Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Вверху: схематические изображения многофункциональной частицы и полимерной пленки;
внизу: фотографии частиц и сечения пленки.
Изменение намагниченности пленки в переменном электрическом поле с частотой 0.2 Гц.
Изменение намагниченности пленки в синусоидальном электрическом поле с частотой 1 Гц. При отключении электрического поля намагниченность исчезает за несколько секунд.

Магнитный и электрический моменты подружились в новом материале

Ключевые слова:  гибкая электроника, композит, магнитный материал, МЭМС, полимеры

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

24 октября 2008

Исследователи из Harvard University и Xerox PARC (США) изготовили материал, намагниченность которого определяется приложенным к нему электрическим полем. В основу разработки легла технология электронной бумаги под названием Gyricon.

Сначала ученые стандартным методом распыления полиэтилена посредством вращающегося диска (spinning disk atomization) получили двухцветные микросферы. В процессе синтеза частицы были наэлектризованы, т.е. представляли собой электрические диполи. Кроме того, в одну из половинок были помещены ферромагнитные наночастицы.

Далее частицы были диспергированы в полидиметилсилоксане, из которого методом spin-coating была получена пленка толщиной 400 мкм. После обработки маслом (Isopar L) полимерная пленка разбухла, а вокруг каждой полиэтиленовой частицы образовалась полость, наполненная маслом. Таким образом, частицы получили возможность вращаться внутри пленки (рис. 1).

К пленке одновременно приложили параллельные магнитное и электрическое поле, чтобы собственные электрические и магнитные моменты частиц были сонаправленны. После этого при появлении электрического поля полимерная пленка намагничивалась.

Обычно через некоторое время после отключения электрического поля магнитное поле тоже пропадало вследствие диполь-дипольных взаимодействий между частицами. Оказалось, что время релаксации сильно зависит от размеров полостей и природы наполняющей жидкости. Дело в том, что электрическое поле не только поворачивает частицы, но и вдавливает их в стенку полости. Так, в переменном электрическом поле возникает гистерезис, связанный с тем, что для отклеивания частицы от стенки необходимо приложить некоторый потенциал (рис. 3).

По словам авторов, частицы, в которых объединены магнитный и электрический моменты, получены впервые. Такой материал может оказаться интересным для применений в микрофлюидике, МЭМС и гибкой электронике. Работа «Voltage-Controllable Magnetic Composite Based on Multifunctional Polyethylene Microparticles» опубликована в журнале Small.


Источник: Wiley InterScience



Комментарии
Владимир Владимирович, 24 октября 2008 05:10 
Здорово!
И заголовок, и перевод, и суть!
Акбашев А., 24 октября 2008 08:57 
Любопытное исследование, конечно, но...
толщина пленки 400 мкм, размер шариков (шарищ?) около 70 мкм в диаметре. Мне кажется эти размеры слишком большие, чтобы использовать их во всяких там спинтрониках и т.п. делах. Сенсоры нужны нанометровых масштабов. Причем, насколько я вижу, вектор намагниченности после приложения электрического поля будет паралелен вектору поляризации, что может создать некоторые трудности при инженерной "проектировке" какого-либо устройства, работающего на принципе преобразования полей.
Интересно
Не очень понятно, как можно распылением на вращающемся диске ("стандартным методом") получить двуцветные микросферы.
Нанобаловство. (Или микро- ?)

Я думаю с технологий электретов все знакомы? Это по сути одно и то же. Готовим электрет, наполненный магнетитом. Далее морозим его жидким азотом и крошим в порошок. Усе. Далее только мелкие уточнения к технологии.

Здесь использован более хитрый принцип изготовления и продукт получается покачественнее, а так...
И да, и нет.
Скорее всего это действительно электрет с магнетитом (оригинальная статья недоступна). Но метод вращающегося диска имеет дело с расплавом (без стадии порошка).
Видимо, в зоне диска присутствует градиент электромагнитного поля - чтобы шарик, образующийся на диске из расплава полиэтилена (с магнетитом) в этом поле застывал. Но как они получаются такие аккуратные, пополам с магнетитом? "Хитрый принцип", однако..
fozgen, 24 октября 2008 11:26 
Один из классических методов приготовления янусовских частиц - расплав с двумя типами допантов подается с двух сторон вращающегося диска. Условия подобраны так, что образуются частицы, состоящие поровну из обоих типов.
Есть и другие методики, где можно получать подобные частицы размером в пару сотен нанометров. А если изменить подход и готовить гетеродуплеты, то можно получать нанометровые частицы.
Статья интересна именно идеей, удивительно, что этого еще никто не делал.
Трусов Л. А., 24 октября 2008 11:32 
вектор намагниченности после приложения электрического поля будет паралелен вектору поляризации, что может создать некоторые трудности при инженерной "проектировке" какого-либо устройства

никто не мешает направить его в любую другую сторону

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Превращение
Превращение

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.