ПРОЕКТ 2025 ГОДА

Разработка композита на основе полипропилена и нанокристаллов тройного состава с высокой фотостабильностью для применения в агрофотонике

Селиванова Лада Витальевна

Руководитель

магистрант, инженер международного научно-образовательного центра физики наноструктур

Исполнители

Карамышева Софья Павловна

Бичан Екатерина Андреевна

Клименко Дарина Игоревна

Черевков Сергей Александрович

Научный консультант

к.ф.-м.н., заведующий лаборатории центра "Информационные оптические технологии"

ОПИСАНИЕ

С увеличением пищевых потребностей человечества, технологии агропромышленности развиваются с огромной скоростью. Например, для покрытия теплиц используют полимерные материалы, такие как полипропилен или полиэтилен. При использовании последнего существует проблема фотостабильности в условиях повышенной инсоляции, что приводит к увеличению пластиковых отходов, так как требуется частая замена полиэтилена. Для решения данной проблемы применяются различные технологии, среди которых введение в полимер молекул или наночастиц, которые берут основное воздействие ультрафиолета (УФ) на себя. Одним из таких перспективных материалов для внедрения в полипропилен являются нанокристаллы тройных соединений.

Целью данного проекта является создание композита на основе полиэтилена низкой плотности, где для повышения устойчивости материала к воздействию солнечных лучей внедряются наноразмерные кристаллы на основе меди. Это позволит сократить частоту замены полиэтилена, что поспособствует уменьшению токсичных отходов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Пропускаемость (τ_λ), нм	более 75 (для видимого диапазона от 380 до 780 нм)
Мутность, %	не более 30
Модуль упругости, МПа	от 70 до 400
Прочность при растяжении, МПа (кгс/см²)	от 12,0 до 14,7
Относительное удлинение при разрыве (500 мм/мин),%	до 600
Температура плавления, ℃	от 100 до 120
Толщина плёнки, мм	не более 0,15

Предложенная технология имеет широкий спектр применения в различных областях, включая промышленную упаковку, где ключевым является обеспечение защиты продуктов от вредоносного воздействия УФ-излучения и увеличение срока хранения, что могло бы сократить количество пищевых отходов и гарантировать качество.

Полимерные плёнки, модифицированные НК тройного состава, обладают рядом уникальных преимуществ, которые являются перспективными в различных отраслях промышленности. Главным достоинством такого композита является его многофункциональность – сочетание оптических, защитных и механических свойств, порой недостижимое для традиционных материалов.

Помимо основного применения в агропромышленности как плёнок для теплиц, полученные плёнки могут быть реализованы как отдельная продукция для лабораторий и центров, которые занимаются технологиями полимерных композитов.

Полимерные плёнки, модифицированные НК тройного состава, обладают рядом уникальных преимуществ, которые могли бы сделать их востребованными в различных отраслях промышленности. Главным достоинством такого композита является его многофункциональность – сочетание оптических, защитных и механических свойств, порой недостижимое для традиционных материалов.