методика изготовления образцов полимеров, модифицированных наночастицами оксидных соединений, таких как ZrO2, Al2O3, SiO2, MgO, TiO2, ZnO, исследованы физические и химические процессы, протекающие в полиэтилене и полипропилене под действием ионизирующего излучения. Введение оксидных нанопорошков приводит к значительному увеличению фото- и радиационной стойкости полимеров, до 19 раз относительно немодифицированных материалов. По данной тематике опубликовано 13 научных работ, получен патент на изобретение», — уточнил Владимир Горончко.
В дальнейшем планируются исследования более сложных полимерных материалов, таких как полиметилсилоксан, акриловая смола, полиимид, полиуретан, фторопласт и возможности увеличения их стойкости к ионизирующем излучениям.