Являясь одним из направлений технологического прорыва четвертой промышленной революции во всем мире и в России, в частности, бурно развиваются аддитивные технологии (или 3D-печать), которые заключаются в послойном создании изделия из различных материалов. Благодаря значительным достижениям в современном материаловедении от конструирования до непосредственного получения конечного изделия все большее распространение стала приобретать 4D-печать: процесс послойного создания изделия, меняющего свои характеристики с течением времени. Так известный инженер конструирования 3D-принтеров Tibbits обозначил новую технологию, как сочетание классической 3D-печати с эффектом памяти формы, приводящему к «оживлению» изделия. Первым продемонстрированным им же в 2014 г. примером таких изделий был самосборный куб, грани развернутого куба были помещены в сосуд с водой, после нагревания сосуда грани куба складывались, образую тем самым целостную фигуру. Триггером такого изменения формы изделия является внешнее воздействие: изменение температуры, магнитного поля, полярности растворителя, освещенности и т.п. Переход к функциональным материалам, созданным посредством четырехмерной печати, открывает совершенно новые области их применения. Например, самораскрывающиеся и способные к самоориентации солнечные панели/антенны спутников и других космических аппаратов. Сейчас 4D-печать базируется в основном на одно- и многокомпонентных материалах, содержащих в своем составе поликапролактон, полилактид и т.п.. Получаемые на их основе изделия имеют низкие значения эксплуатационных характеристик, в том числе термостойкость, что значительно ограничивает области их использования. Поэтому присутствует огромная практическая необходимость разработки новых материалов для 4D-печати, которые бы позволили на практике раскрыть весь широкий потенциал этой уникальной технологии. Одним из способов решения может являться использование хорошо себя зарекомендовавшего полибензимидазола, который имеет высокую термическую стабильность, превосходную химическую стойкость, высокую механическую прочность, жесткость и ударную вязкость. Но его переработка в изделия современными промышленными методами очень затруднительна, а для отдельных представителей невозможна. Поэтому, целью данного проекта является разработка фотополимеризационной смолы на основе модифицированного полибензимидазола, способной в условиях DLP 3D-печати образовывать термостойкие изделия, обладающие эффектом памяти формы. Таким образом, реализация проекта позволит более широко использовать уникальные особенности полибензимидазола, обладающие в том числе эффектом памяти формы, в различных отраслях промышленности, получая изделия самым современным способом - 3D,4D-печать.

На страницу проекта