Разработаны магнитные микропровода для имплантатов и бесконтактных датчиков
Российские ученые представили новые ультратонкие аморфные микропровода для биомедицинских бесконтактных датчиков и встраиваемых в имплантаты сенсорных элементов. Это открывает новые перспективы для изготовления высокочувствительных диагностических приборов и "умных" имплантатов, которые смогут отследить зарождение деградационных процессов, а также выявить причины отторжения или ослабления имплантатов. В отличие от аналогов представленные микропровода тоньше и рентабельнее в производстве.
Ферромагнитные материалы обладают нелинейными свойствами, то есть при изменении магнитного поля не происходит пропорционального изменения намагниченности вещества. Это свойство важно для генерации высших гармоник - дополнительных частот в сигнале электрического напряжения, которые зависят от внешних воздействий.
"Когда ферромагнитные микропровода находятся в аморфном состоянии, их магнитные свойства сильно зависят от механических нагрузок - растяжений и сжатий. Например, если провод растянуть, то энергия, определяющая направление намагничивания, уменьшается. В результате намагниченность жилы медленнее реагирует на внешние магнитные поля, и сигнал электрического напряжения становится шире, теряя высокие частоты", - рассказал доцент кафедры технологии материалов электроники НИТУ МИСИС Николай Юданов.
Российские ученые создали покрытые стеклянной оболочкой микропровода на основе железа, кобальта, кремния, бора и хрома, которые изменяют магнитные свойства при механическом воздействии. Диаметр - 30 микрометров, что тоньше человеческого волоса. Чтобы исследовать микропровода в качестве элементов бесконтактного сбора данных, разработана система плоских катушек, с помощью которой можно дистанционно перемагничивать провод и детектировать сигнал электрического напряжения.
"Мы показали потенциал аморфных микропроводов в качестве бесконтактных датчиков для обнаружения механических напряжений, что способствует развитию технологий дистанционного мониторинга, например механических напряжений и температуры. Полученные результаты могут послужить основой для разрабатываемых "умных" материалов или смарт-имплантатов", - добавила Лариса Панина, профессор кафедры технологии материалов электроники, научный консультант лаборатории "Интеллектуальные сенсорные системы" НИТУ МИСИС.
По материалам:
https://inscience.news/ru/article/russian-science/razrabotany-magnitnye-mikrprovoda-dlya-implant
