新型触摸传感器不需要昂贵的金属

作为青年科学和创新竞赛计划的一部分,由理工学院材料科学与材料物理化学系和 SUSU自然与精确科学研究院的一位年轻科学家带领的学生创造了一种用于电子设备制造、机械工程、运输和建筑领域的传感器磁传感器材料。 这种新的传感器材料将改善传感器的热稳定性,合成过程的优化将增加其作用范围。该材料的特点是它不需要使用昂贵的添加剂。

SUSU研究人员的工作旨在开发铁氧体材料的最佳成分。基于三元系统MnO-ZnO-Fe2O3的铁氧体尖晶石将允许传感器在超低(-50°C)和高温(200-220°C)下运行而不影响其性能。

“我们选择了尖晶石铁氧体,其中Me(2+)离子有可能被晶体结构中适当大小和价位的另一种离子所同构替代。在这种情况下,材料的晶格类型保持不变。这种铁氧体是磁软的,即非常容易受到外部磁场的影响。这使我们有可能将这种系统作为记录外部磁场的材料。”SUSU 生态与化学技术系三年级学生、UMNIK竞赛获奖者娜杰日达·涅科里斯诺娃说道。

通过准确地选择一种新的成分并优化材料的生产过程,科学家们已经能够生产出一种具有最佳磁灵敏度特性的材料,并增加了由这种材料制成的传感器的范围。

全面选择合成条件,确保最佳的材料组成和形态,将消除旨在改变物理和化学特性的昂贵的稀土金属添加。这将使生产和产品的最终成本大大降低。在他们的工作中,研究人员同时应用经典的陶瓷和化学方法来合成氧化物材料(柠檬酸盐和共沉积)。

“该研究在南乌拉尔国立大学材料科学和材料物理化学系的实验室以及南乌拉尔国立大学先进材料和资源保护技术研究所的纳米技术研究和教育中心进行。目前,科学家们正在开发和研究所获样品的特性。我们希望这个项目在实施当前计划后能够达到一个新的发展水平,并为应用项目的开发吸引更多的资金。”俄罗斯科学院教授、化学博士、SUSU材料科学和物理化学系主任、先进材料和资源保护技术研究所所长丹尼斯·温尼克评论道。

青年科学和创新竞赛计划下的创新援助基金会已为该项目接下来的研究拨款50万卢布。

“由于这是我第一次申请资助,所以起草起来并不容易,但我的同事格莱布•齐尔尼克(材料科学和材料物理化学硕士)和我的导师亚历山大·切尔努哈(化学博士,材料科学和材料物理化学副教授,生态学和化学技术副教授)帮助了我。申请报批分几个阶段进行:首先是撰写申请书并提交,然后经过评审和审查。在成功完成这些后,下一个阶段是在委员会面前对项目想法进行答辩。不久的将来,我计划起草并提交专利申请。”纳杰日达·涅科里斯诺娃说。

SUSU是“优先—2030”计划中研究领导方向的获奖者之一,并作为第2号战略项目“先进材料合成与开发基础”的一部分,开展了关于创造独特材料的研究。

南乌拉尔国立大学 (SUSU) 是一所数字化转型大学,在许多主要的领域引领创新研究,发展科学技术。学校按照俄罗斯联邦科技发展战略,重点发展数字工业、材料科学和生态学领域的大型科学交叉学科项目。2021年,SUSU入选优先-2030计划。该大学作为乌拉尔世界级跨区域科学和教育中心(UMNOC)的区域项目办公室,旨在实现国家项目 “科学与大学”的目标。

车里雅宾斯克地区青年科学和创新竞赛的组织者是车里雅宾斯克州监察局,南乌拉尔创新技术有限责任公司。

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