ووفقا للمكتب الإعلامي لمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا، سيساهم هذا الابتكار في تطوير طائرات فوق صوتية أكثر تقدما.
وقال الباحث خامار زمان خان: "كان ابتكار مستشعر قادرا على تحمل الصدمات فوق الصوتية المتكررة دون فقدان حساسيته مسألة معقدة بسبب التقلبات الحادة في درجات الحرارة. لكن دمج مركبات MXenes ضمن السلامة الهيكلية اللازمة مكننا من تحقيق ذلك. ونتيجة لذلك، ابتكرنا مستشعرًا يتحمل هذه الظروف القاسية، ويستجيب لها أسرع بكثير من نظائره التجارية".
وأوضح العلماء أن مركبات MXenes هي مواد جديدة ثنائية الأبعاد تتكون من ذرات فلزات انتقالية وكربون، وغالبا ما تحتوي على النيتروجين أو الفلور أو الأكسجين. وتتميز أغشية MXene بشفافيتها التامة للضوء، لكنها تمتلك خصائص فريدة تجعلها شبيهة بالمعادن، ما يسمح باستخدامها في طيف واسع من المجالات العلمية والتقنية.
واكتشف العلماء الروس إمكانية استخدام MXenes كمادة مضافة في مركب من فلوريد البولي فينيليدين، يجمع بين مرونة البوليمر ومقاومة السيراميك للحرارة. وتُعد هذه المواد أساسية في صناعة أجهزة استشعار الموجات فوق الصوتية، حيث يؤدي تفاعلها مع هذه الموجات إلى ارتفاع حاد في درجة الحرارة والضغط داخلها.
وبناء على هذه الخصائص، ابتكر العلماء أغشية مركبة رقيقة لا يتجاوز سمكها 90 ميكرومترا، قادرة على تحمل ارتفاع درجة حرارة يصل إلى 350 درجة مئوية مع الحفاظ على كفاءتها.
وأظهرت اختبارات أجهزة الاستشعار القائمة على هذه الأغشية في أنبوب صدمة فوق صوتي تفوقها على نظائرها التجارية من حيث زمن الاستجابة بنحو عشرة أضعاف (33 ميكروثانية مقابل 270 ميكروثانية). وقد أبدت شركات روسية رائدة في مجال الطيران والطاقة اهتماما بالمشروع.
المصدر: تاس