Ученые из Уральского федерального университета совместно с коллегами из Эдинбургского университета обнаружили необычное свойство наночастиц. В феррожидкостях равномерно распределенные магнитные наночастицы похожи на «непослушных детей»: более мелкие повторяют за поведением крупных. Это открытие важно учитывать при их использовании в медицине — так можно добиться большего эффекта при лечении рака.

«Известно, что чем меньше магнитные частицы, тем быстрее происходит их разупорядочение (релаксация), и наоборот: чем крупнее частицы, тем дольше протекает их релаксация. Однако наши теоретические расчеты и последующее компьютерное моделирование показали, что в присутствии крупных частиц релаксация мелких проходит неравномерно», — объяснил суть открытия профессор УрФУ Алексей Иванов. По его словам, мелкие магнитные наночастицы похожи на «непослушных детей», которые «в присутствии более крупных взрослых начинают скромнее себя вести».

По словам Алексея Иванова, поведение мелких частиц в феррожидкостях похоже на поведение непослушных детей.

По словам Алексея Иванова, поведение мелких частиц в феррожидкостях похоже на поведение непослушных детей.

Фото: Владимир Петров

Исследователи также обнаружили, что при низких температурах цепочки наночастиц могут замыкаться в окружности. «Это важно учитывать в магнитной гипертермии, когда с помощью магнитных частиц обеспечивается локальный нагрев участков органа, пораженных раковыми клетками. Чем крупнее частицы, тем больше нагрев, в то же время для большего лечебного эффекта частицы необходимо распределять так, чтобы они не слипались и не образовывали крупных агрегатов, комков. Другими словами, необходимо искать золотую середину», — подчеркнул Алексей Иванов.

Подобные наночастицы используются при создании «умных материалов», которые меняют свои свойства под воздействием магнитного поля. Их используют в рентгенографии и томографии, в технологиях адресной доставки лекарств, в разнообразной технике, герметиках, гидравлических амортизаторах. Таким образом, открытие ученых имеет широкое практическое применение.

Научная работа была выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках программы «Приоритет-2030». Статья с результатами опубликована в научном издании Journal of Molecular Liquids.