Цифровые технологии производства интеллектуальных датчиков и электроники для агропромышленных систем

Выполнение работ по теме:
«Цифровые технологии производства интеллектуальных датчиков и электроники
для агропромышленных систем» (номер контракта: 14.587.21.0054)

 

Иностранный партнер

Международный консорциум DigiMan (Акроним проекта «Цифровые технологии производства для разработки интеллектуальных датчиков и электроники для агропромышленных систем»).
Координатор консорциума PV Nano Cell Ltd.(ПиВи Наноселл Лимитед), Израиль

 

Цель проекта

Целью проекта по Соглашению о предоставлении гранта от 26.11.2018 г. №75-02-2018-222 (№14.587.21.0054, уникальный идентификатор проекта RFMEFI58718X0054) с Министерством науки и высшего образования Российской Федерации в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» является разработка цифрового производственного процесса в технологии печатной электроники, для создания экспериментальных образцов газовых МЭМС («мироэлектромеханические системы») сенсоров на основе газочувствительных наноструктурированных материалов. Разрабатываемые в ходе проекта экспериментальные образцы газовых МЭМС сенсоров будут являться основой для создания интеллектуальных датчиков и устройств гибридной электроники перспективных агропромышленных систем.

 

Этап №1 «Разработка спецификации на материалы, процессы и конструкцию экспериментальных образцов газовых МЭМС сенсоров»

В ходе выполнения проекта на этапе № 1 в период с 26.11.2018 г. по 31.12.2018 г. выполнялись следующие работы:

  • выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему исследования;
  • проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96;
  • произведен выбор и обоснование направления исследования по оптимальному варианту конструкции экспериментальных образцов газовых МЭМС сенсоров.

Иностранным партнером за счет собственных средств выполнялись следующие работы:

  • произведен выбор и обоснование производственных процессов для получения экспериментальных образцов газовых МЭМС сенсоров (изготовление подложки и чернил для струйной печати).

При этом были получены следующие результаты:

  • выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках исследований;
  • патентный поиск показал, что количественное большинство патентов в данной области принадлежат небольшим европейским компаниям, работающим в области производства газовых сенсоров с применением преимущественно классической кремниевой технологии, а также ряду крупных японских фирм и университетов, которые занимающейся уже более сорока лет разработкой и производством газочувствительных сенсоров и приборов на их основе;
  • был осуществлен выбор и обоснование направления исследования по оптимальному варианту конструкции экспериментальных образцов газовых МЭМС сенсоров. Было осуществлено компьютерное моделирование потребляемой мощности микронгревателя в форм-факторе типа SOT-23 в зависимости от его топологических параметров, и проведен натурный эксперимент по его изготовлению, который показал сходимость результатов моделирования.

Иностранным партнером за счет собственных средств получены следующие результаты:

  • Произведен выбор и обоснование производственных процессов для получения экспериментальных образцов газовых микроэлектромеханических сенсоров. В качестве подложки выбран материал – диоксид циркония стабилизированный 3% иттрия, и платина, как исходный материал чернил для струйной печати металлизации нагревательного элемента экспериментальных образцов микроэлектромеханических сенсоров.

Разрабатываемые в ходе проекта экспериментальные образцы газовых МЭМС-сенсоров будут являться основой для создания интеллектуальных датчиков и устройств гибридной электроники перспективных агропромышленных систем.

Ожидаемым эффектом от использования полученных результатов является: уменьшение отрицательного техногенного воздействия на окружающую среду за счет дополнительных возможностей по мониторингу газового состава и влажности окружающей среды; упрощение процедур мониторинга технологических процессов при ведении агрохозяйственной деятельности.

Коммерциализация результатов на первом этапе проекта не предусмотрена. На последующих этапах проекта возможной формой коммерциализации видится инжиниринг, промышленная кооперация, передача технологий в рамках совместных и малых предприятий занимающих выпуском приборов для промышленной безопасности и агрохозяйственной деятельности.

44