Ярославские ученые нашли новый ресурсосберегающий способ производства материалов, используемыхв космической отрасли

Молодые исследователи Демидовского университета разработали эффективный метод активации химических реакций под действием ультразвука. Способ позволяет не только самим производить мономеры, но и делать это с большей эффективностью. 

Испытания проходили в студенческо-молодежной лаборатории химико-экологических исследований ЯрГУ под руководством кандидата химических наук Романа Бегунова. Данные соединения являются мономерами для получения ароматических конденсационных полимеров, которые используются для создания новых синтетических материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Разработанный способ синтеза защищен патентом РФ на изобретение.

— В основе ультразвуковой активации химического процесса лежит явление кавитации — говорит один из авторов патента на изобретение аспирант Александр Хлопотинин. — Под действием ультразвука в растворе происходит образование и схлопывание пузырьков, в результате чего локально повышаются температура и давление. Применение ультразвука позволило нам значительно уменьшить время и температуру используемой реакции. Получить целевые продукты можно за меньшее количество времени (1 час, вместо 8 часов), с большим выходом (95%, вместо 84,5).

Полиимид – один из самых дорогих и востребованных классов полимеров. Ценник превышает несколько сотен тысяч рублей. На цену полимера сильно влияют производственные затраты и себестоимость мономера. За счёт более простого синтеза мономера, его цену можно существенно снизить, что ученые ЯрГУ и сделали.

— Упрощение процесса производства – одна из важнейших современных, как и научных, так и производственных задач для развития технологий, — отметил аспирант. – Потому в дальнейшем мы планируем смоделировать проведение ультразвукового синтеза в проточном реакторе, что приведет к уменьшению количества операций по загрузке исходного сырья в реактор и выделению продуктов реакции. Полученные результаты будут использоваться мной при написании кандидатской диссертации.

Изобретенный способ может быть эффективно использован производителями новых конструкционных материалов для космической, медицинской и других высокотехнологичных, социально значимых и стратегически важных отраслей.

– Нашим способом могут пользоваться производители полиимидных материалов с высокими эксплуатационными характеристиками, такими как: высокая термостабильность, хорошие механические и электрические свойства и стойкость к различным органическим растворителям, – продолжил Александр. — Подобного рода полимерами занимается, например, ООО «Эй Пи Си Групп» (г. Санкт-Петербург), но соглашений о внедрении пока с конкретным производителем у ЯрГУ нет. 

Кроме того, по словам ученых, изобретенный метод ультразвуковой активации имеет широкий спектр применения, в перспективе можно будет провести исследования и по синтезу соединений для лекарственных средств.

Проект был осуществлен в рамках реализации ЯрГУ им. П.Г. Демидова программы стратегического академического лидерства Минобрнауки России «Приоритет 2030».

Источник: Ярославский регион