Об инновациях в области умных материалов и о подготовке кадров для отрасли рассказала профессор СПбГУПТД на конференции Technotextil

На Международной конференции технического текстиля, нетканых материалов и оборудования Technotextil 2024 в Москве на панельной дискуссии об инновациях в применения умных материалов выступила заведующая кафедрой инженерного материаловедения и метрологии СПбГУПТД, научный руководитель лаборатории механики ориентированных полимеров, доктор технических наук, профессор Екатерина Цобкалло. Она рассказала в том числе о разработке технологий производства новых видов электропроводящих и антистатических материалов из композиционных синтетических нитей, содержащих различные виды углеродных нанонаполнителей. Напомним, одним из научных партнеров деловой программы конференции, участниками которой стали представители России, Индии, Китая, Узбекистана, Турции и Туниса, выступает Университет промышленных технологий и дизайна. Публикуем основные тезисы выступления профессора СПбГУПТД Екатерины Цобкалло на конференции Technotextil 2024.

Что необходимо производить.

В последнее время остро встала проблема создания текстильных материалов из нитей с электропроводящими свойствами и теплоотводящими, теплорассеивающими свойствами. Волокна для таких материалов должны обладать высокой прочностью, технологичностью, малым удельным весом, что не выполнимо в случае использование металлических нитей.

Востребованная область применения сегодня — экранирование электромагнитных полей, снятие статического электричества, теплорассеивающие свойства. Статическая электризация синтетических материалов приводит к нарушениям техпроцессов, особенно при наличии пожаро-взрывоопасных смесей, пыли и паров легковоспламеняющихся жидкостей. Применяемые в настоящее время отечественные материалы полностью не обеспечивают защиту человека от вредных воздействий электромагнитных полей и статического электричества.

Основные результаты и направления научных разработок на кафедре инженерного материаловедения и метрологии СПбГУПТД.

Разработана концепция создания технологий производства новых видов электропроводящих, антистатических, экранирующих и теплорассеивающих синтетических текстильных нитей и полотен для изготовления рабочей одежды, технических изделий, экранирующих электромагнитные поля полотен, теплорассеивающие материалы.

Созданы текстильные композиционные нити нового поколения на основе волокнообразующей полимерной матрицы и углеродных нанонаполнителей разного типа: углеродных нанотрубок, частиц технического углерода, углеродных нановолокон, обладающих высокими механическими свойствами, а также свойствами электро-, теплопроводности и другими.

Разрабатываются теоретические основы прогнозирования и моделирования электро- и теплопроводящих, физико-механических и специальных свойств наноструктурных волокнистых композиционных материалов.

Результаты работы будут использоваться при производстве синтетических материалов технического назначения, обладающими защитными свойствами от воздействия статического электричества и от воздействия электромагнитного поля. Улучшение физико-механических свойств таких материалов будет производиться за счет использования новых углеродных нанонаполнителей — углеродных нанотрубок.

Разработка отечественных медицинских текстильных материалов.

В хирургии при эндопротезировании используется медицинский текстиль. В настоящее время в производстве хирургических нерассасывающихся эндопротезов наиболее распространены хирургические плетеные сетки. Применяются сетчатые эксплантаты из различных синтетических материалов. Основные виды сетчатых хирургических эндопротезов: синтетические, биологические и с клеточными покрытиями. У зарубежных аналогов сегодня представлен более разнообразный ассортимент, включающий биорезорбируемые материалы и материалы с клеточными покрытиями, которые в ряде случаев крайне востребованы в хирургии. Из анализа видов и рынка сетчатых эндопротезов следует, что разработка отечественной продукции, способной заменить импортные аналоги, является актуальной и важнейшей задачей в области медицинского материаловедения.

На российском рынке медицинских изделий представлен ассортимент сетчатых эндопротезов отечественных производителей, среди которых основными являются ООО «Линтекс» и ООО «Волоть». Продукция этих компаний представляет собой сетчатые эндопротезы, изготовленные на основе синтетических нитей.

Что сегодня является умным текстилем? Какие свойства такие ткани имеют?

При самом простом подходе «умный текстиль» — инновационная текстильная продукция нового поколения — это материалы, обладающие определенным комплексом заранее проектируемых специальных свойств.

При более общем подходе — текстильные и волокнистые материалы свойства которых могут меняться при воздействии различных внешних факторов, температурных, электромагнитных и так далее.

Что необходимо, чтобы привлекать молодых людей в науку в университетах?

Для привлечения молодежи необходимо постоянное обновление приборной и технологической баз и наличие современных лабораторий. Необходимо формирование научных групп из 3-5 человек для решения поставленных научных задач. Молодые исследователи нуждаются в коллегах и в квалифицированном руководителе. У научных групп должно быть государственное финансирование. В Университете промышленных технологий и дизайна мы привлекаем например, лекторов из Холдинга БТК для преподавания студентам дисциплин из области специальной одежды. Безусловно, мы должны готовить выпускников с целевым назначением для предприятий.