Умные материалы:  в ЛНФ  ОИЯИ говорили о физике магнитных мягких систем   


https://www.youtube.com/jinrtv

В Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ прошла 3-я Международная летняя школа и совещание по физике комплексных и магнитных мягких систем: физико-механические и структурные свойства.

Основные темы Школы включали теорию, моделирование и экспериментальные исследования физических, механических, структурных, химических, материаловедческих и биологических аспектов мягких комплексных материалов, особенно магнито-мягких материалов (магнитные эластомеры, феррогели, феррожидкие кристаллы, соединения наночастиц с биомолекулами и клетками и т.д.). Также были рассмотрены прикладные исследования на больших экспериментальных установках ОИЯИ.

Юрий Райхер, заведующий Лабораторией физики и механики мягких веществ  Пермского федерального исследовательского центра: «Дубна, на мой взгляд, правильно смотрит в будущее, собирая такую конференцию, способствуя встрече людей. А тут и химики, и физики, и биологи, и физхимики —  экспериментаторы и теоретики. Нам тут очень хорошо и удобно, я благодарен Марии Балашою. Она убедила руководство Лаборатории, что это важно.  Что касается конференции, она уже третья. Ей пять лет, первая была в Алуште. Я должен начать с благодарности Объединенному институту ядерных исследований, Лаборатории нейтронной физики, потому что такая конференция единственная, специализированная.  другой такой нет пока».

Школа организована Объединенным институтом ядерных исследований совместно с Западным университетом Тимишоары, Институтом механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук (Пермь), Белорусским национальным техническим университетом — Кафедра ЮНЕСКО, Национальным институтом физики и ядерной инженерии «Хория Хулубей» (Бухарест), Румынским Физическим Обществом.

Мария Балашою, ведущий научный сотрудник Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Это мероприятие проводится при поддержке Румынии, Западного университета Тимишоары, где развивается целое направление исследований «умных» материалов. их свойств — физико-электрических, физико-диэлектрических — создание и исследование. Там получен хороший результат. Наша Лаборатория вносит свой вклад с точки зрения исследования структуры. Очень интересные свойства  новых материалов, они очень разные, и при воздействии  внешних  стимулов меняют свои свойства, На основе этого могут быть созданы  приложения – индустриальные, технические, биомедицинские».

Юрий Райхер, заведующий Лабораторией физики и механики мягких веществ  Пермского федерального исследовательского центра: «Мягкое вещество – это очень-очень много чего. Мы занимаемся мягким веществом, куда внедрены маленькие магнитные частицы – наночастицы или микрочастицы. Есть две вещи, над которыми мы работаем, которые мы считаем интересными. По части наночастиц – это гипертермия —  нагрев объекта, куда введены такие частицы магнитным полем. История тянется с онкологии, где, как известно,  при температуре 43 градуса по Цельсию здоровые клетки угнетены, а злокачественные погибают. На этом вся игра и ведется. Нельзя всего человека прогреть до 43 градусов. Речь идет о локальной  гипертермии. А ее можно организовать только с помощью малых магнитных частиц, потому что их можно разогреть полями, которые гораздо ниже, чем поля в микроволновках. Ткань вокруг не разогреется, а разогреется только  тот очаг, куда ввели частицы. Над этим много в мире работают. Сейчас есть множество вариантов этого метода. Пока они все лабораторные, но их сильно продвигают, потому что в них очень заинтересовано здравоохранение. Есть варианты, когда одна частица  «пришивается» к клетке, и тогда есть одночастичная гипертермия, когда целенаправленно  портится эта самая клетка. Второе – это магнитореологические  полимеры. Это системы гораздо большего масштаба. Если сравнить масштабы – это не наночастицы, а микрочастицы. Они вводятся в полимерные матрицы, слабо сшитые резиной – упругие системы. Такие системы очень сильно деформируются в магнитном поле. Это означает управляемые демпферы, это означает виброзащиту, это означает захваты для роботов мягкие. Первая идея была — искусственные мускулы. Но пока механические характеристики этих систем искусственных мускулов не позволяют сделать. Есть отдельные работы по этой части.  Если представить такой материал, который играет очень сильно и формой, и динамическими свойствами в зависимости от приложенного магнитного поля, то каждый захочет придумать что-нибудь. Одна из идей была — мимику робота делать. У них лицо застывшее, а если попытаться делать улыбку такими материалами? Они очень плавно перекатываются в ответ на магнитное поле.  Можно сымитировать мимику.     Мягкое вещество – это живая ткань, полимеры, это вязкоупругие растворы и много чего – и органика, и неорганика.  И это всегда, по определению, мультидисциплинарная работа. Поэтому у нас работают механики, физики с химиками. Лаборатория у нас теоретическая. Мы работаем в сотрудничестве. Мы питаемся от эксперимента к эксперименту. От нас питаются тем, что мы придумывали и показывали им возможности что-то сделать».

Мария Балашою, ведущий научный сотрудник Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ: «Мы с точки зрения того, что видим микроструктуру, что случается в разных ситуациях, объединяя и сопоставляя с макроскопическими свойствами, которые определяют это все вместе, мы сможем создавать  специализированные материалы. Со стороны России очень важную роль  играет ученые из Перми —  очень сильная группа теоретиков, которые моделируют разные свойства. Мы все больше и больше понимаем и с уверенностью можем создавать новые материалы».

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2017
Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видеограф: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html