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.