В ТПУ нашли способ переработки вторичного полиэфиркетонкетона
Российские ученые из Томского политехнического университета совместно с коллегами разработали инновационный способ переработки отходов от 3D-печати из конструкционного пластика (полиэфиркетонкетона, ПЭКК). Они использовали метод электроформования для создания полимерных мембран, которые показали высокую химическую стабильность и биосовместимость. Эти свойства делают их потенциально полезными в химической промышленности, фильтрующих технологиях и биомедицинских приложениях. Исследование было опубликовано в престижном научном журнале "Polymer" (Q1, IF 4.1).
Полиэфиркетонкетон – это высококачественный полимер, который обладает свойствами, схожими с металлами, включая высокую температуру плавления и химическую стабильность. Это делает его отличным материалом для использования в различных отраслях, но усложняет процесс переработки отходов после 3D-печати.
Семён Горенинский, научный сотрудник Центра аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ, подчеркнул важность направления переработки отходов 3D-печати: "Это одна из самых актуальных и перспективных областей, где мы можем превратить отходы в ценное сырьё и продукты. Однако до нашего исследования ПЭКК-пластик не рассматривался в таких проектах". Учёные предложили использовать отходы ПЭКК для производства полимерных мембран с помощью метода электроформования. Такие мембраны широко используются в биомедицинской инженерии, фильтрационных технологиях, мягкой робототехнике и биосенсорах.
Технология электроформования основана на создании полимерных волокон из раствора под воздействием электрического поля. Как отметили учёные, текущая информация о наиболее подходящих режимах для создания ПЭКК-мембран довольно ограничена.
Исследователи провели анализ трёх ключевых параметров созданных мембран: химической стабильности, прочности на разрыв и биосовместимости. Руководитель проекта Семён Горенинский отметил, что полученные мембраны обладают высокой биосовместимостью и сохраняют свои свойства в агрессивных кислотных и щелочных средах. Механические свойства этих мембран также позволяют им конкурировать с другими материалами, используемыми для фильтрации.
В ходе исследований ученые пришли к выводу, что создание ПЭКК-мембран методом электроформования представляет собой эффективный способ переработки отходов 3D-печати в материалы, имеющие высокий потенциал для применения в промышленном производстве и биомедицине. Результаты этого исследования послужат основой для дальнейших работ по созданию ПЭКК-мембран с заданными характеристиками.
Проект получил поддержку национального проекта "Наука", реализуемого Министерством науки и высшего образования Российской Федерации, а также Российского научного фонда. В нём приняли участие исследователи из Центра аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ, НОЦ имени Вейнберга Инженерной школы ядерных технологий ТПУ, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Сеченовского Университета и Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН.