В Санкт-Петербургском государственном университете ученые совершили тихую, но важную революцию в области очистки сред. Специалисты Передовой инженерной школы СПбГУ отказались от традиционных гранул и насыпных материалов, которые часто крошатся и забивают фильтры, в пользу технологий 3D-печати.
Главная идея заключается в том, чтобы не просто засыпать сорбент в аппарат, а «напечатать» его в виде цельного блока с идеальной внутренней архитектурой. Используя метод селективного лазерного спекания (SLS), исследователи создали пористые углеродные структуры, которые обладают рядом критических преимуществ. Во-первых, такой монолитный блок гораздо прочнее: ему не страшны вибрации и перепады давления, разрушающие обычные гранулы. Во-вторых, благодаря заданной сотовой структуре, жидкости и газы проходят через него с меньшим сопротивлением, что значительно ускоряет процесс очистки и повышает эффективность всей системы.
Особый акцент сделан на экономике процесса. В отличие от дорогих фотополимеров, для печати в СПбГУ используют смесь на основе антрацита — обычного каменного угля высокой степени метаморфизма. Это позволяет снизить стоимость конечного продукта, сохраняя при этом высокие эксплуатационные характеристики. Теперь промышленные фильтры могут работать дольше, чище и дешевле, а сама технология открывает путь к созданию индивидуальных сорбционных решений для нефтехимии, фармацевтики и водоподготовки.