ОБЪЕДИНЕНИЕ ЛИДЕРОВ НЕФТЕГАЗОВОГО СЕРВИСА И МАШИНОСТРОЕНИЯ РОССИИ
USD 78,17 -0,55
EUR 91,97 -0,45
Brent 0.00/0.00WTI 0.00/0.00

Российские ученые создали гибкий материал для преобразования магнитных полей в электричество

Калининград, 4 июл - Специалисты из Балтийского федерального университета имени И. Канта, МГУ им. М. Ломоносова и Института элементоорганических соединений им. А. Несмеянова РАН разработали гибкий композитный материал, способный преобразовывать магнитные поля в электрическое напряжение.
Об этом сообщила пресс-служба Минобрнауки РФ.Разработка предназначена для применения в промышленности, а результаты исследования опубликованы в журнале Polymers.

Новый материал создан на основе полимеров и наночастиц феррита кобальта.
Он может использоваться при производстве датчиков, беспроводных устройств и систем сбора энергии, работающих за счет окружающих магнитных полей вместо электричества.

Ученые пояснили, что в современной электронике востребованы материалы, способные эффективно преобразовывать различные формы энергии, например, магнитную в электрическую.
Мультиферроики - материалы, сочетающие магнитные и электрические свойства, - уже применяются в датчиках, системах хранения данных и устройствах для сбора энергии.
В отличие от традиционных электронных материалов, работающих только на электричестве, мультиферроики реагируют на оба типа полей, что позволяет создавать более компактные и энергоэффективные устройства.

Однако большинство мультиферроиков обладают жесткостью и хрупкостью, что ограничивает их применение в гибкой электронике.
Российские исследователи решили эту проблему, разработав эластичный аналог с высокой эффективностью преобразования энергии.

В основе материала лежит силиконовый эластомер - мягкий полимер на основе кремнийорганических соединений.
Его объединили с пленкой из поливинилиденфторида, генерирующей электрическое напряжение при деформации, и добавили наночастицы феррита кобальта.
Также ученые создали образцы с частичным замещением ионов кобальта на цинк или никель, что позволило настроить магнитные свойства композита.

При помещении материала в переменное магнитное поле силиконовый эластомер с наночастицами деформировался, вызывая изгиб слоя поливинилиденфторида, который, в свою очередь, вырабатывал электрическое напряжение.

Наиболее эффективным оказался образец с частицами, где часть ионов кобальта была заменена на цинк.
Его эффективность преобразования магнитных полей в электричество в три раза превысила показатели материала с чистым ферритом кобальта и оказалась сопоставима с некоторыми пьезоэлектрическими генераторами, используемыми в беспроводных датчиках.

По словам директора НОЦ «Умные материалы и биомедицинские приложения» БФУ им. И. Канта В. Родионовой, даже небольшие изменения в составе наночастиц могут значительно усилить магнитоэлектрический эффект.
Это особенно важно для создания компактных и легких устройств, таких как элементы питания для носимой электроники.
В будущем подобные материалы могут стать основой энергоэффективных технологий, собирающих энергию из окружающих электромагнитных полей.
Ученые планируют разработать прототип устройства, которое будет отличаться низкой стоимостью, прочностью и легкостью.

Автор: А. Шевченко

Дополнительная информация

Идет загрузка следующего нового материала

Это был последний самый новый материал в разделе "Технологии"

Материалов нет

Наверх