Полимерные композиционные материалы, сочетающие в себе магнитные и электрические свойства, представляют особый интерес для современных исследователей. Его основное свойство — способность преобразовывать электрическую поляризацию в магнитное поле и наоборот. Хотя некоторые материалы демонстрируют гораздо лучший магнитоэлектрический эффект, соединения на основе полимеров легче не только производить, но и модифицировать.
Эти соединения обладают большим потенциалом в самых разных областях. Например, используя их в качестве основы, ученые могут разработать поверхности, которые помогают выращивать различные клетки. В этом случае полимерные соединения служат субстратом, на который можно воздействовать на культуру, используя бесконтактный и контролируемый электрический заряд и морфологические свойства поверхности. Это позволяет имитировать естественные условия в организме. Из-за этих широких возможностей исследователи в течение нескольких лет пытались повысить эффективность материалов.
Ученые из Балтийского федерального университета им. И. Канта с помощью своих российских и зарубежных коллег создали два типа соединений на основе полимеров поливинилфторида (ПВДФ) и сополимера на основе ПВДФ с использованием трифторэтилена ПВДФ-ТрФЭ.
Поли (винилдиенфторид) — это многоцелевой материал с широким спектром применения. В определенной кристаллической фазе он обладает пьезоэлектрическими свойствами, которые выражаются в возникновении электрической поляризации при механическом воздействии. Разработанные исследователями соединения показывают изменение поляризации под действием механического воздействия и магнитного поля за счет включения магнитных наночастиц в структуру полимера.
Исследователи использовали различные подходы к модификации нанокомпозитов с целью усиления и управления электромагнитным откликом. Они использовали сополимер на основе PVDF с более выраженными пьезоэлектрическими свойствами, а затем экспериментировали с добавками из пьезоэлектрических и магнитных частиц. Результаты экспериментов показали, что добавление частиц титаната бария (BaTiO3) с концентрацией 5-10% может значительно усилить магнитный эффект электростатики.
«Мы также показали, что наши соединения биосовместимы, то есть они не вредят живым системам. Это было подтверждено в нашем эксперименте с эмбриональными стволовыми клетками мыши. Этот тип клеток очень чувствителен к условиям культивирования, в том числе к свойствам субстрата. Кроме того, исследования направлены на усиление эффекта. Это возможно из-за изменений в размере, форме и концентрации молекул в этих соединениях », — комментирует Катрина Левада, доктор философии, руководитель отдела лаборатории биомедицинских приложений REC« Умные материалы и биомедицинские приложения ». ”
###
Заявление об ограничении ответственности: AAAS и EurekAlert! Не несет ответственности за точность информационных бюллетеней, отправленных в EurekAlert! Через участвующие учреждения или для использования любой информации через систему EurekAlert.