Новинки отечественной микроэлектроники помогают повышать эффективность и качество работы в разных отраслях — от медицины до авиации и космоса. Об это рассказал директор Минского НИИ радиоматериалов Юрий Кернасовский, сообщает корреспондент агентства «Минск-Новости».
Разработки в интересах реального сектора экономики Беларуси — стратегический приоритет деятельности Национальной академии наук. Минский НИИ радиоматериалов (МНИИРМ) — одна из ее организаций. Институт занимается разработкой и производством элементной базы микроэлектроники, которая в дальнейшем используется в системах самого разного назначения. Технологии института позволяют создавать надежные и долговечные изделия.
Лечебный «туман»
По поручению одной белорусской компании здесь разработаны кремниевые сопла для перспективных медицинских систем ингаляций. Они настолько малы, что рассмотреть их можно только под увеличительной линзой. Между тем в изделии — тысяча наносопел с мелкими каналами диаметром 10 микрон, расположенных под строго выверенным углом. Поступающая в них под давлением лекарственная жидкость распыляется в капли размером 1–2 микрона. Это идеальный аэрозоль для лечения верхних дыхательных путей. Он лучше усваивается, и лечебный эффект наступает быстрее.
— Сегодня в мире только одна компания (она находится в США) делает приборы с таким мелкодисперсным распылением лекарств, а теперь и мы, — с гордостью отметил Ю. Кернасовский. — Наша новейшая разработка основана на современных технологиях микроэлектромеханики. Она прошла испытания в одной из зарубежных лабораторий и была оценена положительно. К сожалению, компания, с которой мы начинали проект, из него вышла. И сейчас мы ищем делового партнера, который разработает ингалятор нового поколения.
Спрос на него, по словам Ю. Кернасовского, значителен. Переносные ингаляторы предназначены для астматиков. В настоящее время они пользуются одноразовыми приборами, которые из-за дороговизны сильно бьют по карману. В данном же случае речь идет о создании многоразового ингалятора с кремниевыми наносоплами, в котором нужно будет менять баллончик с препаратом.
Какой окажется его стоимость? Неужели прибор с микроэлектроникой мирового уровня будет доступен по цене для пациентов с патологиями верхних дыхательных путей? Зависит от объемов спроса. По мере отработки технологии и выхода на большие масштабы производства продукция станет дешеветь. Когда специалисты института брались за этот проект, речь шла о создании ингаляторов стоимостью примерно 10 долларов.
По курсу — тепло!
Еще одна новинка — преобразователь теплового потока для измерения лучистой энергии от 0,1 до 14 микрон.
По размерам он меньше спичечного коробка, функционирует от маленькой батарейки. Высокая чувствительность датчика и очень низкое потребление энергии в работе делают его незаменимым для малых космических аппаратов, которые ориентируются во Вселенной на определенные планеты или звезды.
В медицине его станут применять для дистанционного определения температуры отдельных участков человеческого тела и выявления области воспаления. Разработка выполнялась в кооперации с одной из ведущих организаций НАН Беларуси — Институтом тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова.
Держать равновесие
Из самых свежих разработок Минского НИИ радиоматериалов — датчик угла наклона. Это микроэлектроника навигационного уровня, необходимая почти для всех летающих, ездящих и плавающих платформ, чтобы устойчиво держать равновесие в плоскостях. У нее предельно малая погрешность показателя уровня горизонта.
Моделирование и расчеты конструкции микромеханического чувствительного элемента датчика выполнены на кафедре «Микро- и нанотехника» БНТУ, которую возглавляет первый заместитель председателя Президиума НАН Беларуси Сергей Чижик.
— Сам чувствительный элемент в датчике — импортозамещение изделия американской фирмы Honeywell, которая является мировым лидером в области создания таких компонентов микроэлектроники, — отметил Ю. Кернасовский. — Однако эта продукция относится к критическому импорту, нам ее никто не продаст. В 2024-м планируем выпустить опытный образец, затем начнем производство.
По словам директора Минского НИИ радиоматериалов, на эту новинку уже есть заказчики в России и Беларуси — для беспилотников (БПЛА). Новый отечественный датчик позволяет устойчиво управлять БПЛА в условиях сильных ветровых нагрузок, когда требуется с высокой точностью контролировать их крен в полете. Например, в Антарктике или других ветровых климатических зонах. На такое изделие появились покупатели среди предприятий отрасли кораблестроения. Раньше приборы остойчивости (равновесия) занимали на подводных лодках целую корабельную рубку. Сегодня же это коробочка, которая умещается на ладони.
Без «левых» грузов
В рамках госпрограммы Союзного государства специалисты Минского НИИ радиоматериалов разрабатывают систему мониторинга нагрузки на оси транспортных средств. С одной стороны, она позволит контролировать эксплуатацию автомобилей, чтобы те не выходили из строя раньше времени из-за перегруза. С другой — чтобы машины не шли недогруженными. Это сказывается на экономике перевозок. Например, стоимость выполнения рейса для 400-тонного «БЕЛАЗа» при его загрузке на 80 или на 95 % будет существенно различаться.
Система позволит дольше эксплуатировать транспорт. Риски аварийности благодаря этому тоже снизятся, да и водителю взять левый груз станет трудно.
Таким образом, за счет точности и качества отечественные разработки по импортозамещению в микроэлектронике позволяют выходить на совершенно новый уровень эффективности. А ведь 2024-й Президент Беларуси планирует объявить Годом качества!
Фото Ирины Малиновской и МНИИРМ