В работе представлены результаты комплексного исследования функциональных свойств электропроводящих композитов, полученных методом поверхностной модификации полимерных материалов для 3D-печати – полилактида (PLA), полиэтилентерефталатгликоля (PETG) и термопластичного полиуретана (TPU) – проводящим полимерным комплексом поли(3,4-этилендиокситиофен):поли(стиролсульфонат) (PEDOT:PSS). Исследован пьезорезистивный отклик образцов при механической деформации на изгиб в диапазоне 0–2%. Проведен расчет коэффициента тензочувствительности (Gauge Factor, GF). Наибольшую чувствительность продемонстрировал композит PETG + PEDOT:PSS с максимальным GF ≈ 47, что связано с формированием жесткого и хорошо адгезированного проводящего слоя, подверженного растрескиванию при деформации. Для композитов PLA + PEDOT:PSS и TPU + PEDOT:PSS максимальные значения GF составили ≈19.5 и ≈13.5 соответственно. Исследование эффекта Джоулева нагрева при подаче постоянного напряжения 70 В выявило незначительный рост температуры образцов (ΔT = 0.5–1.9 °C), что обусловлено высоким удельным сопротивлением поверхностного слоя. Показано, что, несмотря на ограниченную эффективность для целей активного нагрева, материалы демонстрируют стабильность при прохождении тока. Результаты работы подтверждают перспективность применения разработанных композитов для создания пассивных датчиков деформации и гибких электронных компонентов методами аддитивных технологий на атомных электростанциях (АЭС).

1. Zhang X., Yang W., Zhang H. et al. PEDOT:PSS: From conductive polymers to sensors // Nanotechnology and Precision Engineering. 2021. V. 4. P. 045004. doi: 10.1063/10.0006866

2. Huang H., Zhao Y., Cong T. et al. Flexible and Alternately Layered High-Loading Film Electrode based on 3D Carbon Nanocoils and PEDOT:PSS for High-Energy-Density Supercapacitor // Advanced Functional Materials. 2022. V. 32. P. 2110777. doi: 10.1002/adfm.202110777

3. Cui Y., Zhang F., Chen G. et al. A Stretchable and Transparent Electrode Based on PEGylated Silk Fibroin for In Vivo Dual-Modal Neural-Vascular Activity Probing // Advanced Materials. 2021. V. 33. № 34. P. e2100221. doi: 10.1002/adma.202100221

4. Tang H. Research progress on the modification of organic highly conductive polymer PEDOT:PSS // Applied and Computational Engineering. 2023. V. 25. P. 186–191. doi: 10.54254/2755-2721/25/20230757

5. Решетилов А.Н., Китова А.Е., Тарасов С.Е. и др. Высокопроводящий полимер ПЭДОТ:ПСС – применение в биомедицинских и биоэлектрохимических системах // РЭНСИТ. 2020. № 4. С. 387–402.

6. Abbott J., Ye T., Krenek K. et al. A nanoelectrode array for obtaining intracellular recordings from thousands of connected neurons // Nature Biomedical Engineering. 2019. V. 4. P. 232–241. doi: 10.1038/s41551-019-0455-7

7. Melle G., Bruno U., Gallo V. et al. Intracellular recording of human cardiac action potentials on market-available multielectrode array platforms // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2020. V. 8. P. 66. doi: 10.3389/fbioe.2020.00066

8. Рожкова К.С., Новиков Д.В., Петрова А.А. и др. Влияние структурных особенностей PEDOT:PSS на транспорт носителей заряда // Передовые технологии и материалы будущего: сборник статей IV Международной научно-технической конференции «Минские научные чтения 2021» (Минск, 9 декабря 2021 г.). В 3 т. Минск: БГТУ, 2021. Т. 2. С. 151–155.

9. Пономаренко В.П., Попов В.С., Попов С.В. Фотоэлектроника на основе квазинульмерных структур (обзор) // Успехи прикладной физики. 2021. Т. 9. № 1. С. 25–67.

10. Фархутдинов М.М., Фетисов Л.В. Материалы, применяемые для 3D печати в электротехнических устройствах // Современные инновации. 2024. № 2 (45). С. 11–14.

11. Аймуханов А.К., Рожкова К.С., Абдигалиева А.М. Влияние модификации полимера PEDOT:PSS на его оптические характеристики // Актуальные проблемы современной физики и смысловой педагогики = Actual problems of modern physics and semantic pedagogy: сборник статей, 2021. С. 45–48.

12. Yağci Ö., Özdemir O.K. Improving the electrical conductivity and electrochemical properties of PEDOT:PSS thin films by Ca and Mg doping // Polymer Bulletin. 2022. V. 79. P. 11493–11509. doi: 10.1007/s00289-021-04028-7

13. Jain N., Waidi Y.O. The Multifaceted Role of 3D Printed Conducting Polymers in Next-Generation Energy Devices: A Critical Perspective // JACS Au. 2025. V. 5. № 2. P. 411–425. doi: 10.1021/jacsau.4c00796

14. Saadi O.W., Khan K.A. Advancements in vat photopolymerization for piezoresistive sensors: materials, mechanisms, and applications // Virtual and Physical Prototyping. 2025. V. 20. № 1. P. e2505994. doi: 10.1080/17452759.2025.2505994

15. Baysal H.E., Güner S., Günsel A. et al. Omnidirectional 3D Printing of PEDOT:PSS Aerogels with Tunable Electromechanical Performance: A Playground for Unconventional Stretchable Interconnects and Thermoelectrics // Advanced Science. 2025. V. 12. № 11. P. 2412491.

16. Lee B.M., Nguyen Q.H., Shen W. Flexible multifunctional sensors using 3D-printed PEDOT:PSS composites // IEEE Sensors Journal. 2024. V. 24. № 6. P. 7584–7592.

17. Fan W., Zhang L., Chen Y. et al. All-3D-Printed PEDOT:PSS-Based Stretchable Thermoelectric Devices for Power Generation // ACS Applied Materials & Interfaces. 2025. V. 17. № 1. P. 1798–1808.

18. Iervolino F., Suriano R., Cavallaro M. et al. Additively Manufactured Polymers for Electronic Components // Applied Sciences. 2025. V. 15. № 15. P. 8689.

19. Patil I.G., Thakur K., Nath S.S. et al. 3D-printed energy harvesting devices for flexible and wearable electronics // Sustainable Energy & Fuels. 2024. V. 8. № 24. P. 5731–5767.

20. Li J., Cao J., Lu B. et al. 3D-printed PEDOT:PSS for soft robotics // Nature Reviews Materials. 2023. V. 8. № 9. P. 604–622.