Структурообразование, гидродинамика и магнитомеханика дисперсий нано- и микрочастиц ферромагнетика в жидких и вязкоупругих матрицах (коллоиды, полимерные растворы, гели)

Объектом исследования являются дисперсии нано- и микрочастиц ферромагнитных материалов в жидких и вязкоупругих матрицах (магнитные жидкости, магнитореологические эластомеры (МАЭ), магнитоактивные полимеры, феррогели). Цель работы – получение новой информации о влиянии межчастичных взаимодействий на структуру магнитных наносистем, их отклике на внешние воздействия, и о конвективной устойчивости воздуха в присутствии фазовых переходов влаги. Исследования проведены комплексно: экспериментально, аналитически и численно. Результаты имеют разнообразное применение и позволяют: (а) управлять стрикцией МАЭ произвольной формы; (б) предсказывать движение полимерной микросферы для магнитоуправляемого транспорта лекарств; (в) рассчитывать режимы термомагнитной конвекции; (г) повысить магнитную чувствительность жидкокристаллических устройств добавлением наночастиц гексаферрита бария; (д) моделировать тепло- и массоперенос во влажном воздухе атмосферы и холодильных установках; (е) управлять волновыми процессами на свободной поверхности слоя магнитной жидкости, расположенного на жидкой подложке. Значимость результатов определяется их фундаментальным характером: информация о средах с сильными диполь дипольными взаимодействиями обобщается на свойства любых сред, в том числе молекулярных. Прогноз о развитии объектов исследования благоприятный: дисперсные среды обладают совокупностью сложных и малоизученных механических, магнитных, оптических и химических свойств. При этом применение магнитомягких материалов увеличивается с каждым годом – магнитоуправляемые полимерные актюаторы и транспорт лекарств, магнитожидкостные устройства (датчики наклона, акселерометры, сепараторы), ЖК-устройства, конвективные теплообменники и т.д.