Центр НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ имени Н. Э. Баумана совместно с Институтом физической химии и электрохимии (ИФХЭ) РАН создают «умные» полимерные покрытия, способные самостоятельно адаптироваться к сложным условиям эксплуатации, а их использование позволит увеличить срок эксплуатации различных изделий и устройств, пишут «Известия».
«Создание „самозалечивающихся“ материалов все еще находится на ранней стадии развития, они обладают огромным потенциалом и возможностями применения, в особенности в тех случаях, когда в труднодоступных зонах необходимо обеспечить надежность на как можно более длительный срок. Одним из самых перспективных направлений совершенствования противокоррозионных покрытий стала разработка новых спецматериалов с заданными электрохимическими свойствами и технологий производства композитов и их компонентов», — подчеркнул заведующий лабораторией ИФХЭ Вячеслав Щелков.
Российские ученые разрабатывают новые полимерные материалы для строительства, энергетики и нефтегазового комплексаИзображение: пресс-служба Центр НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана
В качестве основных сфер применения эксперт назвал энергетический комплекс, включая АЭС, химическую промышленность, нефтегазовую отрасль, авиакосмическую промышленность и строительство, то есть там, где важна противокоррозионная защита металлической поверхности технологического оборудования и изделий, работающих в агрессивных средах. К агрессивным средам относятся кислоты, щелочи, солевые растворы и водоорганические смеси, напомнил специалист. Вячеслав Щелков отметил, что материалы особенно эффективны для оборудования, подверженного интенсивному износу и коррозии, такого как трубопроводы, резервуары, насосы и клапаны.
«Создание „умных“ материалов остается одним из ключевых направлений. Решение этой проблемы предполагает как минимум локальную перестройку структуры полимерных композиционных материалов, которые эксплуатируются в агрессивных средах», — рассказал заместитель директора ИФХЭ по научной работе, кандидат физико-математических наук Ринад Залавутдинов.
По его словам, в технологии используются ингибиторы, способные блокировать внутренние дефекты нерастворимыми продуктами коррозии. Они обеспечивают дополнительную сшивку полимерной основы, формирование нерастворимых соединений в зонах дефектов и высвобождение ингибиторов коррозии.
По словам заместителя директора центра компетенций НТИ «Технологии доверенного взаимодействия» на базе ТУСУР Руслана Пермякова, самовосстановление в полимерных материалах наиболее востребовано в случаях повреждений, вызванных механическим воздействием. Дефект уровня микротрещины может привести к проблемам более широкого масштаба, так что «самозалечивание» микротрещин становится надежной защитой от образования макротрещин и остается актуальнейшей задачей полимерного материаловедения.
Ожидается, что с развитием и удешевлением технологий создания самовосстанавливающихся материалов они всё чаще будут внедряться в производство с целью улучшения защитных свойств и продления сроков эксплуатации.
В настоящее время направление, связанное с созданием композиционных материалов со способностью самовосстановления, активно развивается в ведущих странах и крупнейших мировых компаниях, о чем свидетельствуют многочисленные публикации и патенты. Большая часть цитирований публикаций и патентов по данному вопросу относится к США и КНР, отметили в пресс-службе МГТУ имени Н. Э. Баумана.