В НИТУ МИСИС разработаны магнитные микропровода для смарт-имплантатов.

Ферромагнитные материалы имеют нелинейные характеристики, что означает, что изменение магнитного поля не вызывает пропорционального изменения намагниченности вещества. Это свойство является ключевым для генерации высших гармоник — дополнительных частот в сигнале электрического напряжения, которые зависят от внешних факторов.

«Когда ферромагнитные микропровода находятся в аморфном состоянии, их магнитные характеристики значительно зависят от механических нагрузок, таких как растяжение и сжатие. Например, если провод подвергнуть растяжению, то энергия, определяющая направление намагничивания, снижается. В результате намагниченность провода медленнее реагирует на внешние магнитные поля, и сигнал электрического напряжения становится шире, теряя высокие частоты», — отметил доцент кафедры технологии материалов электроники НИТУ МИСИС Николай Юданов.

Исследователи Университета МИСИС разработали микропровода с покрытием из стеклянной оболочки на основе железа, кобальта, кремния, бора и хрома, которые меняют свои магнитные свойства под механическим воздействием. Их диаметр составляет 30 микрометров, что тоньше человеческого волоса. Для изучения микропроводов как элементов бесконтактного сбора данных была создана система плоских катушек, позволяющая дистанционно перемагничивать провод и обнаруживать сигнал электрического напряжения. Подробнее о исследовании описано в научном журнале Physics of Metals and Metallography.

«Мы продемонстрировали потенциал аморфных микропроводов в качестве бесконтактных датчиков для выявления механических напряжений, что способствует прогрессу технологий дистанционного мониторинга, например, механических напряжений и температуры. Полученные результаты могут стать основой для разработки “умных” материалов или смарт-имплантатов», — добавила доктор физико-математических наук Лариса Панина, профессор кафедры технологии материалов электроники и научный консультант лаборатории «Интеллектуальные сенсорные системы» НИТУ МИСИС.