Ключевой центр превосходства «Магнтитополимерные композиции для высоко-технологических приложений»

Проект: ИсследованиеКЦП

Сведения о проекте

Описание

Целью создания КЦП - формирование научного коллектива мирового уровня, обладающего высокими компетенциями в научной, образовательной и исследовательской деятельности в области магнит полимерных композиций - нового типа материалов для современных и перспективных наукоемких промышленных и медико-биологических технологий.
В рамках КПП будут организованы работы по синтезу, теоретическим и экспериментальным исследованиям магнитополимерных композиций (феррогелей, ферроэластомеров, магниточувствительных жидких сред ) с целью их последующего о применения в прорывных промышленных и медико-биологических приложениях (магнитоуправляемые микродатчики давления и химического состава окружающей среды; искусственные мышцы для робототехники; демпферы, системы безопасности, усилители нагрузок для машино-и станкостроения; искусственные биологические ткани и магнитоуправляемые матрицы для выращивания популяций клеток естественных тканей для целей трансплантологии, ревматологии, протезирования опорно-двигательной системы и сердечных клапанов).

Актуальность и новизна. Актуальность проекта определяется отчетливо наметившимся, в последние 5-10 лет, быстрым ростом интереса исследователей и практиков в ведущих научных центрах мира к феррогелям, ферроэластомерам, полимерсодержащим магниточувствительным жидкостям и другим магнитополимерным материалам, представляющим собой композиции магнитных нано-и микроразмерных частиц как в полимерной матрице, так и в растворах полимеров. Наблюдается быстрый рост публикаций по этой тематике в ведущих международных изданиях. Интерес к этим материалам объясняется их богатым набором механических, физических и физико-­химических свойств, объединяющим свойства полимерных и магнитных систем. Возникающая уникальная комбинация свойств и особенностей поведения магнитополимерных композиций оказывается важной и многообещающей для целой серии современных и развивающихся наукоемких промышленных и медико-биологических технологий. Многие методы практического применения магнитополимерных и мягких композиций запатентованы и вышли на рынок высоких технологий.

Исследования, в основном, ведутся по следующим направлениям:
1. Разработка оптимальных методов синтеза композиций, обладающих необходимыми механическими и физико­-химическими свойствами, а также топологией внутренней структуры. Идет поиск оптимальных, для конкретных практических целей, полимерной матрицы, материала частиц, их размера и концентрации, а также способа пространственного расположения в матрице.
2. Исследования фундаментальных особенностей и внутренней природы механического, электрического и физико-химического поведения этих систем под действием внешнего магнитного поля. В частности, явлений магнитодеформации, влияния магнитного поля на электрическое сопротивление и внутреннюю топологию композиции, изменение пористости и конформационных особенностей полимерной матрицы под действием поля. Эти особенности поведения и изменения внутренней структуры оказываются принципиально важными с прикладной точки зрения и вызывающими проблемами с точки зрения научных исследований.
3. Изучение внутренних структурно - фазовых превращений в анизотропных магнитных нано- и микродисперсиях, анализ влияния этих превращений на макроскопические свойства и поведение изучаемых систем.
4. Разработка методов (рекомендаций) применения этих композиций в промышленных и медико-биологических технологиях.
Новизна проекта определяется тем, что феррогели, ферроэластомеры и анизотропные полимерные магнитоуправляемые нано- и микродисперсии являются новыми типами композитных многофункциональных интеллектуальных материалов, систематическое исследование которых началось только в последние годы. Многие проблемы синтеза и особенностей поведения этих систем не исследованы.

В ходе реализации проекта будут разработаны новые методы синтеза этих систем, позволяющие получать композиции с заданной внутренней структурой и макроскопическими свойствами; будут выполнены экспериментальные и теоретические исследования по выяснению фундаментальных причин и внутренней природы магнитомеханических и магнитоэлектрических явлений в изучаемых материалах; исследования по влиянию магнитного поля на внутреннюю структуру композита, на топологию расположения частиц, микроструктуру полимерной матрицы и реологические свойства анизотропных полимерных магнитоуправляемых нано- и микродисперсий.
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания26/07/2014 → …

Стратегические Академические Единицы (САЕ)

  • ИЕНиМ

Финансирование

  • Финансирование: Постановление №211 Правительства Российской Федерации, контракт № 02.A03.21.0006

Упоминания в прессе / СМИ

Magnetic filtration of phase separating ferrofluids: from basic concepts to microfluidic device

A. Zubarev

25/08/2016

1 Материалы средств информации

Пресса/СМИ: другое

Результат исследований

  • 95 Статья
  • 9 Материалы конференции
  • 1 Обзорная статья

Changes in morphotype in the population of E.coli in the presence of metal containing nanoparticles

Denisova, T. P., Simonova, E. V., Kokorina, L. A., Maximova, E. N., Safronov, A. P., Rommel, M. V. & Kurlyandskaya, G. V., 28 ноя 2019, В : Journal of Physics: Conference Series. 1389, 1, 012074.

Результат исследований: Вклад в журналМатериалы конференции

Открытый доступ
  • Design magnetic matrices for cell technology supporting devices

    Volchkov, S. O., Melnikov, G. Y., Blyakhman, F. A. & Kurlyandskaya, G. V., 28 ноя 2019, В : Journal of Physics: Conference Series. 1389, 1, 012072.

    Результат исследований: Вклад в журналМатериалы конференции

    Открытый доступ
  • Effect of Fe nanoparticles on the structure and optical properties of polyvinyl alcohol nanocomposite films

    Soliman, T. S. & Vshivkov, S. A., 1 сен 2019, В : Journal of Non-Crystalline Solids. 519, стр. 32-37 6 стр., 119452.

    Результат исследований: Вклад в журналСтатья

  • 2 Цитирования (Scopus)

    Effect of internal chain-like structures on magnetic hyperthermia in non-liquid media

    Zubarev, A. Y., 22 апр 2019, В : Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 377, 2143, 10 стр., 20180213.

    Результат исследований: Вклад в журналСтатья

  • 3 Цитирования (Scopus)