包括俄羅斯科學家在內的國際研究團隊發明一種可以利用地球磁場“充電”的材料

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包括俄羅斯科學家在內的國際研究團隊發明一種可以利用地球磁場“充電”的材料 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 23.08.2024
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作為國際研究團隊的一部分,來自國立研究型大學“莫斯科電子技術學院”(MIET)的專家發明瞭一種用於將地球磁場轉換為電流的新型柔性材料。據作者介紹,這項研發成果可以成為計算機和智能植入物的一部分。
研究結果發表在《磁學和磁性材料雜誌》上 (Magnetism and Magnetic Materials)。
磁電材料是一種可以將磁場能量轉換為電能(逆效應)的材料,在電場的影響下也會導致磁化(正效應),國立研究型大學“莫斯科電子技術學院”(MIET) 解釋道。
科學家介紹說,如今這種材料的類似物隨處可見,例如速度傳感器、發動機轉速傳感器等,它們在任何現代汽車中都有。目前正在開發基於磁電材料的儲能設備。
據專家介紹,目前研究最多的磁電材料有一個顯著的缺點:它們基於脆弱的、無法彎曲的基板。這種特性使得這些材料無法用於製造植入物或柔性電視和智能手機屏幕。
來自國立研究型大學“莫斯科電子技術學院”(MIET) 的科學家與來自雅羅斯拉夫智者諾夫哥羅德國立大學、白俄羅斯和中國的同事一起開發了一種柔性磁電復合材料(一種由多層組成的材料)。它將地球磁場的能量“轉換”成電能。專家指出,在材料中獲得的電壓(2.2 mV)足以在現代個人電腦(2-2.5 mV)中傳輸信息。
”國立研究型大學“莫斯科電子技術學院”先進材料與技術研究所副教授馬克西姆·西利賓解釋說:“將磁場轉換成電流的效率由所謂的磁電效應來表達:在我們的材料中,它是110 mV/A。這個值處於陶瓷基上最現代的磁電復合材料的水平。”
專家補充說,科學家們沒有使用易碎的基材,而是使用了聚偏氟乙烯三氟乙烯 (PVDF-TrFE)。這種聚合物用於製造耐機械和化學影響的材料,比如用於製造柔性管、電纜保護膜和絕緣層,以及酸和鹼容器。
專家解釋說:“最近的研究表明,PVDF-TrFE 的特點是壓電模量值高,這使其可以用作磁電復合材料的有效壓電元件。這意味著當施加機械壓力時,這種材料會獲得電壓。”
科學家指出,此外,PVDF-TrFE 使新的磁電復合材料具有生物相容性,因此可用於生產植入物。
今天,研究團隊正在評估與國內醫療保健和微電子企業合作的前景,以將新的磁電引入日常生活。這項研究是在科學與大學”國家“項目“優先-2030”大學支持國家計劃實施框架內進行的。
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