Учёные получили новые пьезоактивные композиты на основе глины из Ростовской области

Профессор Виталий Тополов вместе с иностранными коллегами выпустил монографию,  акцент в которой сделан на связи структуры исследованных композитов и их эффективных свойств. Ученые привели результаты исследований по современным пьезокомпозитам, впервые полученным в ЮФУ и за рубежом.

Новая монография Innovative piezo-active composites and their structure – property relationships доктора Джеймса Роскау, профессора Виталия Тополова, профессора Кристофера Бауэна и доктора Хамиде Ханбаре, опубликованная в издательстве «World Scientific» (Сингапур, 2022), заполняет пробелы о современных пьезоактивных композитах как об активных диэлектрических материалах с комплексом физических свойств, которые удаётся улучшить при определённых условиях. Результаты могут быть применены в пьезотехнике, медтехнике, энергосберегающей сфере, гидроакустике, мехатронике и других областях.

«Композиты требуется сначала получить, затем изучить их конкретные свойства и продумать пути улучшения тех или иных свойств и параметров композитов для конкретных применений. Учитывая сложность технологической цепочки и стоимость отдельных компонентов будущих композитов, следует проводить прогнозирование их свойств и определять заранее, при каком содержании определённых компонентов и при каких микрогеометрических характеристиках будут достигаться наилучшие свойства и параметры. В нашей монографии прослеживается тенденция исследования новых пьезоактивных композитов по описанному выше сценарию», – рассказал профессор кафедры общей физики Физического факультета ЮФУ Виталий Тополов.

Важной составляющей монографии стали результаты исследований, полученных в Институте высоких технологий и пьезотехники, НИИ физики, на Физическом и Химическом факультетах ЮФУ.

Учёные не только ввели новый термин innovative piezo-active composites, но и предложили три вида инновационных композитов на основе сегнетопьезокерамик: содержащие глину, корунд, а также композиты с двумя типами пор в керамических и полимерных слоях. Такие пьезокерамические материалы менее дорогостоящие, чем пьезоэлектрические кристаллы, при этом обладают примерно одинаковыми свойствами. Создание новых композитов также облегчается легкодоступностью материалов, которую и используют в исследованиях учёные ЮФУ.

«Уже сами факты получения и исследования в ЮФУ нового пьезоактивного композита на основе глины из Ростовской области, а также пьезоактивного композита с новым типом связности 2–0–2–0 благодаря созданию независимых систем пор в двух компонентах заслуживают внимания. А консолидация усилий в научной сфере при учёте интересов различных сторон и мнений специалистов родственных направлений – это путь к освоению новых материалов и важная составляющая популяризации знаний и достижений в данной области науки», – отметил Виталий Тополов.

Уникальность монографии также состоит в систематическом описании пьезокомпозитов с прогнозируемыми свойствами.