علماء يبتكرون مستشعراً فائق السرعة لرصد موجات الصدمة فوق الصوتية

أفاد المكتب الإعلامي لمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، بأن الباحثين في المعهد ابتكروا مستشعراً لقياس موجات الصدمة فوق الصوتية يستجيب لهذه الاهتزازات أسرع بعشر مرات من نظائره الحالية.

ووفقاً للمكتب الإعلامي لمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، سيسهم هذا الابتكار في تطوير طائرات فوق صوتية أكثر تقدماً.

وقال الباحث خامار زمان خان: "كان ابتكار مستشعر قادراً على تحمل الصدمات فوق الصوتية المتكررة دون فقدان حساسيته مسألة معقدة بسبب التقلبات الحادة في درجات الحرارة.

لكن دمج مركبات "MXenes" ضمن السلامة الهيكلية اللازمة مكننا من تحقيق ذلك. ونتيجة لذلك، ابتكرنا مستشعراً يتحمل هذه الظروف القاسية، ويستجيب لها أسرع بكثير من نظائره التجارية".

وأوضح العلماء أن مركبات "MXenes" هي مواد جديدة ثنائية الأبعاد تتكون من ذرات فلزات انتقالية وكربون، وغالبا ما تحتوي على النيتروجين أو الفلور أو الأكسجين.

وتتميز أغشية "MXene" بشفافيتها التامة للضوء، لكنها تمتلك خصائص فريدة تجعلها شبيهة بالمعادن، ما يسمح باستخدامها في طيف واسع من المجالات العلمية والتقنية.

واكتشف العلماء الروس إمكانية استخدام "MXenes" كمادة مضافة في مركب من فلوريد البولي فينيليدين، يجمع بين مرونة البوليمر ومقاومة السيراميك للحرارة. وتُعد هذه المواد أساسية في صناعة أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية، حيث يؤدي تفاعلها مع هذه الموجات إلى ارتفاع حاد في درجة الحرارة والضغط داخلها.

وابتكر العلماء، بناء على هذه الخصائص، أغشية مركبة رقيقة لا يتجاوز سمكها 90 ميكرومترا، قادرة على تحمل ارتفاع درجة حرارة يصل إلى 350 درجة مئوية مع الحفاظ على كفاءتها.

وأظهرت اختبارات أجهزة الاستشعار القائمة على هذه الأغشية في أنبوب صدمة فوق صوتي تفوقها على نظائرها التجارية من حيث زمن الاستجابة بنحو عشرة أضعاف "33 ميكروثانية مقابل 270 ميكروثانية" وقد أبدت شركات روسية رائدة في مجال الطيران والطاقة اهتماما بالمشروع.

 

المصدر: وام

المصدر: صحيفة الاتحاد