Разработка и исследование автономных сенсоров деформации для нейроморфных систем
| Название НИОКТР | Разработка и исследование автономных сенсоров деформации для нейроморфных систем |
|---|---|
| Аннотация | В настоящее время исследования многих групп ученых направлены на разработку природоподобных технологий с целью повышения энергоэффективности и быстродействия работы электронных устройств. При этом особое внимание уделяется идее по обеспечению автономной работы таких устройств за счет преобразования энергии внешней окружающей среды, что позволяет устранить громоздкие источники питания и обеспечить высокую миниатюризацию электронных устройств для их дальнейшей интеграции в нейроморфные системы и интеллектуальную платформу для интернета вещей (IoT). Первый качественный скачок в этом направлении произошел в 2006 году, когда группа ученых под руководством профессора Ванга впервые продемонстрировала прототип пьезоэлектрического наногенератора на основе нанопроводов оксида цинка. Далее наблюдался лавинный рост работ в этом направлении, что послужило началом для исследований в области создания автономных сенсоров деформации и элементов памяти. Коллектив заявителей данного проекта также активно работает в этой области с 2012 года. В результате коллективом заявителей впервые были установлены и исследованы аномальные пьезоэлектрические свойства легированных азотом углеродных нанотрубок (N-УНТ), позволяющих использовать их для разработки энергоэффективных пьезоэлектрических наногенераторов. В настоящий момент разработаны физико-технологические основы создания таких наногенераторов, изготовлены и исследованы макеты. Заявляемый проект является логических продолжением данных работ и направлен на разработку сенсоров деформации, чувствительных к микро- и наноразмерным деформациям и вибрациям и способных работать автономно за счет преобразования механической энергии окружающей среды. Научная новизна данного проекта заключается в выявлении закономерностей влияния деформации на энергетический спектр и поляризацию N-УНТ с бамбукообразными перемычками, а также в установлении механизма накопления заряда в бамбукообразных перемычках N-УНТ под действием внешних механических воздействий. Ожидаемая практическая значимость проекта заключается в изготовлении макетов и отработке технологий изготовления пьезоэлектрических сенсоров деформации на основе новых материалов (N-УНТ) и новых физических механизмов с целью повышения чувствительности, энергоэффективности, миниатюризации и расширения диапазона срабатывания. Задачи данного проекта являются несомненно актуальными и востребованными как в России, так и во всем мире, что подтверждается растущей публикационной активностью и включением темы исследования в области разработки наногенераторов на основе N-УНТ в «дорожную карту» развития Российской Федерации в высокотехнологичной области «Технологии новых материалов и веществ» по направлению «Материалы на основе углерода». Достижение ожидаемых результатов откроет широкую возможность практического использования N-УНТ в различных электронных устройствах, таких как беспроводные сенсорные сети, робототехника, носимые и имплантируемые биомедицинские устройства, что является одной из приоритетных задач научно-технического развития Российской Федерации. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 18000.0 |
| Дата начала | 2025-09-10 |
| Дата окончания | 2028-06-30 |
| Номер контракта | 25-79-10302 |
| Дата контракта | 2025-09-10 |
| Количество отчетов | 1 |
| УДК | 621.38-022.532 |
| Количество просмотров | 3 |
| Руководитель работы | Ильина Марина Владимировна |
| Руководитель организации | Веретенникова Вера Анатольевна |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-10-17 08:43:31 UTC, 2025-10-17 08:43:31 UTC |
| ОКПД | Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области нанотехнологий |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | нанотехнологии, наноэлектроника, сенсор деформации, наногенератор, углеродные нанотрубки, азот, деформация, пьезоэлектрический эффект, плазмохимическое осаждение из газовой фазы, гибкая электроника |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 47.09.48 - Наноматериалы для электроники |
| OECD | — |
| OESR | Нано-материалы [производство и свойства] |
| Приоритеты научно-технического развития | и) переход к развитию природоподобных технологий, воспроизводящих системы и процессы живой природы в виде технических систем и технологических процессов, интегрированных в природную среду и естественный природный ресурсооборот. |
| Регистрационные номера | — |