Реализация процессов самоформирования пористых структур при создании 3D-объектов состоящих из монолитных и пористых областей методами оптической стереолитографии

Проект направлен на разработку полимеризующихся композиций и способов их фотоотверждения для формирования методами сканирующей стереолитографии 3D-объектов состоящих из монолитных и пористых областей. Такие объекты востребованы при создании персонифицированных костных имплантатов, нано- и макропористых фильтров, кроме того, сочетание полимерных пористых и монолитных объёмов, создаваемых в одном технологическом цикле открывает новые возможности для оптической печати проточных нано- и микрореакторов с высокой площадью рабочей поверхности. Создание пористых объектов стандартными методами аддитивных технологий требует уникальных систем высокого разрешения, больших временных затрат и сложных математических моделей. В проекте предлагается использовать процессы самоформирования пор за счёт микрофазового расслоения фотополимеризующейся композиции (ФПК), содержащей нейтральный компонент (НК), растворяющийся в мономере и ограниченно совместимый с формирующимся полимером. При фотополимеризации сканирующим излучением также может развиваться и процесс вытеснения НК на периферию зоны полимеризации с образованием монолитного полимера. Для реализации обоих процессов с использованием одной композиции при различных режимах сканирования инициирующего излучения планируется создать оригинальные ФПК на основе ди(мет)акриловых олигомеров и НК с заданной вязкостью, реакционной способностью и термодинамической совместимостью компонентов. Требуемые режимы сканирования инициирующего излучения будут определены методами численного моделирования диффузионных процессов перераспределения компонентов полимеризующейся среды и экспериментально. Структура пористых и монолитных областей будет анализироваться методами АСМ. Реализация проекта позволит существенно увеличить производительность стереолитографического процесса, создать условия для внедрения новых аддитивных технологий в ортопедии, производстве нано- и микрофильтров, создании проточных микрореакторов для химического синтеза.