Политехнический университет заключил с госкорпорацией контракт, по которому создаст материалы и изделия на основе сплавов с памятью формы с управляемой структурой и пьезоэлектрической керамики с применением аддитивных 4D-технологий в атомной промышленности. Сами материалы и метод работы с ними университет создаст на основе своих собственных наработок. Подробнее о проекте «Петербургскому дневнику» рассказал директор Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Анатолий Попович.

Как отметил Анатолий Попович, мы живем в эпоху активного внедрения в реальный сектор экономики цифровых технологий и искусственного интеллекта. Последние события в мире, связанные с пандемией, ярко обозначили актуальность этого направления.

«Современные тенденции в области материаловедения свидетельствуют о том, что наряду с традиционными материалами в нашу жизнь все больше входят так называемые умные материалы. К ним относятся материалы, которые при внешнем воздействии могут менять свои свойства и форму», – рассказывает специалист.

Для умных материалов ученые Политехнического университета используют метод 3D-печати и таким образом создают 4D-технологии. Первоначально разрабатываются технологии получения сферических порошков из умных сплавов и пьезоэлектрической керамики, а затем и технологии 3D-печати. После чего наступает процесс моделирования конструкции реального изделия с управляемой структурой с созданием цифровой модели изделия для 3D-печати. Таким образом происходит полный цикл проектирования материала, конструкции и изготовления готового изделия из умного материала в цифровом формате. Подобный подход для создания изделий из умных материалов впервые разработан в Политехе и имеет множество ноу-хау.

Что же является четвертым элементом? По словам эксперта, это внешний фактор, который воздействует на материал, – температура, давление, электрический ток. «В нашем методе будут использованы все три фактора», – отмечает Попович.

Специалисты Политеха имеют большой опыт работы с 3D-печатью, а 4D-технологии для создания наукоемкого производства опробуют впервые.

Политех обладает уникальным научным и технологическим оборудованием для реализации данного направления. По словам Анатолия Поповича, комплект технологического оборудования позволяет решать весь комплекс задач по организации 4D-технологии. Подобными лабораториями с таким оснащением обладают далеко не все ведущие европейские научные центры, специализирующиеся в области 3D-печати.

Данный проект был выигран благодаря эффективной работе научной школы, возглавляемой Анатолием Поповичем, основной костяк которой состоит из молодых ученых – кандидатов технических наук, аспирантов и магистров. За плечами этого коллектива множество успешных, реализованных в реальном секторе экономики работ в области современного материаловедения.