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

Объектом исследования являются дисперсные магнитные среды (магнитные жидкости, магнитореологические эластомеры (МАЭ)). Цель работы – получение новой информации о межчастичных взаимодействиях, конвективной устойчивости магнитных коллоидов и газовых смесей, магнитомеханическом отклике сред на внешние воздействия. Исследования проведены комплексно: экспериментально, аналитически и численно. Основные результаты: (а) описана связь между интенсивностью термомагнитной конвекции и параметрами насоса; (б) установлена зависимость концентрационного и теплового чисел Рэлея от температуры для смеси воздуха с парами воды и ундекана; (в) описан резистивный отклик концентрированных МАЭ на внешнее давление и магнитное поле; (г) построена мезоскопическая модель, описывающая колебания упруговязкого МАЭ; (д) изучено влияние диполь-дипольных взаимодействий на восприимчивость магнитной жидкости, стабилизированной двойным слоем ПАВ; (е) решена задача об установившемся движении магнито-жесткой частицы в переменном поле произвольной амплитуды и частоты; (ж) описан магнитный отклик однодоменных частиц, при одновременном воздействии постоянного подмагничивающего и гармонического поля произвольной амплитуды. Значимость результатов определяется их фундаментальным и прикладным характером: информация о средах с сильными диполь-дипольными взаимодействиями обобщается на свойства многих, в том числе молекулярных, сред. Прогноз о развитии объектов исследования благоприятный: дисперсные среды обладают совокупностью сложных и малоизученных механических, магнитных, оптических и химических свойств. Применение таких материалов постоянно растет: магнитоуправляемые полимерные актюаторы и транспорт лекарств, гипертермия, магнитожидкостные насосы, датчики, сепараторы, и т.д.