Доклады о будущих и современных технологиях

СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Т. А. Ерохина, В. Г. Курбатов

Научный руководитель - В. Г. Курбатов, канд. хим. наук, мл. науч. сотр.

Ярославский государственный технический университет

Развитие нанотехнологий ведет к все более широкому распростране­нию так называемых «умных материалов» - материалов, реагирующих на изменения окружающей среды и изменяющих свои свойства в зависимости от условий. Самым простым примером природного «умного материала» является кожа - благодаря множеству связанных с головным мозгом дат­чиков, которыми покрыто наше тело, человек с закрытыми глазами может узнавать предметы, рефлекторно отдергивать руку, чтобы не обжечься, а также переносить высокие и низкие температуры.

Другим примером материалов такого рода могут служить покрытия для борьбы с коррозией металлов. Такие покрытия содержат специальные микрокапсулы со структурой ядро-оболочка. Введенные микрокапсулы по изменению pH контролируют развитие коррозии. При достижении опреде­ленного значения pH из микрокапсул начинает выделяться ингибитор для устранения коррозии.

Используя оптическое волокно, инфракрасные лазеры и полимеры, за­поминающие свою форму, можно получить материал, который самостоя­тельно сможет диагностировать повреждения и тут же устранить его даже в момент, когда он используется по назначению. Основой этой технологии являются полимерные материалы, способные запомнить свою форму и восстановить ее под влиянием внешних воздействий. Изготовив из такого полимера какой-нибудь предмет его можно потом полностью разрушить. После этого, применив воздействие высокой температурой, можно добить­ся того, что полимер восстановится и примет форму, очень близкую к его первоначальной форме.

Еще одно перспективное применение «умных» материалов это авиа­ционные покрытия. Покрытия ракетных сопел предыдущего поколения - это материалы на керамической основе. Из-за различных коэффициентов термического расширения покрытия и подложки и при воздействии на них высоких температур керамическое покрытие начинает «трещать» и от­слаиваться. При таком же воздействии многослойные наноструктурные покрытия выдерживают большое количество циклов нагрева и охлаждения без разрушения.