ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Минпромторг России поддержит российских производителей средств производства и автоматизации

Министерство промышленности и торговли Российской Федерации объявило о проведении дополнительного отбора российских производителей средств производства и автоматизации для возмещения убытков, связанных с предоставлением скидок покупателям при реализации продукции. Данная субсидия предоставляется в рамках трех федеральных проектов, входящих в национальный проект «Средства производства и автомати...

Горьковский автозавод представил на ЦИПР особо значимый проект по созданию комплексной системы управления жизненным циклом продукта и производством

Горьковский автозавод представил проект по внедрению цифровых систем управления жизненным циклом продукта и производством. Проект демонстрируется на площадке конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР), которая проходит со 2 по 8 июня 2025 года в Нижнем Новгороде. Проект, внедрение которого началось в 2023 году, реализуется при поддержке Российского фонда развития информационных...

В Совете Федерации обсудили инструменты развития газохимической и нефтехимической отрасли Дальнего Востока

В Совете Федерации состоялось совещание на тему «Газификация и ее производные: газохимия и нефтехимия как драйвер роста экономики Дальневосточного федерального округа». Модератором заседания выступила заместитель директора департамента по привлечению инвестиций Корпорация развития Дальнего Востока и Арктики (КРДВ) Анастасия Набатчикова. Открывая мероприятие, член Комитета СФ по федеративному ус...

Президенту РФ предложили районы для пилотных проектов автоматизированных логистических центров

Ростовская и Нижегородская области могут стать пилотными площадками для реализации первых в России проектов создания комплексных автоматизированных логистических центров, где большую часть работы выполняют роботизированные системы, а не человек. С таким предложением выступил председатель совета директоров ГК "Интратул" Сергей Терентьев на встрече президента РФ Владимира Путина с представителями ро...

Вместе делаем Россию сильнее. Москва и Магадан договорились о совместном развитии промышленности

Столица стала наставником Магаданской области по развитию промышленного потенциала. Москва поделится опытом поддержки индустриального сектора, подготовки квалифицированных кадров для современного производства, развития особой экономической зоны, промышленного туризма, популяризации и другими эффективными практиками. Об этом сообщил Министр Правительства Москвы, руководитель Департамента инвестицио...

К2Тех поздравляет с наступающим Днем химика!

Химия — это не просто формулы, а основа прогресса. Благодаря работникам отрасли создаются умные материалы, чистые технологии и решения, которые меняют мир. Команда ИТ-компании К2Тех превратила классическую Таблицу Менделеева в интерактивную карту технологий: нажимайте на элементы и узнавайте, как предиктивная аналитика спасает oборудование, а 3D-печать ускоряет разработку деталей. Праз...

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: 15307
Яндекс.Метрика