بررسی کاربردهای مگنتوالکتریک در زیست پزشکی

مگنتوالکتریک (Magnetoelectric) به دسته ای از مواد اطلاق می شود که قابلیت برقراری ارتباط بین خواص الکتریکی و مغناطیسی را دارند. این مواد قادرند تحت تاثیر میدان الکتریکی تغییرات مغناطیسی ایجاد کنند و بالعکس. این پدیده به دلیل کوپلینگ قوی بین دو خاصیت الکتریکی و مغناطیسی در ساختار این مواد رخ می دهد. مواد مگنتوالکتریک به دلیل این ویژگی منحصر به فرد کاربردهای گسترده ای در فناوری های پیشرفته مانند، حسگرها، ذخیره سازی اطلاعات و دستگاه های الکترونیکی دارند. این مواد ۶۰ سال پیش به صورت تجربی کشف شدند که از بررسی خواص مواد چند فرونیک الهام گرفته است که می توانند چند خاصیت را با هم داشته باشند. تحقیقات بسیاری در زمینه ME صورت گرفته تاکنون اما در زمینه زیستی و پزشکی مطالعات بسیار محدود هستند. مواد مگنتوالکتریک (ME) با ترکیب فازهای پیزوالکتریک (PE) و مگنتوستریکتیو (MS) اثرات قوی مگنتوالکتریک حتی در دمای اتاق ایجاد می کنند. این مواد به دلیل کوپلینگ بین خواص الکتریکی و مغناطیسی کاربردهای گسترده ای در حوزه های پیشرفته دارند. در زیست پزشکی از آنها در ساخت حسگرهای حساس، سیستم های داروسانی هدفمند و ابزارهای تصویربرداری استفاده می شود. این مواد قادر به تشخیص میدان های مغناطیسی ضعیف مانند فعالیت های عصبی هستند. پیشرفت های اخیر در فناوری نانو امکان تولید نانوکامپوزیت های مگنتوالکتریک با عملکرد بهبود یافته را فراهم کرده است. این نانوکامپوزیت ها از نظر مکانیکی مقاوم تر و دارای اثرات مگنتوالکتریک قوی تری هستند. آنها در توسعه دستگاه های الکترونیکی، حسگرها و سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) نقش کلیدی ایفا می کنند. مواد مگنتوالکتریک به عنوان یکی از مواد امیدوار کننده در فناوری های آینده شناخته می شوند. این مواد پتانسیل بالایی در حل چالش های زیست پزشکی و مهندسی دارند. با تحقیقات بیشتر کاربردهای نوینی از این مواد در صنعت و پزشکی قابل دسترسی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

اثر مغناطیسی ، الکتریک ، مولتی فروئیک ، پیزوالکتریک ، تحریک مغز ، مهندسی بافت