Молодые ученые НИИ физики Южного федерального университета (ЮФУ) разработали технологии создания многокомпонентной системы материалов, варьируя элементы которой можно получать наноструктурированные материалы для конкретных промышленных целей, говорится в сообщении университета.

Работы в этом направлении НИИ физики вел с 2005 года. Мультифункциональные материалы, созданные по экологически безопасным технологиям, можно будет использовать в авиа-, ракетостроении, радиотехнике (дефектоскопии), информационно-коммуникационной отрасли, медицинской диагностике и спинтронике.

Раньше в промышленности применялся пьезокерамический материал ЦТС-19 (цирконат-титонат свинец), представлявший собой двухкомпонентную систему. Исследователи ЮФУ создали системы, в которых могут присутствовать третий и четвертый компонент. Важно и то, что это будет пьезокерамика (искусственный материал с определенными физическими показателями) без свинца, который наряду с тремя другими тяжелыми металлами – кадмием, ртутью и шестивалентным хромом – директивой Европейского Союза запрещен с 2006 года к использованию в промышленности.

«К оличество компонентов увеличивается в разы, возможны и разный состав, и разные пропорции компонентов. Одна линия производства (одна схема, один сотрудник и одни реактивы) при различном составе компонентов заменяет сразу несколько линий. Новая технология также позволяет "подогнать» свойства материала под цели конкретного конструктора или инженера, создающего аппарат на его основе, то есть максимально повысить эффективность материала", – пояснил особенности новой технологии получения материалов Константин Андрюшин, участвовавший в исследовании.

Другой молодой ученый из НИИ физики Михаил Таланов представил в октябре в Ростове разработку, в рамках которой на основе указанных технологий ожидается получение многорежимных «интеллектуальных» пьезокерамических материалов для создания прецизионных устройств робототехники и аэрокосмической индустрии. Кроме того, новый материал можно будет использовать для датчиков, манипуляторов, конденсаторов и приемников, начиная с систем раннего предупреждения землетрясений и эхолокации и заканчивая камерами мобильных телефонов, уверяет Таланов.

Компоненты, входящие в состав систем материалов, имеют энергопотребление в два раза ниже, а эффективность и время работы – выше, чем у имеющихся материалов. КПД новых материалов достигает 70–98%. К их преимуществам разработчики относят также малые габариты аппаратов, изготавливаемых на их основе. К примеру, самый компактный пьезомотор имеет размер всего в два миллиметра, столь малых электродвигателей просто не существует.

Теперь главная задача для НИИ физики – найти инвестора, готового вложить деньги в новую технологию, говорится в сообщении. Возможность массового производства на основе их материалов ростовские ученые обосновывают тем, что их керамики обладают значительно меньшей себестоимостью и технологичностью по сравнению с аналогами – монокристаллами.