Сибирские ученые создали полиэтиленовый «бронежилет» для радиолокационного оборудования, эта работа опубликована в журнале Technical Physics - Гранит науки - 2020-09-29

Материалы на основе полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы имеют множество технических применений, в том числе в медицине. Такие материалы могут выдерживать экстремально низкие температуры, повышенную влажность, воздействие агрессивных кислотных сред и деформационные нагрузки. Они прочны, износостойки и способны переносить высокие ударные воздействия. Но для использования в радиолокации, где объекты обнаруживают по их электрическим свойствам относительно среды, в которой рассеиваются отправляемые со станции радиоволны, такому полимеру не хватает диэлектрической проницаемости, обеспечивающей радиопрозрачность в заданном частотном диапазоне. Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» вместе с коллегами из новосибирского Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН получили материал, обладающий необходимой диэлектрической проницаемостью. Это композит на основе полиэтилена, модифицированный многослойными углеродными нанотрубками.

Наночастицы нужно было распределить в нем так, чтобы они были рассредоточены равномерно и не соприкасались друг с другом. В противном случае свойства полиэтилена будут ухудшаться. Для равномерного распределения нанотрубок ученые смешивали компоненты с растворителем, а полученный раствор облучали ультразвуком. После перемешивания растворитель убрали, а материал спрессовали. Именно такой метод синтеза позволил расположить наночастицы равномерно и улучшить диэлектрические свойства композита. По сравнению с первичным материалом его износостойкость увеличилась на 40 %. Выяснилось, что это результат ультразвукового воздействия: оно изменяет структуру полимера.

Модифицируя сверхвысокомолекулярный полиэтилен для радиоэлектроники, помимо увеличения диэлектрической проницаемости и снижения диэлектрических потерь, ученые ожидали, что новый материал будет пропускать электромагнитные волны необходимой частоты, а другие наоборот гасить. «Это очень важно для радиолокационного оборудования», - цитирует одного из авторов исследования Илью Маркевича из Института химии и химической технологии Красноярского научного центра издание «Наука в Сибири». Из сверхвысокомолекулярного полиэтилена делают покрытия для лыж, сноубордов, катков, бронежилеты и каски, имплантаты для коленных и тазобедренных суставов и даже кухонные разделочные доски. Сейчас к этому списку добавилось использование в качестве покрытия для радиолокационного оборудования, которое сможет защищать его от нежелательных воздействий. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».