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Aug 19, 2023

Bolsa concedida para desenvolvimento de impressão 3D em ciência de foguetes

Cientistas da Universidade Estadual de Tomsk estão lançando um projeto para estudar novos compostos para fabricação aditiva a serem usados ​​na ciência de foguetes. Durante dois anos, eles estudarão impressão 3D em pó

Cientistas da Universidade Estadual de Tomsk estão lançando um projeto para estudar novos compostos para fabricação aditiva a serem usados ​​na ciência de foguetes. Durante dois anos, eles estudarão compostos de pó para impressão 3D, que, sob certas condições, podem ser usados ​​para obter propelentes complexos de combustível sólido usados ​​em motores de foguetes.

Liderado por Aleksandr Zhukov, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas, o projeto Fundamentos Físicos e Químicos da Tecnologia de Materiais de Alta Energia na Manufatura Aditiva recebeu uma bolsa da Fundação Russa para a Ciência (RSF).

Conforme declarado no site da RSF, o projeto visa resolver um dos problemas atuais da ciência de foguetes. Os motores de propelente sólido estão cada vez mais presentes nesta área, uma vez que são mais confiáveis ​​e não requerem uma preparação demorada e complexa para o lançamento. A criação de tipos apropriados de combustível de foguete é necessária para o desenvolvimento de novos projetos para tais motores. Entre as tarefas importantes neste cenário está não apenas a busca por novos componentes, mas o refinamento de possíveis formas geométricas para propelentes de combustível sólido.

"Com as tecnologias clássicas de fabricação, a criação de tais formatos para propulsores seria impossível ou extremamente difícil. O projeto visa enfrentar o desafio de criar novos métodos de fabricação aditiva de alta tecnologia baseados em materiais de alta energia incluídos em compostos de combustível sólido", disse o a descrição do projeto no site da RSF diz.

O objectivo final, tal como previsto pelos cientistas, é desenvolver as bases físicas e químicas da tecnologia que produz compostos de alta energia: os compostos, por sua vez, tornariam possível criar novas formas de propulsores e outros componentes utilizados em motores de combustível sólido. Os compostos devem curar na faixa ultravioleta e ser adequados para o método aditivo de estereolitografia de projeção (SLA) técnica de impressão 3D.

Os cientistas começarão a trabalhar com compostos em pó à base de alumínio, perclorato e nitrato de amônio. Um fotoiniciador, bem como monômeros acrílicos e polímeros à base de oligômeros, serão uma base para compostos usados ​​como ligantes curáveis ​​por UV.

"Neste momento, as pessoas envolvidas na indústria estão apenas começando a considerar o uso da manufatura aditiva para criar certos produtos. Os compostos e a técnica que oferecemos permitem a criação de itens de formato complexo que seriam impossíveis ou demorados de adquirir de outra forma." compartilha Dmitriy Tkachyov, executor do projeto e estudante de pós-graduação da TSU.

A equipe de pesquisa da TSU ganhou as bolsas RSF 2023 e 2024. O financiamento anual será de 1,5 milhões de rublos.

"O financiamento nos dará o avanço necessário. Começar a trabalhar no projeto apoiado seria o estágio inicial para a imersão de um pequeno grupo de pessoas no novo campo: se houver resultados positivos nos primeiros dois anos, eles ficarão felizes em continuar trabalhando nessa área", explica Dmitriy Tkachyov.

Em dois anos, a equipa de investigação da TSU pretende adquirir os compostos necessários para a impressão 3D, avaliar os seus mecanismos de cura por impacto UV e estudar as amostras curadas. Estudarão detalhadamente as propriedades estruturais e físicas dos materiais obtidos, bem como suas características mecânicas, energéticas e outras.

"Os compostos de alta energia com ligantes curáveis ​​por UV, suas técnicas de fabricação e os resultados gerais da pesquisa - todos apresentados e estudados como parte do projeto - estabelecerão as bases para estudos futuros no campo de rápido crescimento da fabricação aditiva", o site da RSF resume.

Artigo original por: RIA Tomsk. Foto fornecida por: Dmitriy Tkachyov.