Ученые создали новый тип "лоскутных" электрических материалов

Специалисты НИУ МИЭТ вместе с международным исследовательским коллективом разработали новый тип материалов, который обладает повышенной чувствительностью к внешним воздействиям.

Это открытие открывает новые перспективы для создания более точных датчиков магнитного поля в автомобилях и емких конденсаторов для переносных аккумуляторов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Ceramics International.

Интересно, что способность материала проводить ток зависит не только от его химического состава, но и от расположения частиц в его структуре. Ученые отмечают, что некоторые материалы могут "упорядочиваться" под воздействием внешних факторов, что приводит к изменению их электрических свойств. Этот феномен подробно изучен специалистами НИУ МИЭТ.

Как показывает исследование, новые материалы не только обладают улучшенными электрическими характеристиками, но также имеют потенциал для применения в различных областях, где требуется высокая чувствительность к изменениям внешних условий. В дальнейшем, эти материалы могут стать ключевым элементом в разработке более эффективных и инновационных устройств электроники.

Электрокерамика, также известная как керамические материалы с электрическими свойствами, нашла широкое применение не только в научных приборах, но и в повседневных устройствах, таких как датчики автомобилей и самолетов, а также в пауэрбанках для хранения энергии. Ученые отмечают, что использование электрокерамики позволяет пауэрбанку самостоятельно регулировать процесс отдачи и накопления заряда, что повышает эффективность его работы.

Однако, как отмечают специалисты, существующие электрические конденсаторы на основе керамики обладают недостатками. Их хрупкость и низкая способность сохранять заряд на длительное время могут привести к постепенному износу устройств, включая смартфоны. Эти недостатки связаны с высокой электропроводностью и низкой поляризуемостью материалов, используемых в современных конденсаторах.

Для улучшения характеристик электрических устройств на основе керамики необходимы дальнейшие исследования и разработки в области электрокерамики. Развитие новых материалов и технологий может привести к созданию более надежных и эффективных устройств хранения и передачи энергии, что будет способствовать развитию современных технологий и повседневной жизни.

Новый тип материалов, разработанный коллективом исследователей НИУ МИЭТ с участием ученых из разных стран, открывает перед индустрией электроники новые перспективы. Эти материалы, благодаря своей "лоскутной" структуре, обеспечивают не только высокую емкость, но и долговечность конденсаторов.

Важным аспектом синтеза таких материалов является использование различных химических добавок, которые позволяют контролировать их структурное состояние и тип электрического упорядочения. Это, в свою очередь, отражается на функциональных свойствах материалов, делая их более адаптивными и эффективными.

Специалисты отмечают, что новые материалы открывают возможности для создания не только конденсаторов с высокой емкостью, но и датчиков давления, ускорения, электромагнитного излучения с повышенной чувствительностью в широком диапазоне температур. Это значительно расширяет сферу применения подобных устройств и способствует развитию современных технологий.

Электротехнические устройства с каждым днем становятся все более важными в нашей повседневной жизни. Одним из ключевых направлений в развитии таких устройств является использование электрокерамических материалов. Ожидается, что применение этих материалов значительно улучшит характеристики устройств, позволяя создавать более чувствительные датчики положения и ускорения, такие как акселерометры для современных смартфонов и автомобилей.

Специалисты НИУ МИЭТ активно работают над технологией синтеза электрокерамических материалов в виде тонкопленочных структур. Они используют современные методы напыления на гибкие подложки, что позволяет создавать более компактные и эффективные устройства.

Исследование, проводимое учеными, получило поддержку от Российского научного фонда (№23-19-00347) и программы "Приоритет-2030". Это позволит продолжить работу в данном направлении и раскрыть новые возможности применения электрокерамических материалов в современной электротехнике.

Источник и фото - ria.ru