Крамаренко Е.Ю. Магнитоуправляемые эластомеры, способные значительно изменять форму, размер и вязкоупругость во внешних магнитных полях

Г.В. Степанов¹, А.В. Чертович², Е.Ю. Крамаренко², А.Р. Хохлов^2
1Государственный Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений, 
111123, Москва, шоссе Энтузиастов, д.38
²Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991 ГСП-1 Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2

Объектом исследования являются новые полимерные композиционные материалы -магнитоуправляемые эластомеры (МУЭ), - представляющие собой полимерные матрицы с диспергированными в них магнитными нано- и микрочастицами, способные изменять свои свойства под воздействием внешних магнитных полей и перспективные при конструировании магнитоуправляемых устройств. МУЭ обладают небольшим модулем Юнга (порядка нескольких десятков кПа), что ставит их в промежуточное положение между традиционными жесткими магнитными композитами и магнитореологическими жидкостями. В результате магнитоуправляемого структурирования наполнителя внутри полимерной матрицы эластомеры демонстрируют

(а) уникальную способность к быстрым и контролируемым значительным изменениям вязкоупругих свойств под действием внешних магнитных полей (магнитореологический эффект);

(б) уникальную способность к быстрым и контролируемым крупномасштабным деформациям в градиентных магнитных полях (магнитодеформационный эффект);

(в) эффект памяти формы, или эффект пластичности, индуцированной магнитным полем.

Он заключается в том, что образец, обратимо упругий в отсутствие поля, в магнитном поле меняет свои свойства на пластические. В этом состоянии над ним он допускает значительное необратимое изменение формы. Образец сохраняет созданную деформацию до момента выключения магнитного поля, после чего восстанавливает («вспоминает») свою исходную форму.

В работе представлены результаты экспериментального и теоретического исследования перечисленных выше свойств МУЭ, их зависимости от состава материала и величины внешнего магнитного поля, а также продемонстрированы возможности практического использования МУЭ.

К списку тезисов конференции