Магниты: полимеры теснят металл

Над созданием пластикового магнита ученые бьются уже не один год. В 2001 году химики из Университета Небраска-Линкольн (University of Nebraska-Lincoln) объявили о создании первого в мире пластикового магнита, однако он мог работать только при температуре не выше 10 градусов Кельвина. Впоследствии пластиковые магниты были созданы еще рядом исследовательских групп, однако, как правило, они сохраняли магнитные свойства только при сверхнизких температурах, либо магнетизм их при комнатной температуре был исключительно слабым, что не давало возможности говорить об их практическом применении.

Ученым из британского Университета Дарема (University of Durham) удалось создать первый в мире пластиковый магнит, которым можно пользоваться в нормальных условиях, при комнатной температуре, сообщает журнал New Scientist. Такие магниты смогут найти множество применений — например, их можно будет использовать в магнитном покрытии жестких дисков, что позволит создать новое поколение дисков большой емкости, а также в медицине и в других областях.

Новый полимер разработала группа ученых под руководством Навида Заиди (Navid Zaidi) из исследовательской группы органических электроактивных материалов. Новый полимер был создан из двух компонентов — PANi (emeraldine base polyaniline) и TCNQ (tetracyanoquinodimetnane). Придать материалу магнитные свойства, которые в обычных магнитах определяются ориентацией магнитных моментов атомов или молекул, удалось с помощью свободных радикалов.

Сначала новый полимер имел весьма слабые магнитные свойства, и после трех месяцев безуспешных попыток ученые решили искать другой путь решения проблемы, напоследок решив проверить магнитные свойства образца еще один раз. К их удивлению, полимер проявил весьма заметные магнитные свойства. Дальнейшие эксперименты подтвердили, что полимер может обладать заметными магнитными свойствами при комнатной температуре, а также показали, что причиной магнетизма может являться внесение в материал примесей. В частности, данные рентгеноструктурного анализа показали, что в течение трех месяцев полимерные цепочки «точнее» выстроились в линейные структуры, что, по всей видимости, и привело к возрастанию магнитных свойств пластика.

Несмотря на то, что даже сейчас магнетизм полимерного магнита значительно слабее, чем у обычных постоянных магнитов, ученые полны оптимизма и уверены, что им удастся увеличить его. По мнению Джерри Торранса (Jerry Torrance), специалиста в области материаловедения, работа британских ученых представляет собой «значительное научное достижение». Тем не менее, полагает он, до практического применения пластиковых магнитов еще далеко.