В ТГУ создали материал для 3D-печати, фильтрующий сверхвысокие частоты
Радиофизики Томского государственного университета разработали магнитный композитный материал для 3D-печати. Они создали пластиковые нити (филаменты) с добавлением порошка гексаферрита и изучили их свойства — механические, магнитные и электромагнитные на крайне высоких частотах. Оказалось, что феррит в составе материала работает как узкополосный фильтр: он избирательно поглощает электромагнитное излучение на частоте около 49 ГГц. Это свойство можно использовать в различных радиоэлектронных системах.
Статья опубликована в журнале Journal of Magnetic Materials (Q2).
Исследование поддержано Программой развития Томского государственного университета (федеральная программа «Приоритет 2030»). Руководитель проекта — старший научный сотрудник научной лаборатории терагерцовых исследований РФФ ТГУ Дмитрий Вагнер.
Ученые кафедры радиоэлектроники радиофизического факультета ТГУ изготовили филамент (нить для FDM 3D-печати) из смеси твёрдого полимера АСА (акрилонитрил-стирол-акрилата) с добавлением порошка гексаферрита бария и исследовали его свойства: магнитные, механико-прочностные и электромагнитные в КВЧ (крайне высокочастотном) диапазоне.
— Ферритовый порошок работает как узкополосный фильтр: он избирательно поглощает электромагнитное излучение на частоте около 49 ГГц. Мы доказали, что это свойство сохраняется в 3D-печатных изделиях, и чем выше концентрация гексаферрита, тем сильнее этот эффект, — рассказал доцент кафедры радиоэлектроники РФФ ТГУ Александр Бадьин. — Однако здесь приходится искать компромисс между снижением уровня пропускания КВЧ-излучения и прочностью изготавливаемого на 3D-принтере изделия, так как увеличение доли порошка гексаферрита приводит к снижению механической прочности.
Команда самостоятельно воспроизводит весь технологический цикл: от синтеза порошков ферритов до получения готовой нити для FDM 3D-принтера на собственной экструзионной линии.
— Наша команда больше пяти лет работает над модификацией электромагнитных свойств материалов для 3D-печати. Идея в том, чтобы, имея набор филаментов с различными электромагнитными свойствами, изготавливать с помощью 3D-принтера не только бытовые и декоративные изделия, но и функциональные элементы радиоэлектронных устройств (фильтры, сенсоры, антенны). Это значительно расширяет возможности использования современных бытовых и промышленных FDM 3D-принтеров, а также ассортимент филаментов с уникальными электрофизическими свойствами, — добавляет Александр Бадьин.
В настоящее время команда готовит к публикации статью о гибких композиционных материалах для 3D-печати. В ближайшей перспективе планируется сотрудничество со специалистами в области химии для проведения дополнительных совместных исследований.
Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.
Подписывайтесь на наш канал в МАX
"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"