Магнитные наночастицы можно применять в медицине, биологии, химии, материаловедении, автомобильном и авиапроизводстве. По данным аналитиков в 2024 году объём мирового рынка наномагнитных устройств оценивался в $24,5 млрд.
«Цифровой двойник — это микромагнитная компьютерная модель, в которую мы вводим характеристики наночастиц, включая данные, полученные из первичных экспериментов. По результатам моделирования понимаем, при каких конкретных параметрах можно получить необходимые магнитные свойства. При этом с использованием цифрового двойника можно просчитать показатели за неделю-две, тогда как на эксперименты требуются месяцы, а иногда и годы», — рассказывает научный сотрудник отдела магнетизма твёрдых тел УрФУ Григорий Мельников.
Наночастицы, которые учёные УрФУ создают со специалистами УрО РАН, являются недорогой и перспективной основой для многих прикладных применений. К примеру, для создания контрастных агентов в МРТ, для лечения онкологии, в качестве наполнителей для полимерных композитов, для создания материалов для электромагнитной защиты и сенсорных приложений.
«Помимо сокращения сроков проведения экспериментов и экономии ресурсов, теоретический модельный анализ позволяет нам понять причины того, почему получаются те или иные свойства. А это, в свою очередь, — более точно программировать процесс синтеза, что может привести к появлению новых материалов или материалов с улучшенными качествами. Это называется „настраиваемые функциональные материалы“», — поясняет профессор-исследователь кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Галина Курляндская.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России.
Фото: © Родион Нарудинов. Фотоклуб УрФУ
Источник: Наука Урала