Войти

Создание новых материалов: о современных технологиях и перспективных проектах рассказали ученые ТПУ

6923
0
0
Томский политехнический университет
Томский политехнический университет.
Источник изображения: rusnanonet.ru

Коллектив научно-исследовательского центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" (НИЦ ФМКМ) Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ провел исследование в области разработки новых материалов для возобновляемой энергетики на примере нано- и микроструктурированных гибких пьезополимерных нано- и микрогенераторов, а также биоактивных материалов на основе ВЧ-магнетронных кальций-фосфатных покрытий.

Исследования коллектив проводил в условиях изоляции и ограниченного доступа к оборудованию под руководством директора Научно- исследовательского центра "Физическое материаловедение и композитные материалы" Томского политеха Романа Сурменева. Результаты работы опубликованы в журналах, импакт-фактор которых в совокупности превышает 20.

"Российские научные коллективы довольно часто публикуют результаты своих исследований в коллаборации с зарубежными коллегами. Отдельно можно выделить работы, которые подготовлены только российскими учеными, которые вышли в журнале с высоким импакт-фактором, - говорит Роман Сурменев. - И наш коллектив может похвастаться такими статьями. Так, в обзорной работе в Nano Energy отражены последние достижения в области разработки новых материалов для возобновляемой энергетики на основе нано- или микроструктурированных гибких пьезополимерных нано- и микрогенераторов".

Нано- и микроразмерные устройства имеют большой потенциал для практического использования в химии, физике, биологии, материаловедении, медицине. Основой нано- и микротехнологий является класс устройств, известных как наноэлектромеханические системы (NEMS) или микроэлектромеханические системы (MEMS). С развитием технологий изготовление полимерных микроструктур, в частности, на основе поливинилиденфторида (ПВДФ), становится более перспективным по сравнению с традиционными материалами. ПВДФ является термопластичным фторированным полимером и характеризуется высокой химической стойкостью в широком диапазоне температур.

В статье политехники обобщили последние достижения по использованию мембран из анодированного оксида алюминия (AAO) в качестве шаблонов для получения пьезоэлектрических нано- или микрогенераторов на основе ПВДФ или поливинилиденфторид-трифторэтилена (ПВДФ-ТрФЭ). Эти материалы применяются в биомедицинских приложениях, устройствах для генерации возобновляемой энергии в результате человеческой дневной активности, а также для изготовления сенсоров.

Характеристики полученных устройств для накопления энергии и других применений могут быть значительно улучшены в случае использования нано- и микроструктурированных пьезополимерных поверхностей по сравнению с обычными пленками того же материала. Механизмы улучшения электрофизических свойств ПВДФ и его сополимеров в нано- и микромасштабах также описаны в статье.

"Помимо экспериментальных результатов, теоретические расчеты и компьютерное моделирование пьезоэлектрического отклика и генерируемой электрической энергии вследствие пьезо- и пироэлектрического эффектов также демонстрируют превосходство нано- и микроструктурных полимерных наногенераторов, - отмечают авторы статьи. - Можно сделать вывод, что нано- и микроструктурирование поверхности пьезополимеров делает их более перспективными для применения в различных устройствах: регистрации физиологических показателей организма человека (пульс, давление), измерения деформации, температуры или силы, разработки пьезоэлектрических генераторов, а также интеллектуальных систем доставки лекарств".

Результаты опубликованы в двух обзорных работах в журналах Nano Energy (Q1, IF: 16,6; CiteScore 23,1) и Ceramics International (Q1, IF: 3,83; CiteScore 6,1).


Права на данный материал принадлежат RusNanoNet.ru
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 27.06 05:47
В свете форумных обсуждений - о ЗРК объектово-зональной и войсковой ПВО РФ
  • 27.06 02:49
  • 1
США профинансируют способный сбросить атомную бомбу на Россию аппарат
  • 26.06 22:56
  • 0
Ответы в теме "Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС"
  • 26.06 22:18
  • 442
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 26.06 18:50
  • 2
Критически важное микроэлектронное предприятие остановлено из-за убыточных цен на гособоронзаказ
  • 26.06 13:35
  • 1
Ответ на "В США описали подавление иранской ПВО"
  • 26.06 13:07
  • 1
Будущее Украины точно не в НАТО: итог саммита в Гааге убил Зеленского (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 26.06 12:25
  • 9498
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 26.06 09:07
  • 1056
Израиль "готовился не к той войне" — и оказался уязвим перед ХАМАС
  • 26.06 04:00
  • 1
Западные санкции не смогли помешать ускорению производства российских танков Т-90М (NetEase, Китай)
  • 26.06 03:45
  • 1
Применение новой «Герани» показали на видео
  • 25.06 22:54
  • 0
Об атомной программе Ирана
  • 25.06 14:42
  • 3
Россия говорит, что ее новый бронекомплект остановит пулю калибра 12,7 мм (Popular Mechanics, США)
  • 25.06 05:48
  • 0
Ответ на "В США обозначили сроки доминирования Израиля над Ираном"
  • 25.06 04:10
  • 1
Глава Генштаба Израиля заявляет, что военная операция против Ирана еще не окончена