Ученые усовершенствовали метод получения тонкопленочных микронагревателей – компонентов, которые в перспективе могут заменить толстые платиновые проволоки в газовых сенсорах для снижения энергопотребления таких устройств.

Специалисты Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова разработали технологию отжига платиновых элементов для газовых сенсоров нового поколения, которая сделает их более устойчивыми к температурному воздействию, продлевая срок службы устройств. Об этом сообщила пресс-служба МГУ.

Авторы усовершенствовали метод получения тонкопленочных микронагревателей – компонентов, которые в перспективе могут заменить толстые платиновые проволоки в газовых сенсорах для снижения энергопотребления таких устройств. Недостатком предлагаемых элементов является постепенное изменение пленки под действием рабочих температур: зерна платины спекаются, что может влиять на качество работы датчиков и даже выводить их из строя. Авторы предложили двухэтапную технологию отжига, которая замедляет деградацию материала.

«Первая низкотемпературная стадия необходима для распределения циркония по границам зерен платины и его полного окисления в толще металлической пленки. На следующем этапе материал отжигают при температурах, существенно превышающих температуры работы газовых сенсоров. Полученные таким способом пленки обладают гораздо большей термической стабильностью и отлично подходят для создания планарных термокаталитических сенсоров горючих газов», – говорится в сообщении.

Российские ученые также усовершенствовали структуру материала, включив в состав сплава на основе платины и родия тонкие слои циркония.

«Слои оксида циркония распределяются в процессе отжига по границам зерен платины и, таким образом, останавливают их спекание. Использование такого подхода позволяет зафиксировать тонкопленочную платину в однородном, мелкокристаллическом виде, что чрезвычайно важно для создания стабильных устройств», – приводит пресс-служба вуза слова аспиранта факультета наук о материалах МГУ Ивана Калинина.

Созданные на основе микронагревателей сенсоры могут в будущем использоваться как в промышленности, так и в быту для обнаружения утечек горючих газов. Результаты работы опубликованы в журнале Micromachines.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/19793463