Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают гибкие беспроводные сенсоры, которые в перспективе можно использовать для удаленного контроля за температурой и деформациями различных конструкций. Они создаются с помощью лазерной обработки и уже вызывают интерес со стороны потенциальных эксплуатантов, представляющих машиностроение, медицину, нефтегазовую, энергетическую промышленность, а также робототехнику, транспортную и строительную отрасль.
Детектор устроен как RLC-резонатор, состоящий из резистора, элемента индуктивности и емкостного элемента. Они соединены параллельно или последовательно. Оцениваемой характеристикой такого колебательного контура является резонансная частота. Фиксируя изменение резонанса, наблюдатель может получать информацию о нагреве поверхности, деформации или смещении компонентов.
Все элементы сенсора структурированы методом лазерной обработки на полимерной подложке. На лабораторных образцах резонаторов ученые успели провести серию экспериментов, которые показали дальнейшие перспективы разработки. Во время опытов проверялся отклик на температуру, изменение геометрии и реакцию на изгиб. Датчики очень чувствительны к отклонениям этих параметров. Считывать данные можно дистанционно с помощью индуктивной связи. Исследователи обратили внимание на некоторые особенности отклика сенсоров. Например, колебания температуры влияют на интенсивность резонанса, а деформация — на частоту. Учитывая эти нюансы, в будущем можно будет расширить области применения и функционал подобных детекторов.
Работа над датчиками продолжается. В частности, исследователи оптимизируют конструкцию сенсоров, создают методики раздельного анализа возникающих эффектов и их оценки, а также ищут, как компенсировать влияние расстояния между датчиком и устройством чтения данных на сами результаты измерений. Это необходимо для превращения опытных образцов в промышленные, готовые к использованию в реальных рабочих условиях.
Ранее мы рассказывали, как российские ученые улучшили алюминий для микроэлектроники.
