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

 

Жидкие наномагнетики
Жидкие наномагнетики

Фитнес для солнечных элементов нового поколения
ученые из МГУ разработали новый подход, позволяющий создать рельеф на светопоглощающем слое перовскитных солнечных элементов. Это повысит эффективность поглощения солнечного излучения.

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 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/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.