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【24h】

Magnetic filaments for anisotropic composite polymers

机译：各向异性复合聚合物的磁丝

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摘要

The use of contactless magnetic forces meets numerous needs in microelectromechanical systems (MEMS) or microfluidic devices. In this view, heterogeneous materials integrating magnetic nanostructures within a non-magnetic matrix such as polymer can produce local variations of magnetic field, at the sub-micrometer scale. Here we report on the synthesis of magnetic composites using electrospun nanofilaments and a polydimethylsiloxane (PDMS) matrix. Varying the precursor nature and heat treatment conditions, we obtained single phase filaments of Fe, FeNi, and MFe2O4(M = Co, Fe, Ni). Thanks to a fine investigation of their structure and morphology, it was possible to measure from magnetically-soft (mu(0)H(C)5 mT) to relatively hard (mu(0)H(C)up to 93 mT, M-R/M(S)up to 0.5) behaviors. The common one-dimensional shape of these filaments leads to an anisotropic magnetic response. This can be exploited to achieve self-organization of the filaments in arrays within the non-magnetic matrix. We show the first step towards the development of magnetically anisotropic membranes of PDMS with 0.23 wt% Fe filaments. These composite materials are promising for implementing magnetic functions in microsystems while circumventing complex micro-fabrication steps.
机译：在微机电系统（MEMS）或微流体装置中，使用非接触式磁力符合多种需求。在该视图中，在诸如聚合物的非磁性基质内积分磁纳米结构的异质材料可以在子微米级中产生磁场的局部变化。在这里，我们用电纺纳丝和聚二甲基硅氧烷（PDMS）基质来报告磁性复合材料的合成。改变前体性质和热处理条件，我们获得了Fe，Feni和MFE2O4（M = Co，Fe，Ni）的单相丝。由于它们的结构和形态的细查，有可能从软磁（亩（O）H（C）5 MT）到相对硬（亩（O）H（C）高达93 mT的，MR测量/ m（s）高达0.5）行为。这些长丝的常见一维形状导致各向异性磁响应。这可以利用来实现非磁性矩阵内的阵列中的细丝的自组织。我们展示了具有0.23wt％Fe长丝的PDMS磁性各向异性膜的第一步。这些复合材料是有希望在微系统中实施磁性功能，同时避免复杂的微制造步骤。

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  • 来源
    《Nanotechnology》 |2020年第39期|共9页
  • 作者

    Ourry Laurence; Le Roy Damien; Mekkaoui Samir; Douillard Thierry; Deman Anne-Laure; Salles Vincent;

  • 作者单位

    Univ Lyon Univ Claude Bernard Lyon1 Lab Multimat &

    Interfaces UMR CNRS 5615 F-69622 Villeurbanne France;

    Univ Lyon Univ Claude Bernard Lyon1 Inst Lumiere Matiere ILM UMR CNRS 5306 F-69622 Villeurbanne France;

    Univ Lyon Univ Claude Bernard Lyon1 Inst Nanotechnol Lyon INL UMR CNRS 5270 F-69622 Villeurbanne France;

    Univ Lyon INSA Lab Mat Ingn &

    Sci MATEIS UMR CNRS 5510 F-69622 Villeurbanne France;

    Univ Lyon Univ Claude Bernard Lyon1 Inst Nanotechnol Lyon INL UMR CNRS 5270 F-69622 Villeurbanne France;

    Univ Lyon Univ Claude Bernard Lyon1 Lab Multimat &

    Interfaces UMR CNRS 5615 F-69622 Villeurbanne France;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 特种结构材料;
  • 关键词

    nanofilaments; magnetic anisotropy; electrospinning; polymer composite;

    机译：纳米丝;磁各向异性;静电纺丝;聚合物复合材料;

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