Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка композитных нанопроволочных структур для систем обнаружения взрывоопасных и токсичных веществ

Номер контракта: 14.574.21.0114

Руководитель: Кузнецов Александр Евгеньевич

Должность: начальник лаборатории

Организация: федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" МИЭТ"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
нанопроволока, композитные материалы, обнаружение взрывоопасных веществ, газовый датчик, умные наноматериалы.

Цель проекта:
Разработка композиции и технологии получения новых адаптивных композиционных наноматериалов на гибридной основе с наполнителями, обладающими способностью контролируемым образом реагировать на изменяющиеся внешние воздействия, в том числе выполняющими функции сенсорных элементов "умных" датчиков, селективно изменяя свои вольта-амперометрические характеристики в присутствии взрывоопасных и токсичных веществ. Целью проекта является разработка технологических решений для создания "умных" микросенсоров для определения опасных соединений с использованием нанопроволочных гибридных наноструктур.

Основные планируемые результаты проекта:
В рамках работы предполагается разработать технологию формирования композитных наноструктур, изменяющих свои вольт-амперные характеристики в присутствии опасных соединений. Данные наноструктуры предлагается использовать в качестве чувствительных элементов "умных" микродатчиков обнаружения взрывоопасных и токсичных веществ.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В рамках работы предлагается разработать технологию формирования чувствительных элементов для "умных" датчиков, совместимую со стандартными технологиями изготовления интегральных микросхем. Подход позволит использовать технологические линейки предприятий микроэлектронной промышленности для производства принципиально новых типов изделий - миниатюрных "умных" анализаторов газового состава на основе композитных наноматериалов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемый наноматериал будет являться умным сенсорным материалом для микросистем газового анализа, производство которого будет интегрировано в технологические маршруты создания интегральных схем отечественных предприятий. Технология получения наноматериала позволит создать на его основе чувствительный элемент, потенциально интегрируемый с обработкой сигнала в рамках одного микроэлектронного чипа.
Результатом разработки будет являться расширение элементной компонентной базы отечественной микроэлектроники и возможность создания нового класса "умных" датчиков для анализа содержания взрывоопасных и токсичных соединений для обеспечения безопасности на промышленных предприятиях и транспортных узлах. Кроме того результаты работы в дальнейшем могут быть использованы при разработке систем химического контроля технологических процессов, оценке качества пищевой продукции, в системах экспресс диагностики заболеваний.

Текущие результаты проекта:
В рамках проекта проведены теоретические исследования по оптимизации конструкции и состава композиционных наноматериалов. На основе математического моделирования разработан состав и оптимизирована конструкция чувствительного элемента разрабатываемого "умного" датчика. В качестве чувствительного элемента предложено использовать наноструктурный транзистор на основе композитного наноматериала, представляющего из себя нанопроволочную структуру на основе кремния, тантала, их окислов и специально отобранных олигонуклеотидных последовательностей. Разработан технологический маршрут изготовления наноструктурных транзисторов на основе композитных наноструктур, интегрированный в стандартные технологические циклы микроэлектронного производства. В рамках маршрута в едином цикле изготовления интегрального кристалла создаются чувствительные элементы на основе композитных наноструктур с интегрированной первичной обработкой сигнала.