Магнитоэлектрики: как преобразовать магнитное поле Земли в электричество

Исследователи из НИУ МИЭТ в сотрудничестве с международной командой ученых создали уникальный гибкий материал, способный преобразовывать магнитное поле Земли в электрический ток. Эта инновация может найти применение как в современных компьютерах, так и в умных имплантах. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

Магнитоэлектрики — это материалы, которые могут преобразовывать энергию магнитных полей в электричество и наоборот, реагируя на электрическое поле намагниченностью. По словам специалистов, аналоги таких материалов уже используются в датчиках для автомобилей, а также активно ведутся разработки по созданию энергосберегающих технологий на их основе.

Однако большинство существующих магнитоэлектриков имеют один существенный недостаток: в их основе — хрупкие материалы, что ограничивает их использование в гибких устройствах, например, имплантах или экранах.

Ученые НИУ МИЭТ совместно с коллегами из Новгородского государственного университета, Беларуси и Китая нашли решение этой проблемы, создав гибкий магнитоэлектрический композит, способный эффективно преобразовывать магнитное поле Земли в электричество. Полученное напряжение в 2,2 милливольта достаточно для работы современных персональных компьютеров.

«Наш новый материал обладает магнитоэлектрическим эффектом на уровне 110 мВ/А, что сравнимо с лучшими современными магнитоэлектрическими материалами на керамической основе», — поясняет Максим Силибин, доцент Института перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ.

Основой нового композита стал полимер ПВДФ-ТрФЭ, который отличается высокой устойчивостью к механическим и химическим воздействиям. Этот материал используется в производстве гибких труб, защитных пленок, изоляции для кабелей, а также контейнеров для агрессивных веществ.

«Полимер ПВДФ-ТрФЭ не только придает материалу высокие пьезоэлектрические свойства, но и делает его биосовместимым, что открывает возможность использования нового композита в медицинских имплантах», — добавляет специалист.

На сегодняшний день исследователи рассматривают возможности сотрудничества с российскими предприятиями в области здравоохранения и микроэлектроники для внедрения этого инновационного материала в повседневную жизнь. Работа выполнена в рамках государственной программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».

Источник: Ученые создали материал, «заряжающийся» от магнитного поля Земли — РИА Новости