Радиопоглощающие композиционные материалы на основе полимерных матриц с введенными ферромагнитными наночастицами и углеродными нанотрубками

Проект направлен на решение актуальной фундаментальной проблемы наноматериаловедения новых материалов – создание научных основ конкурентноспособных методов получения новых композиционных материалов на основе углеродосодержащих полимерных матриц со стабилизированными в них нанотрубками и ферромагнитными наночастицами и изучение механизмов поглощения электромагнитного излучения в них. Будут выполнены исследования структуры, свойств, механизмов процессов в композитных наноматериалах для разработки рекомендаций по оптимизации технологий их получения с целью насыщения рынка конкурентоспособными материалами, обеспечивающими социально-экономическое развитие РФ и повышение уровня жизни населения за счет планового импортозамещения в области электроники, наноэлектроники и радиотехники, информационной безопасности.Актуальность разработки новых радиопоглощающих материалов для уменьшения помех и обеспечения электромагнитной совместимости обуславливается интенсивным развитием устройств СВЧ-радиоэлектроники и увеличение их мощности. Несмотря на применяемые в настоящее время экранирующие покрытия (лакокрасочные токопроводящие покрытия, шторы из металлизированной ткани и т.п.), проблема создания нового недорогого и эффективного поглощающего материала по-прежнему актуальна. Повышение стабильности характеристик радиопоглощающих покрытий могут быть достигнуты путем использования композиционных материалов, представляющих собой нанодисперсные порошки магнитных веществ различного химического состава, распределенные в полимерной матрице. В качестве основного полимера-матрицы будет рассмотрен известный полимер - пиролизованный полиакрилонитрил (ППАН), получаемый путем ИК-нагрева исходного полимера ПАН, в результате которого формируется особая слоевая структура с увеличенной реакционной способностью. Подобные материалы могут быть использованы также в качестве материала приборов твердотельной электроники и наноэлектроники с изменяющимися электрофизическими характеристиками в переменном электрическом поле. Будут изучены механизмы процессов в полимерных материалах, содержащих углеродные нанотрубки, обеспечивающие передачу и распространение в них предельно коротких электромагнитных импульсов (световых пуль). Научная значимость и новизна решения проблемы заключается в том, что на основе глубоких теоретических исследований будут сформулированы научные подходы и выработаны рекомендации для осуществления продуктивного синтеза нового класса наноматериалов с регулируемым составом, эффективно поглощающих электромагнитное излучение, и материалов, обеспечивающих управляемую передачу предельно коротких оптических импульсов (световых пуль). Созданные композитные наноматериалы на основе полимерных углеродосодержащих матриц, ферромагнитных частиц и углеродных нанотрубок позволят объединить преимущества ферромагнетиков и относительно невысокую плотность углеродных радиопоглощающих материалов и будут отличаться низким весом, дешевизной, простотой производства и хранения. Впервые будутт детально изучены механизмы процессов синтеза на состав, структуру, оптические, магнитные и радиопоглощающие свойства полученных наноматериалов. Установленные функциональные свойства полученных нанокомпозитов и обнаруженные физико-технические эффекты позволят предложить их для использования в существующих и вновь создаваемых промышленных устройствах.