И.Ю. Братухин1, А.Ф. Крячко2, Г.М. Ревунов3

1,2,3 ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» (Санкт-Петербург, Россия)

1 АО «Концерн «Автоматика» (Санкт-Петербург, Россия)

2 alex_k34.ru@mail.ru

Постановка проблемы. Наноструктурированные функциональные материалы, в частности, шпинельная керамика, халькогенидное стекло и халькогалогенидная стеклокерамика, все чаще используются как активные среды в сенсорике, оптоэлектронике, фотонике, телекоммуникационных системах, приборах оптической памяти, а в условиях современного общества становятся одной из незаменимых компонент для построения интеллектуальных сенсорных информационно-измерительных систем.

Цель. Установить возможности использования толстопленочных структур и объемной керамики как основы для получения сенсорных элементов с целью их дальнейшего применения в сложных интеллектуальных киберфизических системах (КФС).

Результаты. Отмечено, что в последнее время получили интенсивное развитие КФС, которые представляют собой сложные платформы взаимосвязанных компонентов. Выявлено, что трудности в реализации таких технических средств требуют развития новых подходов, которые бы позволили получить стабильные сенсорные элементы и структуры с заранее определенными функциональными свойствами на наноструктурном уровне.

Практическая значимость. Использование исследуемых функциональных материалов на основе стекла и керамики с оптимальной структурой свободного пространства обеспечивает не только эффективное эксплуатационное представление сенсорных элементов на их основе, но и предоставляет возможность модификации под действием внешних факторов или путем внесения дополнительных компонентов в структуру материала (в том числе наночастиц) с целью улучшения и расширения их свойств в современных сенсорных и КФС.

Братухин И.Ю., Крячко А.Ф., Ревунов Г.М. Применение наноструктурированных функциональных сред в объемном исполнении в киберфизической системе // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. Т. 80. № 9. С. 107−113. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202609-11

1. Massoud A.M., Krause-Rehberg R., Langhammer H.T., Gebauer J., Mohsen M. Defect studies in BaTiO3 ceramics using positron annihilation spectroscopy // Mater. Sci. Forum. 2001. V. 263–365. P. 144–146.
2. Mohsen M., Krause-Rehberg R., Massoud A.M., Langhammer H.T. Donor-doping effect in BaTiO3 ceramics positron annihilation spectroscopy // Rad. Phys. Chem. 2003. V. 68. P. 549–552.
3. Klym H., Hadzaman I., Shpotyuk O., Brunner M. Integrated thick-film nanostructures based on spinel ceramics // Nanoscale Research Letters. 2014. V. 9:149. P. 149–1-6.
4. Солнцев С.С., Розененкова В.А., Миронова Н.А. Высокотемпературные стеклокерамические покрытия и композиционные материалы // В сб.: Авиационные материалы и технологии: Юбилейный науч.-техн. сб. (приложение к журналу «Авиационные материалы и технологии»). М.: ВИАМ. 2012. С. 359–368.
5. Севастьянов В.Г., Симоненко Е.П., Игнатов Н.А., Ежов Ю.С., Симоненко Н.П., Кузнецов Н.Т. Низкотемпературный синтез нанодисперсных карбидов титана, циркония и гафния // Журнал неорганической химии. 2011. Т. 56. № 5. С. 707–719.
6. ГОСТ Р 71576—2024. СИСТЕМЫ КИБЕРФИЗИЧЕСКИЕ. Общие положения. Москва. ФГБУ «Институт стандартизации». 2025. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 августа 2024 г. № 1131-ст.
7. Патент RU2685484C1. Киберфизическая система мониторинга высокотехнологичного оборудования. G05B13/02. Кушнир А.П. Опубликован 18.04.2019. Приоритет от 26.10. 2018. Патентообладатель МИРЭА.
8. Исаенко Д.И., Логвинова Е.А., Никитин А.В., Резников Б.К., Пачин А.В., Киричек Р.В. Система сбора и отображения данных сенсоров киберфизической системы с применением дополненной реальности // Инфокоммуникационные технологии. 2022. № 2. С. 34–41.