Все новости

В ЮФУ нашли способ оптимизации конструкций датчиков для ультразвуковой диагностики

Специалисты решили уйти от однослойных кремниевых мембран в сторону многослойных, не использовавшихся ранее в этой сфере

МОСКВА, 11 февраля. /ТАСС/. Ученые Южного федерального университета (ЮФУ, Ростов-на-Дону) провели исследование многослойных мембран для применения в медицинской ультразвуковой диагностике, где до настоящего времени применяются однослойные кремниевые. Работа позволила выявить новые закономерности, которые помогут усовершенствовать соответствующие приборы, сообщили в пятницу в Центре общественных коммуникаций ЮФУ.

"Итогом исследования стало получение массива значений резонансных частот для того, чтобы, выбрав значение частоты, можно было узнать, какие материалы и геометрические параметры позволят ее получить. По словам специалистов, с помощью результатов проведенного исследования возможна оптимизация конструкций датчиков для медицинской ультразвуковой диагностики, например, в допплерографии (ультразвуковом исследовании сосудов, артерий и вен)", - отмечается в пресс-релизе.

Специалисты решили уйти от однослойных кремниевых мембран в сторону новых, не использовавшихся ранее в этой сфере, многослойных. Цель работы заключалась в теоретическом исследовании влияния вариации конструкции и материалов пьезоэлектрического материала и металлических электродов на резонансную частоту акустических микро-электромеханических датчиков. Обычно исследователи, работающие над разработкой акустических датчиков, изучают определенную комбинацию материалов. Ученые ЮФУ в своей работе описали подход, позволяющий анализировать широкий диапазон конструкций и комбинаций материалов мембраны и оценивать их влияние на рабочий диапазон частот акустических микроэлектромеханических датчиков.

"В нашем исследовании мы оценили влияние материалов на частоту мембран. Были проведены аналитические расчеты резонансной частоты для двух пьезоэлектрических материалов (цирконат-титанат свинца и оксид цинка), при которых менялась их толщина и площадь. Наше исследование носит в первую очередь оценочный характер и его значимость в том, что, изучив массив значений рассчитанных частот, можно увидеть закономерности их изменения и подобрать комбинацию материалов, толщину и площадь мембраны для конкретной области применения", - сказала младший научный сотрудник Научно-образовательного Центра "Нанотехнологии" ИНЭП ЮФУ Софья Малохатко.

Исследование проводилось Софьей Малохатко под руководством члена-корреспондента РАН Олега Агеева и кандидата технических наук Евгения Гусева при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта по конкурсу "Аспиранты". Кроме того, данный проект ведется по одному из перспективных направлений федеральной программы "Приоритет 2030", победителем которой является Южный федеральный университет. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Physics: ConferenceSeries.

В ближайшем будущем ученые планируют продолжить работу в этом направлении и изучить влияние на характеристики мембран других пьезоэлектрических материалов, таких как ниобат лития (LiNbO3) и титанант бария (BaTiO3).