Главная задача команды была в том, чтобы совместить химию и технологию 3D-печати. Материал должен был не только выдерживать нагрузку, но и печататься без дефектов. «Это был самый долгий проект в моей жизни», — говорит Ребекка Джонсон, аспирантка и одна из авторов исследования. На поиск идеальной формулы ушло два года.
В отличие от обычной термореактивной пены, которую невозможно переплавить или переработать, новая разработка использует так называемую динамическую ковалентную химию. Это значит, что материал может частично “залечивать” повреждения — его молекулы могут перестраиваться, а не ломаться насовсем. Это делает пену не только прочной, но и более долговечной.
Команда также проверила, как печатать материал в сложных формах — чтобы он подходил, например, для защиты в шлемах, бамперах или броне. Потенциал у него огромный: можно настраивать структуру, делать тонкие решётки, амортизирующие удары, или пористые панели для изоляции.
Чтобы продемонстрировать возможности, исследователи напечатали небольшую фигурку собаки из пенопласта — форму простую, но символичную. «Как и шар, из которого делают фигурку, наша пена трансформируется — и оказывается куда больше, чем кажется снаружи», — объясняет соавтор проекта Ариэль Толфри.
Команда продолжает работу: следующий шаг — улучшить перерабатываемость пены и адаптировать её для разных задач. Исследование уже опубликовано в RSC Applied Polymers и открывает новые горизонты в том, как мы производим и используем привычные материалы.
