Ученые создали материал, "заряжающийся" от магнитного поля Земли

Новый гибкий материал, созданный специалистами НИУ МИЭТ, способен преобразовывать магнитное поле Земли в ток.

Эта инновационная разработка может быть использована не только в компьютерах, но и в умных имплантах, открывая новые возможности для технологий будущего. Результаты исследования были опубликованы в журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Магнитоэлектрики – это материалы, которые могут преобразовывать энергию магнитных полей в электричество и обратно. Этот принцип работы материалов открывает широкие перспективы для различных областей науки и техники, включая энергетику, медицину и информационные технологии. Важно, что разработанный материал имеет гибкую структуру, что делает его универсальным и применимым в различных областях.

Специалисты НИУ МИЭТ продолжают исследования в области магнитоэлектрики, стремясь к созданию еще более эффективных и многофункциональных материалов. Этот прогресс в материаловедении может привести к революционным изменениям в сфере энергетики и электроники, открывая новые горизонты для инноваций и технологического развития.

Сегодня аналоги магнитоэлектрических материалов широко применяются в различных устройствах, таких как датчики скорости и частоты оборотов двигателя, которые неотъемлемая часть современных автомобилей. Однако, ученые продолжают работать над разработкой новых материалов для энергосберегающих устройств.

Эксперты отмечают, что наиболее изученные магнитоэлектрические материалы имеют серьезное ограничение: они основаны на хрупкой подложке, которую нельзя гнуть. Это свойство ограничивает возможность использования этих материалов в медицинских имплантатах или гибких экранах устройств, таких как телевизоры и смартфоны.

В связи с этим, исследования в области магнитоэлектрических материалов сосредоточены на разработке новых композиций, которые будут обладать не только высокой энергоэффективностью, но и гибкостью, что откроет новые возможности для их применения в различных сферах технологий.

Подробности о новом гибком магнитоэлектрическом композите, разработанном учеными НИУ МИЭТ и их партнерами из Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого, Белоруссии и Китая, вызывают все больший интерес. Этот материал, состоящий из нескольких слоев, способен преобразовывать энергию магнитного поля Земли в электричество. По словам экспертов, получаемое в композите напряжение (2,2 мВ) может быть использовано для передачи информации в современных компьютерах.

Особое внимание ученых привлекла замена хрупкой подложки на поливинилиденфторид-трифторэтилен (ПВДФ-ТрФЭ). Этот материал обладает высокой гибкостью и прочностью, что делает его идеальным для использования в гибких электронных устройствах.

Специалисты отметили, что разработка такого композита открывает новые перспективы для энергосберегающих технологий и устройств, способных эффективно использовать окружающую энергию для своей работы. В дальнейшем это может привести к созданию более устойчивых и экологически чистых систем энергопотребления.

ПВДФ-ТрФЭ - это полимер, который широко применяется в различных отраслях промышленности благодаря своей устойчивости к механическим и химическим воздействиям. Его применение включает создание гибких труб, защитных пленок, изоляции для кабелей, а также контейнеров для хранения агрессивных сред.

Недавние исследования выявили, что ПВДФ-ТрФЭ обладает высокими пьезомодулями, что делает его эффективным материалом для использования в пьезоэлектрических компонентах магнитоэлектрических композитов. Это означает, что под действием механического давления данный полимер может генерировать электрическое напряжение.

Этот феномен открывает новые перспективы для использования ПВДФ-ТрФЭ в различных технологиях, таких как сенсоры давления, ультразвуковые преобразователи, акустические устройства и многое другое. Благодаря своим уникальным свойствам, этот полимер может стать ключевым компонентом в разработке инновационных устройств и систем.

Эксперт отмечает, что ПВДФ-ТрФЭ делает новый магнитоэлектрический композит биосовместимым, что открывает возможности его применения в производстве имплантов. Это значительный шаг в развитии современной медицины и технологий.

Сегодня исследовательский коллектив активно исследует перспективы сотрудничества с отечественными предприятиями здравоохранения и микроэлектроники для успешного внедрения нового магнитоэлектрика в повседневную жизнь. Это сотрудничество может привести к созданию инновационных решений, способных улучшить качество жизни людей.

Исследование, проведенное в рамках государственной программы поддержки вузов "Приоритет-2030" национального проекта "Наука и университеты", подчеркивает важность инноваций и научных разработок для развития страны. Это является примером успешного взаимодействия науки, бизнеса и государства в поиске новых технологических решений.

Источник и фото - ria.ru