Томские ученые работают над проектированием микроэлектромеханических сенсоров широкого применения, которые позволят создать импортозамещающее производство в России.
Как сообщили НИА Томск в пресс-службе ТПУ, сверхчувствительные датчики снизят затраты на производство систем навигации, позиционирования и стабилизации положения движущихся объектов. Над их созданием работают ученые кафедры точного приборостроения Института неразрушающего контроля (ИНК ТПУ) совместно с НИИ полупроводниковых приборов (НИИ ПП).
«Поворачивая мобильный гаджет из вертикального положения в горизонтальное, мы видим, что картинка или видео на дисплее автоматически переворачиваются вместе с ним. Мало кто из нас уже и задумывается о том, как это работает. Регулирует эти привычные для нас действия сложная система микроэлектромеханических сенсоров (МЭМС), — рассказал один из авторов разработки, аспирант ИНК ТПУ Евгений Барбин.
Микроэлектромеханические датчики движения — гироскопы и акселерометры — используются в самых разных отраслях. С их помощью мы управляем бытовыми приборами, сегодня они уже незаменимы в автомобиле-, авиа-, судо-, ракетостроении, при создании роботов и беспилотников, бурильных головок для нефтедобычи, стабилизации оптических систем и систем управления связью, применяется в области военной обороны и так далее. Областей применения сенсорных датчиков очень много.
В сенсорных телефонах, к примеру, микросхема с гироскопом отвечает за поворот картинки на экране. А еще с помощью такого устройства можно сконструировать слуховой аппарат, который будет располагаться прямо в ухе: закрепленный внутри него акселерометр передаст звуковые вибрации в центры головного мозга.
«В России не производят телефонов, но томские датчики можно также использовать в автомобилестроении. Автомобильная электроника является очень большим рынком для МЭМС. В современном автомобиле порядка 70 датчиков, которые упрощают управление — например, предотвращают заносы. Это целая система МЭМС-гироскопов, акселерометров и датчиков давления», — отмечает доцент кафедры точного приборостроения ИНК ТПУ Тамара Нестеренко.
Производство микроэлектромеханических датчиков хорошо развито за рубежом. Во многих странах есть центры, которые имеют оборудование и обслуживают, к примеру, сто компаний-разработчиков. В России таких центров нет, да и самих разработчиков можно пересчитать по пальцам.
Между тем, ученые ТПУ придумали собственный метод производства таких датчиков, более экономичный, чем у существующих аналогов. МЭМС-сенсоры для измерения параметров движения объекта, благодаря разработанной политехниками технологии, размещаются на одном кремниевом кристалле.
«Для простого потребителя такая инновация, может быть, и не заметна, зато для производителя — это большая экономия времени и ресурсов. Размещая датчики на нескольких кристаллах, их нужно потом спаять, объединить в единую систему. При нашем методе производство осуществляется за единый цикл. Таким образом, экономятся время, трудозатраты и средства на покупку материала», — говорит Евгений Барбин.
Ученые Института неразрушающего контроля ТПУ также добавили, что промышленный партнер проекта НИИ ПП и Новосибирский полупроводниковый завод (НПЗ) готовы организовать опытное производство. Опытный образец планируется представить к лету 2016 года.
