Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Новости Подмосковья

Физики из России превратили алмазы в супер-датчики давления

© Fotolia / Hoda Bogdan Ученый работает с микроскопом
Ученый работает с микроскопом
Российские физики научились использовать алмазы в качестве основы для сверхчувствительных пьезоэлектрических датчиков, способных распознавать малейшие изменения в давлении, температуре и других параметрах окружающей среды.

МОСКВА, 10 мая – РИА Новости. Российские физики научились использовать алмазы в качестве основы для сверхчувствительных пьезоэлектрических датчиков, способных распознавать малейшие изменения в давлении, температуре и других параметрах окружающей среды, говорится в статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters.

"Думаю, что полученные нами результаты превышают существующий в данной области исследований мировой уровень.Поведение алмаза как подложки акустического микрорезонатора оказалось весьма нетривиальным, и, надеюсь, у нас ещё будут поводы удивиться новым эффектам, которые принесёт применение алмаза в акустике и электронике", — заявил Борис Сорокин, ведущий автор исследования из МФТИ в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба ВУЗа.

Многие диэлектрики, как рассказывают ученые, способны вырабатывать электрический ток при сжатии или растягивании, а также деформироваться под действием напряжения. Данный феномен, который физики называют "пьезоэффектом", является фактической основой цивилизации, так как без него не будут работать компьютеры, часы, микрофоны, жесткие диски и целый ряд других приборов, без которых современный человек не сможет прожить и дня.

Свойства пьезоэлектриков, как рассказывают российские ученые, во многом зависят от того, как внутри них распространяются особые волны, которые физики называют волнами Лэмба. Скорость движения этих волн, их угасание и другие характеристики зависят от устройства и химического состава материала, через который они движутся, что побуждает ученых постоянно искать новые варианты пьезоэлектриков, в которых такие волны двигались бы максимально быстро и не затухали.

Kepler-16bСхема работы коронографа, созданного учеными из МФТИ и Института космических исследований РАНСхема работы коронографа, созданного учеными из МФТИ и Института космических исследований РАН
Ученые из РФ предлагают "разглаживать" свет для поисков кузенов ЗемлиРоссийские ученые из МФТИ и Института космических исследований РАН нашли способ отделять излучение далеких звезд от свечения окружающих их планет при помощи особого коронографа, что позволит в будущем напрямую видеть "двойников" Земли.

Алмазы, по расчетам российских физиков, обладают почти идеальными свойствами в этом отношении – скорость движения волн в них очень высока, и их интенсивность падает внутри алмазов достаточно медленно. Проблема, однако, заключается в том, что пьезоэффект не характерен для алмазов. Российские ученые решили эту проблему, склеив пленку из нитрида алюминия, пьезоэлектрика, с кусочками синтетических алмазов.

Используя компьютерную модель такого "бутерброда", авторы статьи просчитали несколько вариантов подобных структур, которые можно использовать в качестве высокочувствительных датчиков давления, микрофонов и других электронных устройств, преобразующих различные механические колебания в электрические сигналы.

По словам ученых, подобные пьезоструктуры можно поменять таким образом, что они будут способны замечать даже отдельные налипшие на их поверхность бактерии — микроорганизмы немного увеличивают массу всей системы и смещают ее резонансную частоту. Результаты их расчетов, как надеются Сорокин и его коллеги, станут основой для пьезоустройств будущего уже в ближайшие годы.

Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала