Ученые оценили потенциал микроматериалов для медицины и инженерии

Исследователи БФУ им. И. Канта и НИТУ МИСИС изучили потенциал аморфных и нанокристаллических микроматериалов как компактных сенсорных элементов для бесконтактной индуктивной сенсорики. Ученые выяснили, что внутренняя нелинейная динамика намагничивания микропроводов может использоваться как чувствительный параметр в индуктивных датчиках.

Исследователи представили анализ физических свойств микрообъектов и показали их применимость в практических задачах создания миниатюрных, энергоэффективных и адаптивных сенсоров для мониторинга механического напряжения в конструкциях, бесконтактного измерения температуры в биомедицинских системах и детекции магнитных частиц. Авторы подчеркивают потенциал таких элементов для встроенных беспроводных сенсорных решений в инженерных и медицинских задачах.

«Впервые сопоставлены два бесконтактных метода считывания сигнала: обнаружение поля переключения намагниченности объектов во временной области и гармонический (спектральный) анализ индуцированного напряжения в частотной области. Оба подхода показаны как эффективные в разных практических сценариях», — отметила один из авторов исследования, научный сотрудник НОЦ «Умные материалы и биомедицинские приложения» БФУ им. И. Канта Валерия Колесникова.

Помимо обширного исследования уже существующих решений в области магнитной сенсорики, в работе представлены совершенно новые научные результаты: показано, что внутренняя нелинейная динамика намагничивания микропроводов может использоваться как чувствительный параметр в индуктивных датчиках.

«Данная научная работа усиливает позиции микроразмерных напряженных ферромагнетиков как многообещающей базы для миниатюрных, энергоэффективных и адаптивных сенсоров. Сравнение временных и частотных методов считывания помогает выбрать оптимальную стратегию для конкретных приложений — от промышленного мониторинга до носимой биосенсорики», — прокомментировала профессор НИТУ МИСИС, основной исполнитель проекта РНФ Лариса Панина.

Работа поддержана Российским научным фондом.