В фонде отмечают, что сегодня в физике и химии особенно востребованы материалы, которые могут одновременно генерировать энергию и служить катализаторами химических реакций. Одним из перспективных вариантов считаются композитные материалы на основе поливинилиденфторида (полимер, способный преобразовывать механическую энергию в электричество) и наночастиц феррита висмута (материал, под действием света осуществляющий химические превращения). Их сочетание позволяет создавать современные "умные" материалы, которые могут захватывать энергию из окружающей среды.

Ученые из Дагестанского государственного университета смогли синтезировать композитные пленки, включив наночастицы феррита висмута в матрицу поливинилиденфторида. Проведенные эксперименты показали, что материал под действием ультрафиолета в течение часа с эффективностью до 97% разлагает метиленовый синий – популярный органический краситель, который применяют в медицине, красильной и химической промышленности.

Авторы изучили механизм реакции и пришли к выводу, что главную роль в разрушении красителя играют гидроксильные радикалы. Эти частицы образуются под воздействием света и ультразвука. Они атакуют молекулы загрязнителя, вызывая цепочку химических превращений и изменение структуры. Также ученые обнаружили, что композит может разлагать загрязнители даже в переменном магнитном поле низкой частоты, сопоставимом с магнитным полем около мощного динамика. Это дает новые возможности для создания магнитоуправляемых катализаторов.

Еще одной особенностью нового материала стала его способность собирать и накапливать энергию. А благодаря магнитоэлектрическому эффекту нанокомпозит генерировал электрический заряд даже под воздействием слабого переменного магнитного поля.

"Разработанный нами материал совмещает каталитические и энергетические функции, что делает его перспективным для создания экологичных технологий очистки воды, автономных датчиков и энергоэффективных устройств", – отмечает руководитель проекта, кандидат химических наук, завлабораторией Smart Materials Дагестанского государственного университета Фарид Оруджев. Он и его коллеги теперь планируют интегрировать подобные композиты в гибкие источники питания и системы накопления энергии.

Ранее российские исследователи разработали новый композит из графена и алмаза. Материал может использоваться в космической авиации, автомобильной и биомедицинской отраслях.