«В НовГУ успешно усовершенствовали гиратор — устройство, отвечающего за преобразование электрического тока в напряжение и обратно в электрических цепях. Это прорыв для техники, где важна компактность и точность: от спутников до роботов. Основное преимущество разработки ученых НовГУ — это уменьшение габаритов и стоимости устройства за счет устранения необходимости в громоздких, тяжелых и дорогих индукторах. Такое устройство будет полезно в радиолокации, авиации и космической технике, где требуется наиболее точная передача информации, минимизация помех», — сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу.
Гиратор считается пятым базовым элементом электрических цепей после резистора, конденсатора, катушки и трансформатора. Его основная функция — преобразовывать ток в напряжение и обратно. Проблема традиционных схем в том, что катушку индуктивности практически невозможно миниатюризировать. Новгородские исследователи решили эту задачу, создав гиратор, который имитирует свойства катушки с помощью компактной композитной структуры.
Инновационный гиратор представляет собой трехслойную симметричную структуру. Внешние слои выполнены из магнитострикционного материала, а внутри расположен пьезоэлектрический элемент. Вся конструкция заключена в магнитопровод, который полностью «запирает» магнитное поле внутри устройства, не позволяя ему рассеиваться. Принцип работы основан на двойном преобразовании: электрический ток создает магнитное поле, вызывающее деформацию внешних слоев, эта деформация передается на пьезоэлектрик, генерируя напряжение. Процесс также обратим — подача напряжения приводит к появлению тока на выходе.
Благодаря отказу от объемной катушки в пользу плоских электродов удалось достичь радикальной миниатюризации компонента. Использование уникального наноструктурированного аморфного сплава «Амаг» и особая тороидальная, то есть «бубликообразная», форма конструкции сводят к минимуму потери энергии, повышая КПД устройства. Это не только делает электронику компактнее, но и значительно дешевле в производстве. Кроме того, замкнутое магнитное поле исключает электромагнитные помехи, влияющие на соседние компоненты схемы, что критически важно для высокоточной аппаратуры.
Разработка уже востребована в высокотехнологичных отраслях, где на первый план выходят требования к миниатюрности, надежности и точности. Это прежде всего космические спутники, авиационная электроника, радары, системы дуплексной связи и прецизионная робототехника.
Ранее «Телеспутник» писал, что российские ученые создали новый материал для сверхбыстрой электроники — нанопленки из аморфного рения. Открытие способно перевернуть рынки - от космической связи до суперкомпьютеров, открыв путь к электронике с минимальными потерями энергии.
