Инженеры МФТИ разработали новаторские гибкие сенсоры, которые одновременно определяют давление и температуру. Они обладают отличной биосовместимостью. Их можно использовать при создании современных носимых устройств для мониторинга здоровья, интеллектуальных протезов и гибкой электроники.
Мы разработали оригинальные подходы к анализу электрических сигналов, чтобы независимо получать отклик гибкого сенсора на изменение температуры и давления в довольно широком диапазоне. Кроме того, его синтез прост в производстве и легко масштабируется, что даёт ему преимущество перед конкурентами.
Подавляющее большинство гибких сенсоров фиксирует лишь один показатель — давление или температуру — из-за технологических трудностей и недостаточной точности.
Российские специалисты преодолели эти ограничения, разработав сенсор на базе вертикальных нанокристаллов оксида цинка (ZnO) с пьезоэлектрическими характеристиками и повышенной отзывчивостью к теплу. Это даёт возможность одновременного измерения давления и температуры.
Сенсоры по-разному реагируют на давление и тепло: под давлением их сопротивление падает, а ёмкость растёт, тогда как при повышении температуры оба показателя снижаются. Новая технология превосходит аналоги на основе других форм оксида цинка по чувствительности в 2–3 раза.
Диапазон работы сенсоров покрывает биологические нагрузки от слабого касания до артериального давления и мощного сжатия, что идеально для «электронной кожи», протезов и имплантов. Благодаря простоте изготовления, переход к коммерческому производству ожидается в ближайшее время.
