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托木斯克理工大学学者提出了如何在一毫秒内获取用于医学中和隐形技术研发中的氧化铁粉末

2018-03-12 22:42:54 浏览:61

托木斯克理工大学科学家研发了快速且经济的获取由中空磁铁细颗粒(氧化铁的变体形式)研磨成的粉末,用于制作吸收电磁辐射(超高频)的材料。这些材料可以用于制作军事装备,使其变成隐形,避开雷达信号,保护免受超高频电磁辐射。此外,学者获得的粉末可以用于氢能源领域和医学领域用于药物的靶向传递,以及用于治疗血液凝结不良。

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TPU能源动力工程学院电能和电力工程系老师伊万说:磁铁微颗粒(Fe3O4)拥有独特的磁性特性,使得这种材料可以用于微波吸收技术中。

由于中空的结构和良好的磁铁性质,磁铁颗粒可以吸收从4-12 GHz频率范围内99.99%的电磁辐射。因此,获取的粉末可以作为伪装涂层用于军事设备中,雷达设备在上述频率下不会看到它。这样的涂层还可以用于保护光波电缆和其他IT设备在数据高速传输时避免高频干扰。此外,磁铁矿可以用于医学中作为药物传输的载体。而且磁铁颗粒本身对人体完全无害,易于排出体内。

学者目前正在获取其他以纳米离散和超离散粉末形式的氧化铁变体。例如,氧化铁的α相可以作为通用药物粉末的基础。学者还成功的合成了非常罕见的氧化铁ε相,同时频率极高,达到90%

伊万强调说:“目前世界上只有两个科研团队可以做到这一点,一个来自日本,另一个来自捷克。ε相是多形状的氧化铁,只有在实验室环境下才能够获得,自然界中没有。该材料的优势在于它在普通的铁元素中具有最强的矫顽磁性力量,对电磁辐射的吸收是磁铁矿的10倍。目前,世界上关于ε相研究主题的发表刊物不超过100篇。我正在写关于这个材料的论文。”

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托理工学者的方法可以在一毫秒之内获取氧化铁的不同相,而用类似的化学技术却需要一天到一周的时间。此外,TPU的方法是最节约资源的方法。托理工学者通过最普通的水管来获取氧化铁,一个生产流程耗费5卢布的电能。氧化铁的获取通过TPU电能和电力工程系的教授亚历山大研发的等离子体加速器设备进行。

伊万解释说:“加速器中安装长约20厘米的钢水管,充当工人的角色。在加速器中将等离子体点亮,等离子体电荷通过钢管时收集钢管壁上的金属,然后进入充满氧气的反应炉。最终,快速通过的等离子体化学反应物合成纳米和微粒子氧化铁。同时,它们在性质上与用化学方法获取的氧化铁不同,这一点也引起了我们同行的兴趣。”

比如,不久前,莫斯科血液学研究中心对我们的研发非常感兴趣。“我们研发的基于磁铁矿和氧化铁的ε相粉末被用于血液凝结学的研究,并且获得了很正面的结果,目前我们正在准备合同,计划在这一领域进行深入研究。”

补充一点,这项研发由托木斯克理工大学与吉林大学的同事共同研究。


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