Czujnik pola magnetycznego z grafenu ma wykorzystywać opatentowaną technologię osadzania grafenu na węgliku krzemu. Na ilustracji wyobrażenie struktury „plastrów” grafenu (seagul / Pixabay)
W Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) w Warszawie od początku 2018 roku prowadzone są prace projektowe i testy pierwszego na świecie wysokotemperaturowego czujnika pola magnetycznego z grafenu. To rozwiązanie może zostać użyte przy produkcji m.in. samochodów elektrycznych i urządzeń przemysłowych.
Czujnik wytrzymały na bardzo wysokie temperatury
Grafen – siatka węgla przypominająca plaster miodu, o grubości jednego atomu, znalazł już zastosowanie m.in. w produkcji ekranów dotykowych czy ogniw fotowoltaicznych.
Jak zakomunikował ITME, czujnik pola magnetycznego z grafenu ma wykorzystywać opatentowaną technologię osadzania grafenu na węgliku krzemu. Naukowcy podkreślają, że urządzenie ma być sprawne także w ekstremalnych temperaturach.
W opracowaniu działania czujnika oparto się na tzw. efekcie Halla. Oznacza to, że aby wykryć obecność pola magnetycznego, przez grafen przepuszczany jest prąd. Im pole jest silniejsze, tym napięcie w wykrywaczu staje się większe. Urządzenia, które stosują taką metodę wykrywania pola magnetycznego, noszą nazwę hallotronów.
W nadesłanych PAP materiałach prasowych dr inż. Tymoteusz Ciuk z ITME tłumaczy: „Na rynku są dostępne czujniki wykorzystujące ten sam efekt, tylko budowane z krzemu, arsenku galu, arsenku indu czy antymonku indu, czyli półprzewodników. My do ich budowy wykorzystujemy grafen osadzony na węgliku krzemu”.
Dlaczego wybrano grafen?
W ocenie dra Ciuka: „Grafen jest dużo bardziej odporny na temperaturę. To czujnik, który można schłodzić w ciekłym azocie, czyli w temperaturze minus 200 stopni Celsjusza. Można go też podgrzać do 500 stopni. Wciąż będzie działał”.
Zdaniem twórców urządzenia może ono być przydatne w automatyce przemysłowej, miernictwie, górnictwie oraz produkcji silników do samochodów elektrycznych czy sprzętu wojskowego.
„Ale tak naprawdę nie znamy wszystkich możliwości naszego projektu. Nasza wiedza o zastosowaniu detektora zwiększa się z miesiąca na miesiąc. Być może odkryjemy takie zastosowanie czujnika, o którym dziś jeszcze nie wiemy” – zauważa inżynier.
Obecnie ITME poszukuje firm z zapleczem badawczo-rozwojowym, które zechcą podjąć się testowania czujnika i zastosują wynalazek we własnych produktach.
Planowany do 2020 roku projekt jest realizowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
A.I., źródła: PAP, itme.edu.pl.