В САФУ создали первую в мире компактную модель широкодиапазонного датчика тока

Датчик, который может измерять большие и малые токи создали ученые из Северного Арктического федерального университета. Он поможет следить за тем, как разряжаются батареи и аккумуляторы, и оптимизировать их работу.

Благодаря этому можно сэкономить до 30% запаса энергии.

По словам одного из разработчиков, профессора Дмитрия Макарова (на фото), датчик пригодится как в быту, например, в электромобилях, так и в промышленности — там, где нет постоянного доступа к электричеству. Особенно он полезен в Арктике, потому что в холоде аккумуляторы быстро разряжаются. А с помощью датчика можно продлить их службу.

Раньше существовали датчики, которые могли измерять только маленькие токи, и датчики для измерения больших токов. Первые ломались, когда ток становился слишком большим, а вторые не замечали маленьких значений.

Ученые из Китая и Японии давно хотели создать универсальный прибор, потому что в этих странах много людей пользуются электротранспортом. Но такой прибор придумали в лаборатории Северного Арктического федерального университета. В этом приборе использовали особые свойства алмазов с добавленными атомами азота.

Мы использовали особые сенсоры, созданные на основе искусственно выращенных алмазов. Чтобы сделать эти сенсоры, мы немного изменили структуру алмаза: заменили некоторые атомы углерода на атомы азота и создали определенные условия с помощью электронного ускорителя. Затем мы поместили эту систему в специальную печь с аргоном и нагрели ее до температуры выше 1000 градусов по Цельсию на сутки. В результате появились NV-центры — структуры с уникальными квантовыми свойствами, — отметил Дмитрий Макаров.

В начале года в САФУ провели первые эксперименты с использованием NV-центров для измерения тока. Они показали, что можно создать прибор на основе искусственно выращенных алмазов.

Но экспериментальная установка была слишком большой и неудобной для использования. К ноябрю 2024 года ученые создали компактный прототип устройства. Теперь они будут искать способы сделать датчик дешевле, чтобы его можно было использовать в мобильных телефонах и других приборах с аккумуляторными батареями.

Датчик тока, созданный учеными САФУ, имеет еще одно преимущество — он сделан из алмаза, поэтому устойчив к радиации и не выйдет из строя в космосе или рядом с ядерными реакторами.

Ранее ученые заявили, что датчики на основе нанопроводов работают эффективнее.

20.12.2024