Новые оксидные наноматериалы для электрореологических жидкостей

Основной задачей проекта является синтез и исследование физико-химических характеристик новых электрореологических материалов на основе нанокристаллических оксидов переходных и редкоземельных металлов. Решение этой задачи позволит выработать общие принципы прогнозирования функциональных свойств электрореологических жидкостей на основании ключевых характеристик их компонентов. Поставленная в проекте задача представляет собой комплексное междисциплинарное исследование, направленное на разработку фундаментальных основ создания новых электрореологических жидкостей и экспериментальное и теоретическое исследование их функциональных характеристик в широком диапазоне условий. Важной составляющей проекта является формулирование новых закономерностей типа «состав-структура-дисперсность-свойства» для электрореологических материалов. Актуальность планируемых в рамках настоящего проекта исследований обусловлена значительным интересом, проявляемым исследователями и представителями промышленности к созданию и применению электрореологических жидкостей в высокотехнологичных отраслях, что, в частности, подтверждается устойчивым ростом числа публикаций и патентов по данной тематике. Результатом выполнения проекта должен стать комплексный анализ факторов, определяющих характеристики электрореологических жидкостей и создание на основе полученных данных новых нанодисперсных оксидных материалов для электрореологических жидкостей. Научная значимость поставленной задачи обусловлена необходимостью развития фундаментальных представлений о физико-химических процессах, протекающих в электрореологических жидкостях, и разработки общих неэмпирических подходов к созданию таких материалов с высокими функциональными характеристиками. Достижимость успешного решения поставленной задачи и получения запланированных результатов обусловлена следующими факторами. Авторы предлагаемого проекта имеют многолетний экспериментальный опыт в области синтеза нанокристаллических оксидных материалов с использованием подходов «мягкой химии», в т.ч. получения коллоидных систем – гелей и золей, а также значительный опыт анализа структуры подобных объектов с использованием современных методов. Исполнители проекта имеют большой опыт в области создания электрореологических материалов на основе диоксида кремния, в т.ч. гибридных органо-неорганических композитов, а также анализа их свойств и математического моделирования. Коллектив авторов имеет в своем распоряжении ряд экспериментальных установок (в т.ч. уникальных) для анализа механических характеристик дисперсных систем (напряжения сжатия и растяжения, адгезионно-поверхностных свойств) в стационарных и переменных электрических полях напряженностью до 5 кВ/мм. У авторов проекта имеется экспериментальный задел, свидетельствующий о возможности получения электрореологических жидкостей с высокими эксплуатационными характеристиками на основе ранее не использовавшихся в этом качестве оксидов металлов, в частности, диоксида церия.