Nanotechnologia

Można je znaleźć wszędzie tam, gdzie inne metody pomiarowe zawodzą: czujniki magnetyczne.  Przeciwstawiają się trudnym warunkom środowiska, a także działają w płynach. Nowa procedura rewolucjonizuje produkcję dwuwymiarowych czujników magnetycznych: teraz kosztują o połowę mniej, a czas produkcji jest zmniejszony o 50 %.

Gdzie masz się udać? Skręć w prawo tutaj – czy był to następny zakręt? Rzut oka na smartfon pomaga: Różne aplikacje oferują mapy i przekształcają je w dobrym kierunku, dostosowując je do północy. Urządzenia nawigacyjne są równie „mądre”: pokazują  dobre kierunki, nawet zanim samochód wyruszy. Jest to możliwe dzięki czujnikowi pola magnetycznego. Określa on, w jaki sposób urządzenie jest przetrzymywane w stosunku do ziemskiego pola magnetycznego. Rynek jest bardzo konkurencyjny: Liczy się każdy grosz w cenie czujników. Do tej pory producenci korzystają z kilku tanich czujników jednowymiarowych. Ich wadą jest to, iż są mniej wrażliwe i nie działają tak dokładnie, jak modele dwuwymiarowe.

W przyszłości jednak, kompaktowe czujniki dwuwymiarowe mogą znaleźć drogę do inteligentnych telefonów. Naukowcy z Fraunhofer Instytutu Elekronicznych nanosystemów ENAS, w Chemnitz zoptymalizowali odpowiedni proces produkcyjny. „Koszty i czas produkcji dwuwymiarowego czujników pola magnetycznego spadku o połowę”, mówi dr Olaf Ueberschär, kierownik grupy ENAS.

Powód spadku kosztów jest ukryty w sposobie produkcji. Naukowcy wyprodukowali czujniki z jednego kawałka materiału – to zupełnie inny sposób niż dotychczas. Bo nawet czujnik jednowymiarowy potrzebuje dwóch mikroelektronicznych półmostków, które wskazują pole magnetyczne w przeciwnych kierunkach. Ponieważ podstawowe materiały określają kierunek namagnesowania, to oznacza, że pole magnetyczne w sobie jest już wyrównane, dwa kawałki materiału, stosowane muszą być połączone – procedura jest wyszukana oraz droga. Dwa czujniki półmostkowe lub cztery kawałki materiału do tej pory  były konieczne dla czujników dwuwymiarowych.

„Po raz pierwszy jesteśmy w stanie produkować nie tylko pełne mosty, ale także czujniki dwuwymiarowe monolitycznie – z jednego kawałka,” Ueberschär dodaje. W tym celu, naukowcy oddzielili warstwę materiału od płytki i wytrawili pożądaną strukturę. Sztuczka polega na sekwencją zabiegiów laserem : To właśnie umożliwia naukowcom dowolnie dostosować preferowane kierunki magnetyczne.

Kolejną zaletą jest fakt, iż nowy czujnik nie ma nawet milimetra kwadratowego wielkości, jest o połowę mniejszy, od poprzednich modeli. Im mniejsze mini-chipy, tym do wiekszej ilości aplikacji się nadają.

Technologia czujników magnetycznych nie jest ograniczona do inteligentnych telefonów. Jest ona stosowana wszędzie tam, gdzie panują niekorzystne warunki otoczenia oraz inne metody pomiarowe zawodzą – na przykład w cieczach lub gorącej kąpieli ropy. Są one również w samochodach, na przykład w pełni elektronicznych dźwigniach zmiany biegów, które są instalowane w nowych pojazdach np. na kierownicy. Są one również stosowane w diagnostyce medycznej do śledzenia chorób tropikalnych lub wirusów i bakterii.

źródło tekstu : www.sciencedaily.com

źródło grafiki: www.commons.wikimedia.org