«Сегодня в ряде стран введен запрет на использование свинца в электронных компонентах. Эти ограничения стимулируют исследователей во всем мире, в том числе и в России, разрабатывать керамические материалы, не содержащие свинец. Нашему международному научному коллективу удалось создать такую электрострикционную керамику. Важно отметить, что значение электрострикционного коэффициента полученной керамики в три раза больше, чем у существующих аналогов, содержащих свинец, кроме того, размеры нашей керамики воспроизводимо и быстро изменяются в электрическом поле», - приводят в вузе слова руководителя проекта, директора УЦКП "Современные нанотехнологии" УрФУ Владимира Шура.
Электрострикционная керамика - это материал, который изменяет размеры под действием электрического поля. Одним из важных направлений, в котором может использоваться такая керамика, является адаптивная оптика. В частности, в астрономии она активно применяется для исправления в реальном времени атмосферных искажений изображения, которое дает телескоп, при наблюдении за небесными телами качество изображения снижается главным образом за счет изменения плотности воздуха. Искажения можно эффективно устранять, изменяя форму поверхности оптических элементов телескопа - новая керамика позволит делать это с максимальной точностью и быстротой.
Исследование ученые УрФУ проводили вместе с коллегами из Сианьского транспортного университета (Китай) при поддержке Российского научного фонда. Созданный материал можно использовать для изготовления микро- и нано-манипуляторов для современных нанотехнологий, а также адаптивной оптики. Ученые отмечают, что новый керамический материал в три раза эффективнее, чем существующие аналоги, содержащие свинец.
Разработанная китайскими и российскими учеными керамика содержит барий, кальций, титан и олово. Эти металлы менее опасны для окружающей среды, чем наиболее популярная современная электрострикционная керамика, которая состоит из оксидов свинца, магния и ниобия.
«Мы уверены, что дальнейшие совместные исследования помогут создать электрострикционный материал, который сможет заменить опасную для окружающей среды керамику для создания современных электронных устройств, а также будет востребована астрономами», - добавил Владимир Шур.
Напомним, все современные электрострикционные керамики являются релаксорными сегнетоэлектриками с размытым фазовым переходом. Этот класс материалов был открыт и впервые исследован в России, в лаборатории Георгия Смоленского в Физико-техническом институте Академии наук в Ленинграде.
