Tehnologija površinsko selektivne hibridizacije za magneto-električne hibride
Oznaka in naziv projekta
J2-2495 Tehnologija površinsko selektivne hibridizacije za magneto-električne hibride
J2-2495 Surface-selective hybridization technology for magneto-electric hybrids
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: prof. dr. Darja Lisjak Institut Jožef Stefan, Odsek za sintezo materialov
Sodelujoče raziskovalne organizacije: Povezava na SICRIS
Sestava projektne skupine: Povezava na SICRIS
Vsebinski opis projekta
Naša ambicija je razviti novo tehnologijo površinsko selektivne hibridizacije za izdelavo nove vrste magneto-električnih (ME) materialov, ki še ne obstajajo, vendar bodo omogočili brezstično pridobivanje in pretvorbo električne energije ter izkoriščanje odpadne energije na daljavo, magnetometre in senzorje za električno polje za pametne mreže in sisteme za prenosa električne energije, občutljive senzorje sile delujoči na veliki površini (ne-točkovne) in brezžične sisteme za prenos signala v industrijski in storitveni robotiki. Do nedavnega je homogeni feroični red veljal za možnega le v posebnih trdnih materialih, vendar je naše nedavno odkritje feromagnetnih tekočin to ustaljeno paradigmo ovrglo. Na podlagi tega predlagamo nov razred materialov, ME tekočine. Osnovna sestavina naše ME tekočine bodo ME nanoploščice (NPL). ME-NPL bodo izdelane iz jedrnih magnetnih NPL, hibridiziranih z električno polarnimi organskimi ligandomi le na eni od dveh bazalnih ravnin. Za njihovo izdelavo bomo razvili novo tehnologijo hibridizacije, ki bo omogočila selektivnost površin z magnetno ali/in kemično imobilizacijo magnetnih NPL na trdni podlagi. Hibridizacija s polarno organsko površino bo potekala le na izpostavljenih površinah. Nazadnje bodo ME-NPL električno izolirani z nepolarnim koncem. Za izvedbo potrebnih kompleksnih površinskih reakcij bomo razvili novo več-nivojsko sintezo organskih ligandov. Pridobljene ME-NPL bomo dispergirali v nepolarnem topilu – ME tekočina. V takšni ME tekočini bo katerokoli od obeh zunanjih polj povzročilo magnetizacijo in električno polarizacijo. Sklopitev ME lastnosti s tokom tekočine bo omogočila povezovanje z drugimi funkcionalnostmi (nemogočih v trdnem stanju), kot npr. reološkimi lastnostmi, očutljivimi na polje ter prilagodljivim oblikovanjem in pozicioniranjem krmiljenim z zunanjimi polji. Temeljne študije obnašanja novih materialov bodo odprle nova obzorja v fiziki mehke snovi. S komplementarnim znanjem vodilnih raziskovalcev in njihovih skupin se bomo uspešno soočili z vsemi interdisciplinarnimi izzivi: vede o materialih, organske kemije in fizike.
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani. Povezava na SICRIS.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Razvoj tehnologije površinsko selektivne hibridizacija
2. Zasnova in sinteza večfunkcionalnih organskih ligandov za hibridizacijo
3. Realizacija in znanje magneto-električnih nanoploščic