Гибкий материал превращает магнитные поля в электричество: новая разработка российских учёных

Группа специалистов из трёх научных центров — БФУ им. Канта, МГУ им. Ломоносова и Института элементоорганических соединений РАН — синтезировала эластичный композит с уникальными энергопреобразующими свойствами. Новинка трансформирует магнитные колебания в электрический ток, оставаясь при этом гибкой.

Структура материала представляет собой комбинацию кремнийорганического эластомера, полимерной плёнки с пьезоэлектрическими характеристиками и металлосодержащих наночастиц. При воздействии переменного магнитного поля происходит последовательный энергетический каскад: наночастицы вызывают деформацию эластомера, тот изгибает полимерную плёнку, которая генерирует электрический потенциал.

Исследователи провели серию модификаций состава, вводя в ферритовые наночастицы различные металлические ионы. Наилучшие показатели продемонстрировала версия с частичным замещением кобальта цинком — её эффективность превысила базовый вариант в три раза, достигнув уровня некоторых современных пьезоэлектрических преобразователей.

Главное достижение разработки заключается в преодолении ограничений классических мультиферроиков, которые обычно хрупки и неэластичны. Созданный материал сохраняет функциональность при изгибах и деформациях, что открывает перспективы для интеграции в гибкую электронику.

Технология может найти применение в автономных датчиках, системах беспроводного энергоснабжения и устройствах, собирающих рассеянную электромагнитную энергию окружающей среды. Особенно перспективным выглядит использование в портативных электронных аксессуарах и медицинских имплантатах.

Учёные полагают, что разработанный подход к созданию гибких магнитоэлектрических композитов станет основой для следующего поколения энергоэффективных технологий.

Источник: Минобрнауки России