11/01/2016

Новый эластичный прозрачный композит можно использовать в производстве HAMR-накопителей

Группа ученых Университета ИТМО и Еврейского университета в Иерусалиме разработала технологию создания прозрачной и гибкой магнитной пленки, которая сможет найти применение в производстве гибких дисплеев, в качестве средства защиты от электромагнитного излучения и в других перспективных направлениях. Материал, получен при нормальном давлении и комнатной температуре, обладает выраженными магнитными свойствами и термопроводимостью, что, по убеждению ученых, позволит использовать его также и в производстве HAMR-накопителей. Результаты совместной работы специалистов были опубликованы в издании Journal of Materials Chemistry C.

Основу трехкомпонентого состава, из которого была получена пленка, составляет магнетит, к которому, в объеме 10 % добавлены серебряные нанонити и, в объеме 5 %, — сшивающий агент. Серебряные нанонити сообщают материалу электропроводящие свойства, наночастицы магнетита – магнитные, а оксид алюминия, используемый в качестве сшивающего агента, позволяет всей конструкции сохранять устойчивость. Процесс синтеза материала осуществляется при помощи золь-гель метода на основе спиртового раствора. Для предотвращения неравномерного скапливания частиц состава и выпадения осадка была предложена авторская технология, обеспечивающая сохранение равномерности заряда частиц по всему объему раствора.

Заведующий лабораторией «Растворной химии передовых материалов и технологий» ИТМО и, по совместительству, руководитель проекта Владимир Виноградов прокомментировал: «Ключевая задача, которую решала наша группа – синтез мультифункционального материала из магнитных наночастиц. Получить стабильную коллоидную систему из наночастиц магнетита при сохранении нейтральных значений pH чрезвычайно сложно, поскольку такие частицы, при нейтральном значении pH обладают свойством скапливаться или выпадать в осадок. Один из вариантов решения — стабилизировать смесь полимерами или сурфактантами, либо протонировать водородом, но это неизбежно приведет к тому, что среда будет очень кислой и растворит серебряные нанонити».

Технологически решение выглядит так: в процессе распыления раствора спирт испаряется, а серебряные нити, наночастицы магнетита и оксид алюминия объединяются в единой структуре. При этом крайне важен тот факт, что распыление проводится при нормальных условиях и температуре 25 градусов Цельсия — то есть так же просто, как если бы мы распыляли обычную краску. В сравнении с технологией, предложенной группой Виноградова, метод распыления дорогостоящего проводящего индия на хрупкий полимерный субстрат, применяемый в аналогичных целях оказывается значительно сложнее и дороже.

Кроме того, технология с использованием индия ограничивает возможность сгибания материала углом в 30–40 градусов, поскольку при преодолении этого порогового значения полученный композит лавинообразно теряет проводимость. Более того, при стоимости индия в $1000 за килограмм процесс распыления должен проводиться в предельно жестких условиях – внутри вакуумной камеры при использовании вспомогательного дорогостоящего оборудования, что ставит под большое сомнение экономическую целесообразность такого решения.

Еще одно достоинство разработки на которое нужно обратить внимание — способность полученного материала обеспечивать эффективную защиту от электромагнитного излучения. И такое преимущество, в частности, уже сегодня крайне востребовано в военно-промышленном комплексе. Более того, в настоящий момент данная область применения материалов-аналогов почти на 80 % процентов задействована в оборонном заказе.

Отдельного внимания заслуживает перспектива использования такой гибкой прозрачной магнитной пленки при создании HAMR-накопителей, поскольку, как подчеркнул Виноградов в своем интервью: «По своим магнитным и термопроводящим свойствам наш материал не только идеально подходит для использования в производстве HAMR-накопителей, но и позволяет изготавливать носители информации гибкими и прозрачными».

HAMR – гибридная технология записи информации, комбинирующая возможности магнитного чтения и магнитооптической записи. Принцип работы устройств, использующих HAMR предполагает локальное нагревание лазером зоны записи до 100 °C за 1 пс, что повышает ее магнитные свойства и приводит к перемагничиванию данного участка. Таким образом, размеры магнитной области, которая способна сохранять один бит информации значительно уменьшаются, плотность ее хранения пропорционально возрастает а влияние суперпарамагнитного эффекта снижается.

 

 


Другие новости этого раздела:

11/10/2017

Разработан инструмент для защиты пластмассовых изделий от УФ-лучей

Завод по производству метанола из древесины планируется построить в Коми

10/10/2017

В Прикамье создадут кластер по производству композитных материалов

09/10/2017

Нобелевскую премию по химии дали за развитие криоэлектронной микроскопии

04/10/2017

«Уралхим»» и «Сколково» провели презентацию стартап-проектов в области повышения эффективности земледелия

29/09/2017

Грант на разработку новых полимерных композитов в 200 млн рублей будет выделен ученым из КБР

28/09/2017

«Уралхим» предложил использовать фосфогипс при строительстве дорог в Московской области

27/09/2017

Engel открывает Центр компетенций по литью под давлением со вспениванием

25/09/2017

BIOCAD открывает Факультет молекулярной и клеточной биотехнологии в Пущино

21/09/2017

Sulzer представит в Серпухове расширенный и модернизированный завод по производству химоборудования

20/09/2017

«Газпром нефтехим Салават» запускает колонну синтеза аммиака после ремонта

15/09/2017

Новое оборудование на Fakuma 2017

12/09/2017

Ученые ТГУ занимаются полимерными заменителями костей

«ЗапСибНефтехим» заключил договора с российскими предприятиями по поставке стройматериалов и оборудования

05/09/2017

Выставка PCVExpo 2017 пройдет с 24 по 26 октября