Специалисты из «Сколтеха» выяснили, что могут использовать в качестве основы для сверхчувствительных акустических приборов и датчиков панцири так называемых диатомовых водорослей, которые являются одной из самых распространенных форм фитопланктона. Их панцири состоят из легкого и пористого диоксида кремния, обладающего жесткой внутренней структурой и более мягкой и пористой внешней оболочкой.
Подобное строение панциря, по словам ученых, может быть подходящим для строительства высокочувствительных акустических и микромеханических приборов. Сейчас они работают над изучением взаимодействия панцирей с различными колебаниями – удалось спрогнозировать резонансные частоты панцирей диатомовых водорослей для акустических колебаний с частотами в диапазоне 1-8 МГц при помощи компьютерных расчетов и атомно-силовой микроскопии и подтвердить значения этих частот. Измерения выполнил старший научный сотрудник «Сколтеха» Сергей Лучкин.
«В этой работе компьютерное моделирование сочетается с экспериментом. В ходе моделирования мы спрогнозировали резонансные частоты панцирей диатомовых водорослей в диапазоне от 1 до 8 МГц, после чего мы получили первое известное экспериментальное подтверждение значений этих частот при помощи атомно-силового микроскопа», – рассказала научный сотрудник «Сколтеха» Юлияна Цветинович.
Как отмечают Цветинович и ее коллеги, знание резонансных частот этих микроскопических структур необходимо, чтобы воспроизвести их «природный дизайн» при изготовлении элементов крошечных устройств, сочетающих механику с оптикой (фотонные интегральные схемы) либо с электроникой (микроэлектромеханические системы), при этом защищенных от внешних вибраций.
Ученые считают, что эти исследования помогут в ближайшее время интегрировать аналоги панцирей диатомовых водорослей в фотонные интегральные схемы, которые можно будет использовать для создания детекторов ультразвука и прочих высокочувствительных оптомеханических и электромеханических устройств, таких как динамики слуховых аппаратов и сенсоры в составе навигационных систем самолетов.
Источник: пресс-служба «Сколтех»
распечатать статью
