Учёные Белгородского госуниверситета открыли новый эффект самоорганизации частиц ниобата лития в электрическом поле
Исследователи Лаборатории перспективных радиационных исследований и технологий Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ») представили инновационные научные результаты в области физики материалов. Им удалось описать ранее неизвестный феномен самоорганизации частиц порошка ниобата лития под воздействием электрического поля. Учёные изучали поведение ансамбля частиц ниобата лития в зависимости от ряда факторов: размера и морфологии частиц, плотности их расположения, а также конфигурации и величины электрического поля.
В ходе экспериментов было обнаружено, что под действием внешнего электрического поля ансамбль частиц формирует устойчивые упорядоченные поверхностные структуры – паттерны. Эти структуры сохраняют свою форму даже после прекращения воздействия поля, что создаёт условия для контролируемого изменения электрической поляризации в материале. Как пояснили исследователи, ключевой особенностью частиц ниобата лития является их способность электризоваться под различными воздействиями: не только от электрического поля, но и от изменения температуры, давления или света лазера.
Руководитель исследования, старший научный сотрудник лаборатории и доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики Андрей Олейник отметил, что это позволяет использовать такие частицы в качестве массива «виртуальных» электродов для электростимуляции, манипуляции или детектирования соседних объектов микро- и наноразмеров. Таким образом, открытие предоставляет потенциально удобный, сравнительно дешёвый и доступный инструмент для работы на микроуровне.
Особую значимость открытие приобретает для медицины и биоинженерии благодаря возможности использовать структурированные ансамбли частиц для управления биологическими системами. Уже сейчас на основе полученных данных учёные Лаборатории совместно с коллегами из Института фармации, химии и биологии и Медицинского института НИУ «БелГУ» ведут междисциплинарные работы по апробации частиц ниобата лития для электростимуляции различных биообъектов.
Подробные результаты исследования в статье международного научного журнала Physics Letters A.