Rus bilim insanları ultrasonik şok dalgalarını tespit eden yeni bir sensör geliştirdi
Rus araştırmacılar, ultrasonik şok dalgalarını ölçmede mevcut muadillerine göre yaklaşık on kat daha hızlı tepki veren yeni nesil bir ultrasonik sensör geliştirdi.
Moskova
Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (MIPT) basın ofisi, enstitü bünyesindeki bilim insanlarının ultrasonik şok dalgalarını tespit edebilen ve mevcut sensörlere kıyasla çok daha hızlı tepki veren yenilikçi bir ultrasonik sensör geliştirdiğini duyurdu.
Açıklamada, geliştirilen sensörün özellikle gelişmiş süpersonik uçakların tasarım ve test süreçlerine önemli katkılar sunmasının beklendiği belirtildi.
Projede görev alan araştırmacılardan Khamar Zaman Khan, sensörün geliştirilme sürecine ilişkin şu değerlendirmede bulundu:
“Tekrarlanan ultrasonik şoklara, hassasiyetini kaybetmeden dayanabilen bir sensör üretmek, aşırı sıcaklık değişimleri nedeniyle oldukça zordu. Ancak MXene bileşiklerini gerekli yapısal bütünlükle entegre ederek bu sorunu aşmayı başardık. Ortaya çıkan sensör, zorlu koşullara dayanabiliyor ve ticari muadillerine göre çok daha hızlı tepki veriyor.”
Bilim insanları, MXene bileşiklerinin geçiş metal atomları ile karbonun birleşiminden oluşan, genellikle azot, flor veya oksijen içeren yeni nesil iki boyutlu malzemeler olduğunu aktardı. MXene filmlerinin ışığa karşı tamamen şeffaf olmalarına rağmen metallere benzer özgün fiziksel özellikler taşıdığı, bu sayede birçok bilimsel ve teknik alanda kullanım potansiyeli sunduğu ifade edildi.
Araştırma kapsamında MXene’lerin, poliviniliden florür bileşikleri içinde katkı maddesi olarak kullanılma potansiyeli de incelendi. Bu yaklaşım sayesinde polimerlerin esnekliği ile seramiklerin yüksek ısı direncinin bir araya getirildiği kaydedildi. Uzmanlar, bu tür malzemelerin ultrasonik dalgalarla etkileşime girdiğinde iç sıcaklık ve basınçta ani artışlara yol açtığını ve bu nedenle ultrasonik sensör üretiminde kritik öneme sahip olduğunu vurguladı.
Bu özelliklerden yola çıkan ekip, 350 dereceye kadar sıcaklığa dayanabilen, kalınlığı 90 mikrometreyi aşmayan ince kompozit membranlar geliştirdi. Bu membranlara dayalı sensörlerin ultrasonik şok tüpünde yapılan testlerinde, tepki süresi açısından ticari muadillerine göre yaklaşık on kat daha iyi performans sergilediği belirlendi. Test sonuçlarına göre sensörün tepki süresi 33 mikrosaniye, mevcut ticari sensörlerde ise bu sürenin 270 mikrosaniye olduğu açıklandı.
Geliştirilen teknolojiye, havacılık ve enerji sektörlerinde faaliyet gösteren önde gelen Rus şirketlerinin ilgi gösterdiği bildirildi.
