МОСКВА, 22 января. /ТАСС/. Исследователи из России разработали датчик для измерения гиперзвуковых ударных волн, который реагирует на подобные колебания в десять раз быстрее существующих коммерческих аналогов. Разработка способствует созданию более совершенных гиперзвуковых летательных аппаратов, сообщила пресс-служба МФТИ.
"Создание сенсора, способного выдерживать повторяющиеся сверхзвуковые удары без потери чувствительности, было серьезным вызовом из-за резких температурных флуктуаций. Интеграция максенов обеспечила необходимую структурную целостность. В результате мы получили сенсор, который не только выдерживает эти экстремальные условия, но и реагирует на них значительно быстрее коммерческих аналогов", - сообщил аспирант МФТИ Хамар Заман Хан, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют ученые, максены представляют собой новые двумерные материалы, состоящие из атомов переходных металлов и углерода, а также часто включающие в себя азот, фтор или кислород. Пленки из максенов полностью прозрачны для света, но при этом они обладают необычными свойствами, которые делают их похожими на металлы и позволяют применять их в большом числе областей науки и техники.
В частности, российские ученые выяснили, что максены можно использовать в качестве добавки в композитном материале из поливинилиденфторида, который сочетает гибкость полимера и термостойкость керамики. Подобные материалы критически важны для создания датчиков сверхзвуковых и гиперзвуковых волн, взаимодействия с которыми приводят к резким скачкам температуры и давления внутри подобных сенсоров.
Использование максенов позволило российским ученым создать тонкие композитные пленки толщиной всего в 90 микрометров, которые способны переживать резкие скачки температуры до 350 градусов Цельсия и при этом сохранять работоспособность. В дополнение испытания датчиков на базе этих пленок в сверхзвуковой ударной трубе показали, что они превосходят уже существующие коммерческие аналоги по времени отклика примерно в 10 раз (33 микросекунды против 270 микросекунд).
Как отмечают исследователи, уже сегодня интерес к проекту проявляют ведущие аэрокосмические и энергетические компании России. Решение готово к внедрению для обеспечения безопасности инфраструктуры в экстремальных условиях и для мониторинга аэродинамических нагрузок на гиперзвуковых скоростях, подытожили ученые.