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Cientistas da South Ural State University, em colaboração com colegas da Bielo-Rússia, Índia e China, criaram um material composto para nanoeletrônica. O material pode ser usado como um dielétrico (substância isolante) em capacitores de polímero. Esses dispositivos armazenam energia e podem ser usados na eletrônica do futuro - eles duram mais, pesam menos e têm alta resistência e velocidade de carga.
Aleksey Trukhanov, Ph.D. em Física e Matemática, diz que o compósito foi criado com base em nanoestruturas encapsuladas consistindo em óxido de magnésio dielétrico nanométrico (MgO) com uma camada ferroelétrica nanométrica de titanato de bário (BaTiO 3 ) A adição de apenas três por cento em peso desses componentes na matriz de polímero aumenta a densidade da corrente de descarga em 187%, demonstrando assim um excelente desempenho de armazenamento de energia.
"Essa pesquisa agora é relevante, uma vez que o rápido desenvolvimento da micro e nanoeletrônica requer novas abordagens e o desenvolvimento de novos materiais para reduzir o tamanho dos componentes funcionais. Um resultado fundamentalmente significativo desta pesquisa é o desenvolvimento de novos materiais compósitos com características dielétricas aprimoradas, combinando várias tecnologias:core-shell - a tecnologia de criação de nanopartículas de MgO dielétrico com uma camada de nanoescala do BaTiO ferroelétrico 3 , bem como a tecnologia de dispersar essas nanoestruturas em uma matriz polimérica, "Alexey Trukhanov diz.
O futuro dos compostos funcionais
Durante a quebra do dielétrico, não haverá tensão elétrica e nenhuma injeção de carga dos eletrodos. O novo material evitará o mau funcionamento dos sistemas eletrônicos. Isso foi conseguido com o desenvolvimento de uma nova nanoestrutura núcleo-casca e o revestimento da casca com óxido de magnésio altamente isolante. As novas nanopartículas aumentam significativamente a resistência dos nanocompósitos poliméricos, tornando-os materiais ideais para dielétricos.
“Os resultados do nosso trabalho conjunto serão usados para controlar as características elétricas de materiais poliméricos funcionais desta classe. há planos de continuar a pesquisa de compósitos funcionais com propriedades controladas. Atualmente, trabalho de pesquisa ativo está sendo realizado no campo de materiais compósitos com cargas magnéticas, "Aleksey Trukhanov diz.
O material desenvolvido pelos cientistas da SUSU pode ser utilizado em capacitores para energia verde, transporte elétrico, e equipamentos médicos.
