Секрет прочности: ученые пересобрали датчики для ракет

Ученые из Пензенского государственного университета вместе с коллегами из Казахстана придумали, как улучшить технологию создания датчиков для авиации и космической отрасли.

Их изобретение делает процесс проще, дешевле и надежнее. Уже есть первые образцы, а на технологию получили Евразийский патент.

Датчики, которые измеряют давление, ускорение, вибрацию и другие параметры, используются в ракетах, самолетах и военной технике. Они должны быть очень прочными, потому что работают в экстремальных условиях: выдерживают высокие температуры, вибрацию и удары. Сейчас для их производства используют дорогие материалы, такие как золото, серебро, сапфир и сверхчистый кремний. Кроме того, процесс сборки сложный и требует много времени.

Петр Михайлов, один из разработчиков, профессор ПГУ, объяснил, что главная проблема — это соединение чувствительных элементов с кристаллами. Обычно их паяют или склеивают при высоких температурах, но это не всегда дает стабильный результат.

Новая технология позволяет отказаться от дорогих материалов и сложных процессов. Ученые предлагают соединять детали с помощью электростатики, нагрева и сжатия. Вместо золота и сапфира они используют алюмооксидную керамику, кремний и стекло.

Вот как это работает:

• На сапфировую подложку наносят пленку кремния.
• Лазером превращают ее в монокристаллическую структуру.
• На поверхность наносят металлическую пленку.
• Сверху добавляют стеклянную пластину, подготовленную специальным методом.
• Все это нагревают до 200–350 градусов и пропускают электричество.
• В итоге получается прочное соединение, которое выдерживает экстремальные условия.
• Весь процесс занимает всего час, тогда как раньше на это уходило 3–4 часа.

Ученые уже создали около десяти прототипов. Тесты показали, что датчики работают без ошибок. Их стоимость будет в пять раз ниже — около 10 тысяч рублей. Сейчас исследователи обсуждают сотрудничество с российскими производителями измерительной техники.

Ранее казанские ученые решили проблему углеродистого надета в двигателях.

Источник новости и фото: ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет».

10.03.2025