Войти

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

6887
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
  • 02.06 19:51
  • 122
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 02.06 17:47
  • 9157
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 02.06 16:40
  • 3
Картаполов заявил, что надежность системы ПВО России выше 99%
  • 02.06 15:34
  • 1
"Ростех" сообщил о создании линейки самолетов для военно-транспортной авиации
  • 02.06 11:01
  • 15
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 02.06 10:23
  • 1
Вэсэушники жалуются на применение новых крылатых дронов на базе "Дань-М"
  • 02.06 05:56
  • 0
Ответ на "На Западе заявили о пугающих возможностях российского ПАК ДА"
  • 02.06 05:26
  • 8
Неизбежность Тайваня
  • 02.06 04:47
  • 0
Нет, комментарий все-таки нужен - к "Предательство Украины — пятно на совести Запада (The Times, Великобритания)"
  • 02.06 04:37
  • 1
На Западе заявили о пугающих возможностях российского ПАК ДА
  • 02.06 03:28
  • 3
Яхты патриотов
  • 02.06 03:17
  • 1
Замсекретаря Совбеза: Арктика имеет большое военно-стратегическое значение
  • 02.06 03:06
  • 1
Авианосцы США совершенно неэффективны для сдерживания военной мощи Китая
  • 01.06 19:29
  • 0
Ответ на "Предательство Украины — пятно на совести Запада (The Times, Великобритания)"
  • 01.06 18:53
  • 0
Об Искусственном Интеллекте и Разуме ("Грозит ли нам восстание машин?")