Ученые создали материал, "заряжающийся" от магнитного поля Земли

Эта разработка открывает новые возможности для использования как в компьютерах, так и в умных имплантах. Результаты исследования были опубликованы в Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Магнитоэлектрики - это класс материалов, обладающих способностью преобразовывать энергию магнитных полей в электричество и намагничиваться под воздействием электрического поля. Это явление, известное как обратный и прямой магнитоэлектрические эффекты, широко используется в различных областях науки и техники.

Исследователи НИУ МИЭТ подчеркивают, что новый материал обладает не только высокой гибкостью, но и эффективностью в преобразовании энергии. Это открывает перспективы для создания более эффективных устройств, работающих на основе магнитоэлектрических принципов.

Эксперты отмечают, что современные материалы на основе магнитоэлектричества нашли широкое применение в автомобильной промышленности, в частности, в датчиках скорости и частоты оборотов двигателя. Однако, помимо автомобилей, идут работы по созданию накопителей энергии на основе этих материалов.

Исследователи отмечают, что основные проблемы существующих магнитоэлектрических материалов связаны с их хрупкостью и негибкостью. Это ограничивает их применение в таких областях, как медицинские имплантаты или гибкие дисплеи устройств.

В связи с этим, ведутся интенсивные исследования по усовершенствованию магнитоэлектрических материалов, с целью создания более гибких и прочных вариантов. Новые разработки могут привести к расширению области применения этих материалов и к появлению инновационных технологий в различных сферах промышленности.

Уникальный материал, разработанный учеными НИУ МИЭТ и их коллегами, представляет собой гибкий магнитоэлектрический композит, способный преобразовывать энергию магнитного поля Земли в электричество. Эксперты отмечают, что получаемое в материале напряжение (2,2 мВ) уже достаточно для передачи информации в современных компьютерах.

Необычайная особенность этого материала заключается в том, что вместо хрупкой подложки ученые использовали поливинилиденфторид-трифторэтилен (ПВДФ-ТрФЭ). Это позволило значительно увеличить гибкость и прочность композита, делая его более устойчивым к внешним воздействиям.

Специалисты подчеркивают, что данное открытие имеет потенциал для широкого применения в современных технологиях, от энергосберегающих устройств до передовых систем связи. Такой материал может стать ключевым элементом в разработке новых устройств, способных эффективно использовать окружающую энергию для повседневных задач.

Полимер ПВДФ-ТрФЭ нашел широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своей устойчивости к механическим и химическим воздействиям. Этот материал не только используется для создания гибких труб и защитных пленок, но также нашел применение в изоляции для кабелей и контейнерах, предназначенных для хранения кислот и щелочей.

Недавние исследования подтвердили, что ПВДФ-ТрФЭ обладает высокими значениями пьезомодуля, что делает его эффективным для использования в качестве пьезоэлектрической компоненты магнитоэлектрических композитов. Это означает, что при воздействии механического давления на этот материал, он способен генерировать электрическое напряжение, что открывает новые возможности для его применения в современных технологиях.

Эксперт по материаловедению подчеркнул, что использование ПВДФ-ТрФЭ в качестве пьезоэлектрической компоненты имеет большой потенциал для развития новых технологий в области энергетики, медицины и электроники. Этот полимер продолжает привлекать внимание исследователей и инженеров своими уникальными свойствами и перспективами применения.

Исследовательский коллектив, занимающийся разработкой ПВДФ-ТрФЭ, не только создал новый магнитоэлектрический композит, но и обеспечил его биосовместимостью. Это открывает потенциал для использования данного материала в производстве медицинских имплантатов, что может привести к революционным изменениям в медицинской практике.

Сегодня ученые активно рассматривают возможности сотрудничества с отечественными предприятиями здравоохранения и микроэлектроники для внедрения нового магнитоэлектрического материала в повседневную жизнь. Это может привести к созданию инновационных устройств и технологий, улучшающих качество жизни людей.

Кроме того, стоит отметить, что исследование было проведено в рамках государственной программы поддержки вузов "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты". Это свидетельствует о важности и перспективах развития научных исследований в России и их влиянии на различные отрасли экономики.

Источник и фото - ria.ru