Ученые создали материал, "заряжающийся" от магнитного поля Земли

Этот материал может быть использован как в компьютерах, так и в умных имплантах. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Магнитоэлектрики - это уникальные материалы, которые способны преобразовывать энергию магнитных полей в электричество и вызывать намагниченность под воздействием электрического поля. Этот двойной эффект делает их важными для различных технологических приложений, включая создание новых устройств и систем.

Исследователи НИУ МИЭТ подчеркнули, что разработанный материал открывает новые перспективы для использования возобновляемых источников энергии, так как он позволяет эффективно преобразовывать магнитную энергию в электрическую. Это может привести к созданию более эффективных и экологически чистых технологий, способствуя устойчивому развитию общества.

Современные материалы, используемые в автомобильной промышленности, играют ключевую роль в различных технологиях, таких как датчики скорости и частоты оборотов двигателя. Эти материалы, основанные на магнитоэлектрических свойствах, имеют широкое применение и продолжают развиваться.

Исследователи сообщают о работе над созданием инновационных накопителей энергии на основе магнитоэлектрических материалов, что открывает новые перспективы для энергосберегающих технологий и устройств.

Однако, как отмечают специалисты, существующие магнитоэлектрические материалы имеют свои ограничения. Один из главных недостатков заключается в том, что они основаны на хрупкой подложке, которая не подходит для гибких приложений, таких как импланты или гибкие экраны устройств. Это ограничение ставит под вопрос возможность расширения области применения этих материалов в новых технологиях и устройствах.

Уникальный материал, разработанный учеными НИУ МИЭТ совместно с коллегами из Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого, Белоруссии и Китая, представляет собой гибкий магнитоэлектрический композит, способный преобразовывать энергию магнитного поля Земли в электричество. Эксперты отметили, что напряжение, генерируемое этим материалом (2,2 мВ), достаточно для передачи информации в современных персональных компьютерах (2–2,5 мВ).

Поливинилиденфторид-трифторэтилен (ПВДФ-ТрФЭ) был использован в качестве подложки вместо хрупких материалов, что повысило прочность и гибкость конечного продукта. Этот шаг позволил улучшить характеристики материала и расширить его область применения.

Исследование подтвердило потенциал данного композита для использования в различных сферах, включая электронику, энергетику и связь. Его способность преобразовывать энергию магнитного поля в электричество открывает новые перспективы для развития энергоэффективных технологий и устройств.

Полимер, о котором идет речь, является важным материалом в современной промышленности. Его применяют для создания материалов, устойчивых к различным воздействиям, таким как механические и химические. Этот полимер широко используется в различных областях, включая производство гибких труб, защитных пленок, изоляции для кабелей и контейнеров для химически агрессивных веществ.

Недавние исследования подтвердили, что ПВДФ-ТрФЭ обладает высокими значениями пьезомодуля, что делает его эффективным для использования в пьезоэлектрических компонентах магнитоэлектрических композитов. Это означает, что материал способен генерировать электрическое напряжение при механическом воздействии, что открывает новые возможности в области электроники и сенсорики.

Эксперт по материаловедению подчеркнул, что использование ПВДФ-ТрФЭ в таких технологиях может привести к созданию более эффективных и чувствительных устройств. Благодаря его свойствам, этот полимер может быть ключевым элементом в разработке новых технологий, способных улучшить качество жизни и повысить эффективность производства.

Эксперт: Важно отметить, что ПВДФ-ТрФЭ не только делает новый магнитоэлектрический композит биосовместимым, но также обладает потенциалом для применения в производстве имплантов. Это открывает новые перспективы в области медицинских технологий и биоматериалов.

Сегодня исследовательский коллектив активно исследует возможности сотрудничества не только с отечественными предприятиями здравоохранения, но и с предприятиями микроэлектроники. Это сотрудничество может способствовать успешному внедрению нового магнитоэлектрика в повседневную жизнь и улучшению качества медицинских технологий.

Исследование, проведенное в рамках реализации государственной программы поддержки вузов "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты", подчеркивает важность инноваций в области материалов и медицинских технологий. Это позволяет ученым и специалистам разрабатывать новые продукты и технологии, способствующие улучшению качества жизни и здоровья людей.

Источник и фото - ria.ru