La singularidad de los sensores desarrollados consiste en el empleo del cristal de niobato de litio que no contiene plomo (a diferencia de la cerámica piezoeléctrica usada ahora por los fabricantes de sensores similares), según informó el investigador del departamento de Ciencia de Materiales Semiconductores y Dieléctricos de la MISIS, Iliá Kubásov.
"Los sensores de vibración pueden emplearse en los dispositivos de diagnóstico del estado de edificios y puentes, ya que permiten detectar a tiempo cualesquiera vibraciones peligrosas para tomar medidas y evacuar a las personas. También podrán usarse en las naves espaciales y sistemas de vigilancia, en los que permiten mejorar el control en las zonas de acceso restringido o en la frontera estatal", explicó Iliá Kubásov a Sputnik.
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El principio de funcionamiento de los sensores está basado en un efecto piezoeléctrico: el elemento piezoeléctrico sometido a vibración se deforma y envía una señal eléctrica que tratan y analizan unos equipos especiales.
El niobato de litio es conocido desde mediados del siglo XX y se emplea ampliamente en la óptica del láser, pero poco intentaron usarlo en los sensores de vibración por sus propiedades piezoeléctricas bastante débiles (unas 10 veces peores que PZT).
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Los especialistas de la MISIS consiguieron elevar la sensibilidad del niobato de litio a las vibraciones externas gracias a crear él la llamada 'estructura bidominio'.
El proceso de obtener los cristales bidominio fue desarrollado en el departamento de Ciencia de Materiales de Semiconductores y Dieléctricos de la MISIS y está protegido por la patente. Según los científicos, el coste de fabricación del material no es mucho mayor que de la PZT-cerámica.
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El desarrollo del nuevo tipo de sensores sobre la base de los transformadores piezoeléctricos monocristalinos permitirá reducir la aceleración mínima detectada por los dispositivos similares hasta 10⁻⁷ g (una diezmillonésima de aceleración en caída libre) y ampliará notablemente el rango de temperaturas operacional.