Учёные МФТИ создали датчик гиперзвука, который в 10 раз быстрее аналогов
Исследователи Центра фотоники МФТИ разработали датчик для измерения ударных волн, реагирующий за 33 микросекунды. Это в 10 раз быстрее коммерческих образцов.
Российские учёные совершили прорыв в измерении экстремальных физических явлений. Специалисты Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ создали сверхбыстрый датчик для измерения сверхзвуковых и гиперзвуковых ударных волн, который реагирует на воздействие в 10 раз быстрее лучших существующих коммерческих аналогов. Эта разработка критически важна для создания перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов и повышения безопасности на промышленных объектах.
Измерение параметров ударной волны — сложнейшая задача: мгновенные скачки давления и температуры часто разрушают обычные датчики. Команде МФТИ удалось решить проблему, создав новый композитный материал на основе полимера поливинилиденфторида (ПВДФ) и керамики MAX-фазы (Ti₃AlC₂), сообщает Наука.рф.
«Внедрение Ti₃AlC₂ в полимерную матрицу позволило нам радикально повысить термическую стабильность и долговечность сенсора, не жертвуя его свойствами», — пояснил соавтор работы, доктор физико-математических наук Александр Сюй.
Используя этот композит, исследователи изготовили тонкую плёнку толщиной всего 90 микрометров, способную выдерживать температурные скачки выше 350°C. Испытания в сверхзвуковой ударной трубе дали впечатляющий результат: новый датчик реагирует на ударную волну за 33 микросекунды, тогда как время отклика лучших коммерческих образцов составляет около 270 микросекунд.
«Создание сенсора, способного выдерживать повторяющиеся сверхзвуковые удары без потери чувствительности, было серьёзным вызовом», — отметил первый автор исследования, аспирант МФТИ К. Заман Хан.
Разработка уже вызвала интерес у ведущих российских аэрокосмических и энергетических компаний. Датчик готов к внедрению для точного мониторинга аэродинамических нагрузок на гиперзвуковых скоростях и для обеспечения безопасности на критических промышленных объектах, где происходят взрывные процессы.
