Исследователи научно-образовательного центра «Умные материалы и биомедицинские приложения» Балтийского федерального университета имени И. Канта разработали новый композит для 3D-печати, сочетающий пьезоэлектрические и магниточувствительные свойства. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Composite Materials.
Созданный материал основан на фторопласте ПВДФ (поливинилиденфториде) и наночастицах феррита кобальта CoFe₂O₄, обладающих магнитными характеристиками. Комбинация этих компонентов позволяет материалу генерировать электрический импульс при механической деформации и одновременно реагировать на воздействие магнитного поля.
Команда БФУ подробно изучила процесс получения такого композита — от синтеза наночастиц и смешивания с полимером до экструзии и 3D-печати. Учёные определили оптимальные технологические параметры, при которых материал сохраняет свои функциональные свойства, становится более чувствительным к магнитному полю и требует меньше энергии при производстве.
Разработка открывает перспективы для создания новых «умных» материалов, которые могут применяться в сенсорах, медицинской технике и биоинженерии. В частности, специалисты планируют использовать композит для печати скаффолдов — трёхмерных каркасов, способных управлять ростом и дифференцировкой стволовых клеток.
По мнению исследователей, совмещение пьезоэлектрических и магнитных свойств в одном материале станет важным шагом к созданию адаптивных систем и устройств нового поколения, способных реагировать на внешние физические воздействия и преобразовывать их в электрические сигналы.