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:

23/05/2018

Норвегия отложила окончательное решение о проекте промышленного захвата и хранения углерода

03/05/2018

Clariant дебютировала в аддитивных решениях и представила AddWorks на Chinaplas 2018

26/04/2018

BASF занялась дизайнерской обувью

23/04/2018

Smithfield Foods начнет выпускать экологичные удобрения

16/04/2018

Evonik представляет инновационные концепции пластмасс для детских очков

30/03/2018

BASF управляет светом

29/03/2018

«Роснефть» и Катарский фонд образования планируют заняться совместными разработками в области переработки газа и производства пластмасс

19/03/2018

Wacker открывает новую лабораторию клеев и герметиков в техническом центре в Москве

14/03/2018

Saudi Aramco может инвестировать в российские научные разработки для нефтегаза

06/03/2018

BASF представил новый катализатор флюид-каталитического крекинга

01/03/2018

Мировой рынок композитов вырастет 115,43 млрд долларов к 2022 году

28/02/2018

В Татарстане обсудили новую импортозамещающую технологию получения суперконструкционных полимеров

26/02/2018

Правительство утвердило субсидии в размере 2 млрд рублей для покупателей инновационных специализированных вагонов

«РТ-Химкомпозит» создаст первое в РФ производство полимеров специального назначения для железной дороги

20/02/2018

«РТ-Химкомпозит» запустил новый цех по обработке крупногабаритных композитных изделий