Сведения о проекте

Описание

В последние десятилетия возникла новая отрасль науки, которая уже заняла центральное место в современном естествознании – физика магнитных мягких материалов, которая получила свое развитие как индивидуальный подраздел на границе физики, химии, биологии и медицины. Интерес к новой отрасли подтверждается многочисленными конференциями, проводимыми по всему миру ежегодно, высоко-импактными журналами, и неуклонно растущим числом публикаций по данной тематике. Такое внимание к физике магнитных мягких материалов связано, в первую очередь, с тем, что экспериментальные технологии сейчас вышли на новый уровень. Стал возможен синтез магнитных частиц различной формы, а также были разработаны методы введения магнитных частиц в полимерную матрицу, что привело к созданию магнитных композитных материалов, которые и являются предметом исследования данного проекта. Магнитные композитные материалы ввиду уникальной способности реагировать на внешние магнитные поля, не превышающие нескольких миллитесла, оказались весьма перспективными для применения в биомедицине и микрогидродинамике. Необходимо отметить, что связь механических свойств и макроскопического поведения этих систем с их внутренней структурой в известных на данный момент работах не найдена. Для того, чтобы вышеупомянутые приложения функционировали эффективно и должным образом, необходимо полностью понимать взаимосвязь и влияние формы/структуры/магнитных характеристик таких нанокомпозитных коллоидов на макроскопический отклик и реологические свойства материалов, состоящих из них.
Основной задачей проекта является определение оптимальной структуры, размера, механических и магнитных характеристик композитных частиц, при которых, управляя самоорганизацией таких частиц с помощью внешнего магнитного поля, можно эффективно изменять свойства течения немагнитной жидкости в микроканалах при сдвиговом течении и течении Пуазейля, опираясь на информацию о структурно-фазовых переходах в соответствующих магнитных коллоидах. Полученная информация о взаимосвязи реологии и магнитной структуры нанокомпозитных материалов впервые позволит оценить перспективы использования этих материалов в медицине и технологиях. Ответ на вопрос о том, как точно можно контролировать свойства суспензий магнитных нанокомпозитных частиц различных типов при помощи внешнего магнитного поля, впервые позволит выбрать кандидатов для эффективного транспорта и выработать рекомендации для постановки натурных экспериментов, позволив избежать многолетних дорогостоящих попыток их экспериментального выявлением методом “проб и ошибок”.
В заключение хотелось бы отметить новизну и актуальность данного проекта. Во-первых, проект междисциплинарен, он объединяет в себе сразу несколько областей физики и химии, причем наличие в нем магнитной компоненты делает его, насколько нам известно, уникальным. С другой стороны, данный проект является логическим продолжением исследований в области смарт-материалов и опирается на важнейшие достижения трех сформировавшихся в XX-м веке направлений физической химии и физики конденсированного состояния: полимеров, коллоидов и магнитных наночастиц.
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания09/08/201930/06/2022

Тип источника финансирования (РФФИ, РНФ, Х/Д, Гранты и т.д.)

  • РНФ

Площадка НИЧ УрФУ, где ведется данный грант (НИЧ Куйбышева, НИЧ Мира)

  • НИЧ Куйбышева

ГРНТИ

  • 29.19.22 Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
  • 29.03.77 Моделирование физических явлений

Результат исследований

  • 3 Статья

Magnetic properties of clusters of supracolloidal magnetic polymers with central attraction

Novak, E. V., Zverev, V. S., Pyanzina, E. S., Sánchez, P. A. & Kantorovich, S. S., 1 мар 2020, В : Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 497, 4 стр., 166025.

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

  • The impact of magnetic field on the conformations of supracolloidal polymer-like structures with super-paramagnetic monomers

    Mostarac, D., Novak, E. V., Sánchez, P. A. & Kantorovich, S. S., 1 мая 2020, В : Journal of Molecular Liquids. 305, 8 стр., 112761.

    Результат исследований: Вклад в журналСтатья

  • The structure of clusters formed by Stockmayer supracolloidal magnetic polymers

    Novak, E. V., Pyanzina, E. S., Sánchez, P. A. & Kantorovich, S. S., 1 дек 2019, В : European Physical Journal E. 42, 12, 9 стр., 158.

    Результат исследований: Вклад в журналСтатья

    Открытый доступ
  • 1 Цитирования (Scopus)