Научная группа магнитодинамики сред с высокой проницаемостью Уральского федерального университета разработала цифровой двойник, позволяющий моделировать свойства наночастиц.
Как сообщили ТАСС в отделе научных коммуникаций вуза, новая технология значительно ускорит процесс создания магнитных наночастиц самого разного назначения и открывает перспективы для получения новых функциональных материалов с настраиваемыми характеристиками.
Разработка уже прошла проверку и подтвердила свою точность при сопоставлении с реальными экспериментальными данными. Теперь ученые могут, просто задавая в системе исходные параметры частиц, мгновенно получать прогноз их магнитных свойств. Это позволяет отказаться от длительных и трудоемких натурных экспериментов, которые обычно занимают месяцы или даже годы. Кроме того, модельный анализ помогает глубже понять природу тех или иных свойств частиц, что создает основу для создания принципиально новых материалов.
Исследования ведутся совместными усилиями специалистов УрФУ и Уральского отделения РАН. Для получения наночастиц ученые используют два высокотехнологичных метода — электрический взрыв проволоки и лазерное испарение мишени. Эти способы позволяют производить большие партии материала: до 400 и до 100 граммов соответственно. Примечательно, что в мире лишь около 8% всех наночастиц создаются такими методами, тогда как 90% получают с помощью химических реакций.
Магнитные наночастицы представляют собой материалы размером от 1 до 100 нанометров, которые обладают уникальными магнитными свойствами. Они уже находят широкое применение в медицине — например, в качестве контрастных агентов при МРТ и для адресной доставки противоопухолевых препаратов. В перспективе такие частицы могут использоваться как гели для имплантации и как материалы для электромагнитной защиты. Сегодня главными центрами разработки наночастиц в России являются Москва, Томск и Уральский регион.
