Не считая технологий записи и считывания информации, в ближайшие 15-20 лет применять сверхчувствительные сенсоры, работающие на магниторезистивном принципе, будут в большом количестве инновационных областей деятельности. Среди них биомедицина, гибкая электроника, датчики положений и системы взаимодействие человека с компьютером, разные виды мониторинга, навигация и автономный транспорт. Статья об этом вышла в отраслевом журнале IEEE Transactions on Magnetics. Подробнее - в материале Planet Today.
Учёные ДВФУ в сотрудничестве с международной группой экспертов определили пять наиболее перспективных сфер применения магниторезистивных датчиков (сенсоров). Проведя объёмную аналитическую работу, исследователи наметили дорожные карты для развития индустрии сенсоров на ближайшие 15-20 лет и обрисовали наиболее вероятные пути коммерциализации научных разработок в этой сфере.
«Магниторезистивные датчики обладают высокой чувствительностью, низкой стоимостью, низким потреблением энергии и компактными размерами. Их свойства могут разниться в зависимости от сферы применения. Сегодня эта отрасль быстро развивается, чувствительность разрабатываемых датчиков постоянно растёт, путь от научных изысканий до их воплощения в реальные технологии занимает мало времени. Мы считаем, что такие датчики можно применять очень широко. Например, в биомедицине благодаря сверхчувствительным сенсорам, воспринимающим сигналы от магнитно-маркированных органов человеческого тела и ДНК-молекул, будет возможно точно определить потенциальные генетические заболевания и подобрать лечение. Такие системы могут появиться примерно к 2030 году». – Рассказал доцент кафедры компьютерных систем Школы естественных наук ДВФУ Александр Самардак.
Учёный добавил, что использовать магниторезистивные технологии актуально в гибких портативных электронных гаджетах – смартфонах и других. Устройства на таких сенсорах способны выдерживать большое количество циклов сгибания/разгибания и растяжения без потери свойств чувствительности. Устойчивость сенсоров к механической деформации возрастает по мере прогресса в этой сфере. Гибкие устройства могут ожидать пользователей в 2023 – 2025 году, а супергибкие — ближе к 2030 году. Примерно к этому времени должны появиться высокочувствительные износостойкие сенсоры, способные регистрировать быстротекущие процессы и не затратные в производстве – вместо кремниевой подложки их можно будет печатать даже на бумаге и текстиле.
Что касается систем взаимодействия человека с компьютером, то кресло-коляску, работающее на системе сенсоров и управляемое движением головы, сделали ещё в 2003 году.
«Сегодня движения разных частей человеческого тела могут быть эффективно захвачены, обработаны и записаны с помощью магниторезистивных и инерционных датчиков. Такая информация с высокой вероятностью скоро пригодится в разработке AR и VR-систем и приложений», - добавил профессор кафедры компьютерных систем Школы естественных наук ДВФУ Алексей Огнев.
Одна из лабораторий по разработке таких систем действует в ДВФУ на базе Центра НТИ по виртуальной и дополненной реальности.
Устройства AR/VR, оснащённые датчиками высокой чувствительности могут появиться в ближайшие годы. Повсеместно используемые джойстики управления будут заменены на носимые человеком контроллеры. Сенсоры, интегрированные в биомеханические протезы, повысят точность их движений.
Примерно к 2032 году смогут полноценно и безопасно заработать автономные транспортные системы, управление которыми будет осуществляться без участия человека.
Александр Самардак отметил, что сети магнитных сенсоров используются для реализации проектов в следующих областях: умные дома, умная медицина, в том числе психологическая помощь и помощь для инвалидов, а также умный транспорт принципиально иного уровня. Вся жизнь человека будет буквально пронизана сенсорными системами. Огромное количество считываемых данных будет храниться в «облаке» и станет доступно человеку дистанционно прямо со смартфона или других персональных гаджетов. Потребность в стабильных, надёжных и дешёвых в производстве умных сенсорах со временем будет только возрастать.
Учёные отмечают, что ближайшими конкурентами магниторезистивных датчиков на рынке являются датчики, работающие на эффекте Холла.
В аналитической работе приняли участие исследователи из России, Китая, Тайваня, Южной Кореи, Сингапура, Чехии, Португалии, Великобритании и США.
Свои выводы учёные сделали на основе анализа статистики патентов, выданных за последние 60 лет. Они также изучили профильные научные публикации, принимая во внимание современное положение дел и быстрый прогресс в отрасли магниторезистивных технологий.
В ДВФУ действует приоритетный проект «Материалы» и Центр НТИ по направлению виртуальной и дополненной реальности (грант от 16 октября 2018 г. № 1/1251/2018), в рамках которых, в том числе, активно занимаются изучением магниторезистивных сенсорных систем и свойств магнитных материалов.
Резонёрствующих русофобов на Западе становится тем больше, чем яснее просматривается крах киевского ...
Учёные Dalhousie University (Канада), на портале Frontiers, сообщают о новом исследовании, которое ...
О пользе русских народных сказок: учтя ошибку деда и бабы, хлеб стали выпекать кирпичиками.
Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,
информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов
planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.
На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления
информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",
находящихся на территории Российской Федерации)".