27.12.2023, 13:22 665

Ученые СКФУ создают новые методы исследования свойств магнитных коллоидов

Ученые СКФУ создают новые методы исследования свойств магнитных коллоидов

В Северо-Кавказском федеральном университете продолжается исследование свойств магнитных коллоидов, которые широко применяют в промышленности, машиностроении и медицине.

Свойство жидкости притягиваться к магниту, образовывая форму, напоминающую ежика, давно привлекает внимание ученых. С научной точки зрения, вещество представляет собой стабильную ультрадисперсную среду, коллоидный раствор ферри- и ферромагнетиков. Группа исследователей под руководством профессора Юрия Диканского из научно-исследовательской лаборатории магнитных наноматериалов СКФУ занимается исследованием особенностей этой жидкости.

Работа, проведенная учеными вуза, поможет развитию востребованных в настоящее время технологий миниатюризации процессов. Полученные результаты создают новые возможности для управления наночастицами и будут способствовать появлению важных приложений в медицине и промышленности.

«Отмечу, что в целом, научно-исследовательская повестка университета остаётся актуальной в контексте развития научно-технологического комплекса как Северного Кавказа, так и России», — прокомментировал ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.

Изучение электрокинетических свойств — основное направление изучения физики коллоидов. Одной из важных составляющих данного исследования является электрофоретическое движение коллоидных частиц. Электрофорез, или электрофоретическая миграция, активно применяется в различных сферах промышленности, включая машиностроение и приборостроение. Этот процесс позволяет нанести неметаллическое покрытие на металлические изделия, что является важной технологией. Электрофорез также широко используется при производстве изолированных нагревательных спиралей и активированных катодов.

Отдельно стоит отметить, что магнитные коллоиды позволяют создавать тонкие магнитные слои на различных микро- и макроэлементах приборов, что является важным достижением в технологии.

Электрофоретическое движение коллоидных — хорошо изученный процесс, возникающий при воздействии на них электрического поля. Однако в случае с частицами магнитных коллоидов присутствует не только электрический заряд, но и наноразмерные постоянные магниты.

Интересно, что такие частицы могут подвергаться воздействию как электрического, так и магнитного поля, что предоставляет дополнительные возможности для контроля электрофоретического процесса. Однако до недавнего времени исследования этого явления не проводились. Именно в этом направлении научный коллектив СКФУ заинтересован как с фундаментальной, так и прикладной точек зрения.

Результаты, которые получили ученые, позволили разработать новый метод определения важных электрических параметров коллоида — электрокинетического потенциала и заряда частиц.

«Разумеется, методы определения электрокинетического потенциала и заряда частиц уже существуют. Наиболее простыми являются так называемые электрокинетические методы, но точность их невелика. Более точные связанны с изучением динамического рассеяния света. Такие подходы более сложны и требуют специальных приборов. Разработанный нами метод относится к электрокинетическим, но с его помощью можно достичь более точных результатов, чем другими электрокинетическими методами. К тому же наш подход более прост в исполнении», — рассказал руководитель исследования, профессор кафедры экспериментальной физики СКФУ Юрий Диканский.

Исследователи из СКФУ предложили новый, оригинальный метод для определения магнитного момента и размеров коллоидных частиц. Этот метод основан на анализе воздействия электрического и магнитного полей, что является новшеством в данной области исследований. Более того, он отличается проще в исполнении и не требует сложных приборов и установок.

Полученные результаты этого исследования были опубликованы в ряде научных статей, включая высокорейтинговый международный журнал Magnetochemistry.

Архив