Ученые ТГТУ разработали сверхпрочный износостойкий полимер для VR-индустрии

Исследователи Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ) представили инновационный тип износостойких композитных материалов, способных совершить революцию в производстве узлов трения. Работа выполнена коллективом авторов (Завражин Д. О., Дьячкова Т. П., Обухов А. Д., Краснянский М. Н. и др.) при финансовой поддержке Минобрнауки России, сообщается в пресс-релизе ТГТУ.

Материалы на основе полиамида 6 (ПА6) и дисульфида молибдена (MoS2​) значительно превосходят существующие аналоги по прочности и антифрикционным свойствам. Разработка призвана решить проблему быстрого износа деталей в промышленном оборудовании и критических узлов в платформах виртуальной реальности (VR).

Ключевой особенностью исследования, отмеченной международными рецензентами, стало применение метода высокоинтенсивной механохимической активации. В отличие от традиционного промышленного смешивания, этот подход обеспечивает интенсивное диспергирование и активацию компонентов за счёт ударно-сдвиговых нагрузок, приводящих к формированию развитой межфазной поверхности и возникновению активных центров на границе раздела. Это способствует более эффективному взаимодействию модификатора с полимерной матрицей, включая возможные физико-химические связи и структурную интеграцию на наноуровне.

Испытания подтвердили рост прочности на 20%, так как механоактивированные материалы значительно надежнее образцов, полученных традиционными методами. При этом коэффициент трения снизился на 10–20% (’ффект сверхскольжения), что позволяет деталям работать в режиме самосмазывания. Композит также показывает высокую термостабильность, сохраняя свои свойства при более высоких температурах, что критично для авиации и тяжелого машиностроения.

Исследование было инициировано Молодежной научно-исследовательской лабораторией медицинских виртуальных тренажеров ТГТУ. Для работы всенаправленных VR-платформ, где человек имитирует ходьбу, требуются материалы, способные выдерживать значительное трение и абразивный износ. Однако потенциал разработки гораздо шире.

«Публикация в авторитетном международном издании подтверждает, что наш метод механохимической сборки композитов — это эффективный инструмент создания материалов нового поколения. Мы видим применение этих полимеров в робототехнике, автомобилестроении и даже космической отрасли, где важен каждый грамм веса и максимальная износостойкость», — комментирует Дмитрий Завражин, один из авторов исследования, доцент кафедры «Материалы и технологии» ТГТУ.

Разработанная методика позволяет достигать премиальных характеристик при минимальном содержании наполнителя (всего 0,5–3%). Это делает производство материалов экономически эффективным и полностью независимым от импортных износостойких полимеров.

Результаты работы ученых были опубликованы в престижном международном научном журнале Sci (издательство MDPI, Швейцария, индексируется в Scopus (Q1)), что подтверждает высокий уровень и уникальность российской разработки.