Российские ученые создали новый материал для гибкой электроники
03.07.2025 08:01
Этот материал обладает большим потенциалом для создания новых устройств носимой электроники. Об этом сообщается в пресс-службе Минобрнауки РФ.
Материалы, способные эффективно конвертировать различные формы энергии, такие как магнитная в электрическую, имеют высокий спрос в современной электронике. Например, мультиферроики, объединяющие в себе магнитные и электрические свойства, используются в различных областях, включая датчики, системы хранения данных и устройства для сбора энергии. Этот новый гибкий композит может стать ключевым элементом в разработке более эффективных и компактных устройств для носимой электроники. Его применение может значительно улучшить производительность и функциональность таких устройств, открывая новые возможности для инноваций в данной области.Мультиферроики, в отличие от обычных электронных материалов, обладают способностью одновременно реагировать на магнитные и электрические поля. Это позволяет создавать более компактные и энергоэффективные устройства. Однако большинство существующих мультиферроиков являются жесткими и хрупкими, что ограничивает их применение в гибкой электронике.Ученые активно работают над разработкой эластичных аналогов мультиферроиков, которые сохранили бы высокую эффективность преобразования энергии. Это направление исследований имеет большое значение для будущего развития технологий, так как гибкая электроника становится все более востребованной в различных областях, от медицины до энергетики.Способность мультиферроиков работать с магнитными и электрическими полями открывает новые перспективы для создания инновационных устройств, способных эффективно использовать энергию. Развитие гибкой электроники на основе эластичных мультиферроиков может привести к революционным изменениям в сфере технологий и повседневной жизни.Исследователи из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова и Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН провели совместное исследование, в результате которого был разработан эластичный магнитоэлектрический композит на основе полимеров и наночастиц феррита кобальта. Этот материал обладает уникальными свойствами, которые могут найти применение в различных областях, включая электронику и медицину.Силиконовый эластомер, являющийся основой композита, представляет собой мягкий и гибкий полимер, который был объединен с пленкой из поливинилиденфторида. Эта пленка способна генерировать электрическое напряжение при деформации, например, при сгибании. Таким образом, материал обладает не только магнитными, но и пьезоэлектрическими свойствами, что открывает новые перспективы для его применения в различных технологиях и устройствах.Исследование показало, что разработанный композит обладает высокой эластичностью, магнитными и пьезоэлектрическими характеристиками, что делает его перспективным материалом для создания гибких электронных устройств, сенсоров и других инновационных технологий.Исследования показали, что добавление наночастиц феррита кобальта, в которых часть ионов заменена на цинк или никель, позволило настроить магнитные свойства композита. Цинк снизил сопротивление размагничиванию, а никель увеличил чувствительность к слабым магнитным полям. Это открыло новые перспективы для использования материала в различных технологиях.Эксперименты показали, что образец с ионами цинка эффективно преобразует магнитные поля в электрическое напряжение. Согласно данным Минобрнауки РФ, эффективность этого материала оказалась в три раза выше, чем у образца с чистыми частицами феррита кобальта. Более того, его производительность была сопоставима с некоторыми пьезоэлектрическими генераторами, применяемыми в беспроводных датчиках. Эти результаты свидетельствуют о потенциале данного композита для создания новых эффективных устройств в области энергетики и сенсорики.Исследование, проведенное при поддержке Минобрнауки России, показало, что в будущем такие материалы, как описанные, могут стать основой для разработки энергоэффективных технологий, способных собирать энергию из окружающих электромагнитных полей. Это открывает новые перспективы в области использования альтернативных источников энергии.По мнению ученых, следующим этапом будет создание прототипа устройства, которое будет выделяться своей прочностью, легкостью и доступной стоимостью. Этот новый прибор может стать настоящим прорывом в области энергосбережения и устойчивого развития.Опубликованные в журнале Polymers результаты исследования говорят о том, что использование таких инновационных материалов имеет большой потенциал для применения в различных сферах технологий и промышленности.Источник и фото - ria.ru
