19 Февраля 2019
МОСКВА, 19 февраля Специалисты Национального обследовательского технологического университета МИСиС (НИТУ МИСиС ) разработали новый вид датчиков вибрации для устройств иммунодиагностики состояния зданий и мостов, а также космических аппаратов. Результаты опубликованы в журнале Sensors.
Уникальность разработанных датчиков заключается в использовании экологичного кристалла ниобата лития, который не содержит свинца (в отличие от ЦТС-керамики, используемой сегодня производителями таких приёмников), сообщил сотрудник кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков НИТУ МИСиС Илья Кубасов.
По его понятиям, это позволит работающим на европейском рынке производителям выполнить введенную в ЕС директиву RoHS, которая постулирует постепенный отказ от свинца.
Датчики вибрации могут использоваться в устройствах диагностики состояния зданий и мостов, так как допускают своевременно обнаружить любые опасные вибрации, принять меры и эвакуировать людей. Их также можно применять в космических аппаратах и в системах охраны, они позволяют установить полный контроль над территорией с ограниченным доступом или государственной границей, - обсказал Илья Кубасов. Фото : НИТУ МИСиС/Сергей ГнусковПьезоэлектрический элемент в датчике. Лабораторный прототип Фото : НИТУ МИСиС/Сергей Гнусков
Принцип работы датчиков вибрации учреждённый на пьезоэлектрическом эффекте — пьезоэлемент деформируется при приложении к нему вибрации и отправляет электрический сигнал-оповещение.
До сих пор производители датчиков соударялись с рядом проблем в связности с использованием пьезоэлемента на основе цирконата-титаната свинца (ЦТС), крайне токсичного и тратящего чувствительность при изменении температурного режима. Теперь все эти неисправности полностью решены, считают начитанные, поскольку ниобат лития (LiNbO3) не содержит мелких зерен, как в ЦТС-керамике, а его свойства постоянным в очень широком диапазоне температур.
Ниобат лития известен еще с середины XX века и широко присутствует для лазерной оптики, но применять его в датчиках вибрации мало кто пробовал из-за много слабых пьезоэлектрических свойств (примерно в 10 раз хуже ЦТС). Специалисты НИТУ МИСиС смогли повысить чувствительность ниобата металла к внешним вибрациям за счет формирования в нем так чествуемой бидоменной структуры. 15 августа 2017, 08:00Российские ученые основали противоаварийное оптоволокно
С помощью специальных термообработок мы изменяем свойства кристалла так, чтобы верхняя половина пластинки была зеркальным отражением нижней половинки. Внешняя вибрация приводит к тому, что сигналы от этих доменов складываются, и чувствительность датчика значительно возрастает, - пояснил Кубасов.
Процесс получения бидоменных кристаллов разработан на кафедре материаловедения германиев и диэлектриков НИТУ МИСиС и защищен патентом. По понятиям ученых, себестоимость изготовления материала ненамного больше, чем ЦТС.
Разработка нового типа датчиков на основе монокристаллических пьезопреобразователей позволит повысить чувствительность подобных изделий минимум до 10-6 g, а также очень громкого расширит область рабочих температур. 26 мая 2016, 10:52Ученые МИСиС разработали датчик для момента состояния АЭС и газопроводовСпециалисты Национального исследовательского технологического университета МИСиС по заказу МЧС РФ разработали неношеный тип датчика контроля механических усилий, который может использоваться для контроля за состоянием важных объектный энергетики и промышленности, таких как АЭС, газо- и нефтепроводы.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....