Физики из России превратили алмазы в супер-датчики давления

Физики из России превратили алмазы в супер-датчики давления

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.

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.

Источник: ria.ru

Как добывают алмазы (National Geographic) / ©Youtube

Все новости

Megafon.multifon.helpinver

Всероссийская благотворительная акция.jpg

Новые возможности телефонии с МЕГАФОНОМ Подробнее...

Требуются менеджеры

А главное все-таки: люби, люби и люби свое отечество. Ибо любовь эта даст тебе силу, и все остальное без труда совершишь.

Салтыков-Щедрин М.Е.

COOKIE POLICY

Мы используем cookies для персонализации отображаемого контента и предложений обеспечение работы личных кабинетов и социальных функций портала. Мы также передаем часть информации о том как Вы используете сайт системам аналитики, социальным и рекламным сервисам.

СОГЛАСЕН