ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Завершена сборка аппарата для миссии «Луна-25»

Космический аппарат для осуществления миссии «Луна-25» собран и готовится к пуску с космодрома Восточный в Амурской области. Роскосмос работает над определением новой даты, которая перенесена с мая на июль, сообщил в четверг журналистам генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин. «Аппарат собран, проводится дополнительная проверка, испытания. Просто мы выбираем наиболее удобные маршруты ба...

Вызовы цифровизации энергетики: Росатом выступает за выработку цифровой этики

В ее преддверии директор по цифровизации Госкорпорации «Росатом» Екатерина Солнцева, выступая на глобальной сессии «Рост машин и цифровой потребитель» WEW-2021 (Всемирной энергетической недели), назвала четыре основных вызова, которые стоят перед цифровизацией энергетики. В их числе указаны гармонизация использования различных источников энергии, выработка новых бизнес-моделей для изменений в стр...

Ветропарки Росатома выработали 1 млн мегаватт-часов «зеленой» энергии

В Ставропольском крае открыта третья ветроэлектростация – Бондаревская ВЭС установленной мощностью 120 МВт. На сегодняшний день на юге России действуют уже пять ветроэнергетических станций Росатома, общая установленная мощность которых составляет 660 МВт. Строительство еще одного ветропарка – Медвеженской ВЭС в Ставропольском крае мощностью 60 МВт будет завершено до конца этого года. Ф...

Ростех завершил испытания второго газогенератора российского двигателя для «Суперджета»

Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха успешно завершила испытания второго опытного газогенератора – «сердца» двигателя ПД-8, предназначенного для самолета SSJ-NEW. В рамках испытаний была подтверждена корректная работа узлов, требуемые параметры температуры и давления, соответствие экологическим нормам. Следующим этапом проекта станут стендовые испытания первого опытного обра...

Власть и бизнес обсудят актуальные вопросы промышленности на XVI Национальном конгрессе «Модернизация промышленности России: приоритеты развития»

5 и 6 октября 2021 года в Центре цифрового лидерства состоится XVI Национальный конгресс «Модернизация промышленности России: приоритеты развития». Национальный конгресс входит в перечень основных мероприятий Года науки и технологий, утвержденных Правительством Российской Федерации. Ключевая тема мероприятия в 2021 году – «Комплексная модернизация отраслей промышленности». В программе Нац...

В Якутске к 2025 году построят Парк будущих поколений стоимостью 1,5 млрд рублей за счет инвестора

В Якутске до 2025 года появится Парк будущих поколений для создания городской экосистемы полезного досуга, творческого, интеллектуального, духовного и физического развития детей и молодежи. Комплекс будет построен на территории 2,4 га. Планируемый объем вложений в проект составит около 1,5 млрд рублей. Соответствующее соглашение подписали инвестиционно-строительная фирма «Дирекция по строительс...

1 Марта 2010

Cоздание микро- и наноструктур для молекулярно-электронных преобразователей параметров

Cоздание микро- и наноструктур для молекулярно-электронных преобразователей параметров

Автoр: В.Г. Криштoп. Мocкoвcкий физикo-техничеcкий инcтитут (гocударcтвенный универcитет), Рoccия, г. Дoлгoпрудный.

Важнейшим дocтoинcтвoм преoбразoвателей, coзданных на базе мoлекулярнo-электрoннoй технoлогии (МЕТ — molecular-electron technology), являетcя иcключительно выcокая крутизна преобразования механичеcкого cигнала в электричеcкий ток. Малые механичеcкие движения рабочей жидкоcти в МЭП в процессе преобразования в электрический сигнал много-кратно (до 100 000 раз) усиливаются по мощности. Появляется возможность снижения инерционной массы до 0,1—0,001 г при сохранении высокой чувствительности к измеряемым механическим воздействиям.

Другими особенностями МЭП, важными с точки зрения возможности создания недорогих, надежных измерителей миллиметровых и субмиллиметровых размеров, пригодных для массового производства, являются полное отсутствие в конструкции движущихся механических частей, упругих возвращающих элементов, а также возможность использования микроскопически малого объема электролита, одновременно как инерциальной массы, и элемента преобразования механического сигнала в электрический ток.

Рис. 1. Схематическое изображение электродного узлаНовое качество устройств для измерения параметров движения будет достигаться путем объединения принципов молекулярной электроники с достижениями микро- и нанотехнологий. Принципиальная новизна состоит в том, что молекулярно-электронная ячейка, изготовленная на основе микро- и нанотехнологий, может иметь характерный размер основных конструктивных элементов в диапазоне 100—1000 нм и менее. В настоящее время используются ячейки с характерными размерами 30-100 мкм.

В ряде работ [1—3] исследовались различные геометрии электродных узлов МЭП и было показано, что простым изменением конфигурации электродной системы преобразователя можно добиться того, чтобы выходной ток МЭП был в широком диапазоне частот пропорционален либо ускорению, либо скорости движущегося объекта. Результаты, полученные в [4,5] позволяют сделать вывод о том, что переход к преобразующим ячейкам субмикронных размеров позволяет добиться качественного улучшения технических характеристик молекулярно-электронных датчиков.

Расчеты и моделирование процессов внутри электродного узла показывают, что датчики с уменьшенным межэлектродным расстоянием должны обладать меньшим уровнем шумов и большей чувствительностью, по сравнению со стандартными пакетами, а кроме того, использование микроэлектронных технологий позволяет значительно уменьшить разброс характеристик между различными экземплярами, и фактически делает приборы пригодными к массовому производству с объемами выпуска до одного миллиона штук в год и более в случае наличия соответствующих производственных мощностей.

Разработана геометрия электродного узла, во-первых, пригодная для производства с помощью стандартных пленарных микроэлектродных технологий, и, во-вторых, обладающая улучшенными характеристиками электродного пакета, по сравнению с применяемой сеточно-керамической конструкцией, а также намечены пути поэтапной оптимизации параметров.

Изучена технологическая возможность и разработана технологическая цепочка производства микроэлектронных электродных узлов молекулярно-электронных преобразователей с характерным параметром (меж-электродным расстоянием) менее 10 микрон (вплоть до 100 нм), а также
получены образцы твердотельно-жидкостных микроструктур, выполненных по микроэлектронной технологии.

Рис. 2. Платиновые электроды и щелевые каналыСледует отметить отсутствие на рынке аналогов, близких к разрабатываемым устройствам, а также безусловный приоритет российских исследователей и разработчиков в этой области, как по числу и качеству публикаций и патентов, поданных в этой области, так и по результатам внедрения разработок в производство.

Измерители параметров движения на основе твердотельно-жидкостных наноструктур будут иметь весьма широкую сферу использования, включая сейсморазведку, в том числе 2В и 30, векторную, системы навигации персональные, носимые и для малых автономно действующих аппаратов, системы мониторинга состояния зданий и сооружений, виброконтроль. От существующих устройств датчики нового типа будут отличаться малыми габаритами, малым энергопотреблением, более низкими собственными шумами и широким динамическим диапазоном. Одновременно использование высокотехнологичных микроэлектронных технологий обеспечит невысокую себестоимость изделий в массовом производстве.

Литература
1.    Агафонов В.М., Криштпоп В.Г. // Микросистемная техника. 2Ш4. № 9. С 4G—45.
2.    Agafonov V.M., Krishtop V.G. // Russian Journal of Electrochemistry. V. 40. № 5. 2004. P. 537—543
3.    Козлов B.A., Терентьев Д.А. // Электрохимия, 2002. Т. 38. С. 1104.
4.    Козлов В.А., Сафонов М.В. // Электрохимия. Т. 40. № 4. 2004. С. 460-462.
5.    Захаров КС, Козлов В.А., Сафонов М.В. // Известия вузов. Электроника. 2003. № 2. С. 40—45.

Источник: Сборник тезисов докладов участников Второго международного конкурса научных работ молодых ученых в области нанотехнологий.

Кол-во просмотров: 9541
На правах рекламы