Новости

27 мая 2020

Физики БФУ им. И. Канта разработали новый полимерный композит на основе магнитных микропроводов
Наука

Физики БФУ им. И. Канта разработали новый полимерный композит на основе магнитных микропроводов

Идея, предложенная физиками БФУ им. И. Канта, основана на создании гибких полимерных структур, которые бы сочетали в себе два «умных» свойства – магнитоэлектрический и магнитокалорический эффекты. Каждое из свойств имеет ясные практические перспективы.

В последние годы стремительно развивается новая область материаловедения, изучающая «умные» материалы (англ. – «smart materials») – объекты со свойствами одной природы, которые меняются в зависимости от внешних воздействий совершенно другой природы. Бурное развитие технологий в различных областях техники, медицины, энергетики формируют высокий спрос на разработку и исследование новых смарт материалов, общая особенность которых заключается в способности преобразовывать один вид энергии в другой контролируемым способом.

Один из способов создания таких «умных» материалов — изготовление композитных структур, каждая компонента из которых сочетает в себе одно или несколько «умных» свойств.

Идея, предложенная физиками БФУ им. И. Канта, основана на создании гибких полимерных структур, которые бы сочетали в себе два «умных» свойства – магнитоэлектрический и магнитокалорический эффекты. Каждое из свойств имеет ясные практические перспективы. Магнитокалорический эффект, может быть использован для изменения температуры материала за счет включения (выключения) магнитного поля, а магнитоэлектрический — для преобразования магнитной энергии в электрическую и наоборот.

123.jpg

Таким образом ученые получают композитный материал, который может быть использован как рабочее тело для микроохлаждения, а также как чувствительный сенсор. При этом гибкая структура материала расширяет его возможности применения, в том числе, для биомедицинских приложений.

_S2A3224.jpg

Карим Амиров, исследователь Лаборатории новых магнитных материалов БФУ им. И. Канта:

«Представленные результаты являются продолжением цикла работ по получению и исследованию новых «смарт»-материалов на основе магнитных микропроводов. Магнитные микропровода являются одними из основных объектов исследования нашей группы, по которым накоплен и опубликован большой объем экспериментальных результатов, а также разработаны новые методики их исследования. Первая наша работа по созданию магнитоэлектрических композитов на основе магнитных микропроводов нашла большой интерес у коллег по цеху и нами были продолжены исследования в этом направлении. Полученные композиты представляют собой микропровода на основе сплавов Гейслера, которые упорядоченно встроены в полимерную матрицу пьезоэлектрика поливинилденфторида (PVDF), а его гибкость, биосовместимость и простая технология изготовления являются дополнительным преимуществом на пути их возможных приложений».

Примечательно, что работа выполнена научным коллективом совместно с новыми приглашенными специалистами в рамках программы повышения конкурентоспособности «5-100» и  в коллаборации с научной группой профессора А. Жукова из Университета страны Басков (Испания) – ведущими специалистами по исследованию магнитных микропроводов.

Результаты исследования представлены в статье, опубликованной в научном журнале «Journal of Magnetism and Magnetic Materials». 

Авторы статьи от БФУ им. И. Канта: группа научных работников Лаборатории новых магнитных материалов Карим Амиров, Дибир Юсупов, Валерия Родионова, Ахмед Алиев.

Название: Физики БФУ им. И. Канта разработали новый полимерный композит на основе магнитных микропроводов

Картинка для анонса: Array

Детальное описание: 

В последние годы стремительно развивается новая область материаловедения, изучающая «умные» материалы (англ. – «smart materials») – объекты со свойствами одной природы, которые меняются в зависимости от внешних воздействий совершенно другой природы. Бурное развитие технологий в различных областях техники, медицины, энергетики формируют высокий спрос на разработку и исследование новых смарт материалов, общая особенность которых заключается в способности преобразовывать один вид энергии в другой контролируемым способом.

Один из способов создания таких «умных» материалов — изготовление композитных структур, каждая компонента из которых сочетает в себе одно или несколько «умных» свойств.

Идея, предложенная физиками БФУ им. И. Канта, основана на создании гибких полимерных структур, которые бы сочетали в себе два «умных» свойства – магнитоэлектрический и магнитокалорический эффекты. Каждое из свойств имеет ясные практические перспективы. Магнитокалорический эффект, может быть использован для изменения температуры материала за счет включения (выключения) магнитного поля, а магнитоэлектрический — для преобразования магнитной энергии в электрическую и наоборот.

123.jpg

Таким образом ученые получают композитный материал, который может быть использован как рабочее тело для микроохлаждения, а также как чувствительный сенсор. При этом гибкая структура материала расширяет его возможности применения, в том числе, для биомедицинских приложений.

_S2A3224.jpg

Карим Амиров, исследователь Лаборатории новых магнитных материалов БФУ им. И. Канта:

«Представленные результаты являются продолжением цикла работ по получению и исследованию новых «смарт»-материалов на основе магнитных микропроводов. Магнитные микропровода являются одними из основных объектов исследования нашей группы, по которым накоплен и опубликован большой объем экспериментальных результатов, а также разработаны новые методики их исследования. Первая наша работа по созданию магнитоэлектрических композитов на основе магнитных микропроводов нашла большой интерес у коллег по цеху и нами были продолжены исследования в этом направлении. Полученные композиты представляют собой микропровода на основе сплавов Гейслера, которые упорядоченно встроены в полимерную матрицу пьезоэлектрика поливинилденфторида (PVDF), а его гибкость, биосовместимость и простая технология изготовления являются дополнительным преимуществом на пути их возможных приложений».

Примечательно, что работа выполнена научным коллективом совместно с новыми приглашенными специалистами в рамках программы повышения конкурентоспособности «5-100» и  в коллаборации с научной группой профессора А. Жукова из Университета страны Басков (Испания) – ведущими специалистами по исследованию магнитных микропроводов.

Результаты исследования представлены в статье, опубликованной в научном журнале «Journal of Magnetism and Magnetic Materials». 

Авторы статьи от БФУ им. И. Канта: группа научных работников Лаборатории новых магнитных материалов Карим Амиров, Дибир Юсупов, Валерия Родионова, Ахмед Алиев.

Детальная картинка: Array