Ученые из Химического института им. А. М. Бутлерова Казанского федерального университета (КФУ) создали уникальный композитный материал на основе промышленного АБС-пластика, который используется в большом спектре отраслей. Свойства вещества удалось изменить благодаря добавлению борида кобальта, магнитные наночастицы которого позволяют буквально «настраивать» требуемые характеристики соединения.
В своей работе ученые описывают созданный ими метод синтеза этой добавки. В классическом варианте борид кобальта получаются при температуре до 900 градусов Цельсия, что делает производство дорогим. В КФУ придумали низкоэнергетический метод, при котором частицы можно сформировать при комнатной температуре.
Полученные добавки примешивались в АБС-пластик, после чего проверялись физические, механические, магнитные и диэлектрические свойства материала. Так удалось установить связь между температурой стеклования соединения и концентрацией наночастиц. Кроме того, выявлена линейная зависимость между их количеством и суперпарамагнитным поведением композита. Наконец, удается добиться сдвига диэлектрической проницаемости путем изменения объема примесей.
Все это значительно расширяет возможности применения промышленного пластика, модифицированного наночастицами борида кобальта. Под конкретные задачи можно адаптировать свойства материала. Преимущество этих примесей еще в том, что не нужно подбирать разные дополнительные компоненты, как это делается сейчас при необходимости изменить ту или иную характеристику АБС-пластика. Одни вещества отвечают за магнитные показатели, другие — за термические и так далее. В данном же случае все регулируется одним соединением.
Среди перспективных областей применения новинки авторы исследования называют даже роботизированные системы, поскольку у композита есть магнитные свойства. В таком случае модифицированный АБС-пластик можно внедрять в автоматизированные системы управления. Кроме того, применение борида кобальта не ухудшает возможности по вторичной переработке АБС-пластика, что делает его более экологичным.
Ранее мы рассказывали о разработке инновационного сплава для режущего инструмента.