Ученые Томского политехнического университета доказали возможность использования самого простого и экономичного метода 3D-печати (fused deposition modeling, FDM) для изготовления сегнето- и пьезоэлектрических изделий. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters (IF: 3,791, Q1).
Эти изделия способны менять электрический потенциал своей поверхности под воздействием внешних воздействий (давления, температуры, света). Как рассказали РИА Новости исследователи ТПУ, сегодня для разработки сегнето- и пьезоэлектрических изделий используют керамические материалы, которые имеют высокую стоимость, а многие из них содержат свинец. При этом керамика трудно обрабатывается, изготовить из нее пористые структуры сложной формы с внутренними полостями практически невозможно.
Метод, предложенный учеными ТПУ, позволит снять многие ограничения и изготавливать изделия разных форм и размеров. Как сообщил научный сотрудник Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга ТПУ Евгений Больбасов, разработка даст возможность в будущем создавать «умные» устройства, обладающие высокой эффективностью и низкой стоимостью. Например, биосенсоры, источники и преобразователи энергии для микроустройств, индивидуальные имплантаты.
«Сегодня над этой проблемой работают несколько научных групп в США, Европе, Китае. Однако коллеги используют сложные технические процессы и дорогостоящее оборудование. Мы же работали с распространенным и доступным каждому 3D-принтером, что позволяет использовать наш метод в любой лаборатории»,
— процитировали РИА Новости Евгения Больбасова.
Для печати можно использовать российское сырье и оборудование для сохранения технологического суверенитета разработки вне зависимости от внешней конъюнктуры.
В будущем ученые намерены создать готовый к использованию прототип реального изделия. По словам Евгения Больбасова, это может быть «умный» химический реактор или индивидуальный имплантат.