Исследователи БФУ им. И. Канта создают новые композитные материалы
Исследователи лаборатории новых магнитных материалов БФУ им. И. Канта совместно с кафедрой магнетизма физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова разработали, создали и исследовали новый композитный материал на основе сегнетоэлектрических и ферромагнитных частиц в полимерной матрице.
Исследователи обнаружили эластическое взаимодействие между частицами разной природы, которое ответственно за взаимосвязь двух типов свойств материала: магнитных и электрических. Материалы с такими свойствами представляют особый интерес для современной промышлености и медицины и относятся к классу умных материалов (smart materials). Они имеют преимущество в параметре магнетоэлектрического преобразования - до десяти раз - обладая, при этом, механической эластичностью. Результаты работ были опубликованы в двух международных журналах
Journal of Magnetism and Magnetic Materials и
IEEE Transactions on Magnetics. Сейчас ведутся работы по улучшению свойств и поиску биомедицинских применений новых материалов.
В области исследования магнитных наночастиц лаборатория новых магнитных материалов работает в двух направлениях – создание и исследование наночастиц с улучшенными свойствами, а также их применение в биомедицине. Так, совместно с лабораторией иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ им. И. Канта исследователи изучают влияние магнитных наночастиц на клетки, помещенные в магнитное поле постоянного магнита или микроэлектромагнитной системы. По результатам этих работ были опубликованы статьи в журналах
Journal of Magnetism and Magnetic Materials и I
EEE Transactions on Magnetics. Оба этих подхода должны быть тщательно изучены, отмечают исследователи, так как влияние магнитных наночастиц на клетки в присутствии магнитного поля и без него может отличаться для различных клеточных культур.
Также лаборатория новых магнитных материалов занимается изготовлением и исследованием свойств наночастиц совместно с учеными из Италии и Норвегии. В рамках стажировки аспиранта БФУ им. И. Канта в группу в Институте структуры материалов в Риме было проведено исследование магнитных свойств наночастиц со сложной структурой. В данном проекте изучены наночастицы двух оксидов марганца, которые образовывали систему “ядро/оболочка”. Однако, как выяснилось, морфология таких частиц сильно меняется после нахождения в воде. В частности, от структуры “ядро/оболочка” происходит переход к полым наночастицам, что приводит к кардинальным изменениям их магнитных свойств.
По результатам этих работ была опубликована статья в престижном международном журнале
Nanotechnology . Как отмечают авторы статьи, исследуемые наночастицы представляют особый интерес в приложениях биомедицины в качестве контрастных агентов МРТ и переносчиков лекарственных средств.
Валерия Родионова, заведующая лабораторией новых магнитный материалов:
«Конечно, в научном мире без надежных партнеров сложно. Поэтому в первую очередь мне хочется поблагодарить наших коллег, без которых этих работ бы не было. Уже несколько лет мы работаем с научными группами из Москвы, Томска, Рима, Чикаго. В ряде исследований мы участвуем благодаря оборудованию НТП "Фабрика" (так, идея создания нового реологического материала принадлежит кафедре магнетизма физфака МГУ и по основным результатам 6 апреля успешно защищена кандидатская диссертация Макаровой Л.А.), часть работ - долгожданная реализация наших идей (в том числе, в рамках реализации текущих грантов), часть работ лаборатории - результат плодотворных стажировок студентов и молодых ученых. Огромный вклад в публикации наших работ принадлежит Александру Омельянчику, аспиранту лаборатории новых магнитных материалов, который, несмотря на свой юный для аспиранта возраст (второй год обучения) обладает весомым и необходимым для реализации идей опытом как изготовления, аттестации и исследования частиц, так и опытом исследования наночастиц в биосреде, и Екатерине Левада, постдоку лаборатории новых магнитных материалов, с богатым опытом работы с клеточными культурами, свежим взглядом на научные проблемы и новыми идеями».
Партнёр:
Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта