Гибкий датчик температуры и глубины Института глубоководных наук CAS испытан на 4812,2 м

Исследователи Института глубоководных наук и инженерии Китайской академии наук (Санья) описали в Nature Communications полностью интегрированный гибкий датчик температуры и глубины. Устройство рассчитано на установку на изогнутых и подвижных поверхностях для глубоководных измерений. В глубоководных испытаниях до 4812,2 м датчик сохранил целостность конструкции при гидростатическом давлении около 50 МПа nature.comNature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.

По словам авторов, глубокий океан определяет глобальный перенос тепла, углеродный цикл и абиссальную циркуляцию, но обширные районы остаются слабо изученными. Обычные приборы дают точные измерения в одной точке, однако их жёсткость и масса ограничивают применение на новых платформах, которые могли бы расширить охват наблюдений.

Чувствительный элемент и электроника

Чувствительный элемент — пористый композит лазерно-индуцированного графена и полидиметилсилоксана (PDMS). Он охватывает диапазон гидростатического давления 0–10 МПа.

Блок электроники компактный, лёгкий, адаптирующийся к механическим напряжениям и маломощный: средний ток покоя составляет 24,63 мкА. Авторы описывают датчик и электронику как совместно спроектированную киберфизическую платформу nature.comNature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.

Компенсация и точность

Температурно-барическая компенсация сочетает алгоритм, обучаемый на данных, с полиномиальной аппроксимацией. С ней ошибка определения глубины составляет не более ±0,91% полной шкалы, а точность по температуре — не более ±0,29 °C.

Глубоководные испытания дошли до 4812,2 м. Авторы сообщают, что конструкция осталась целой при гидростатическом давлении около 50 МПа, и считают это подтверждением работы в экстремальных условиях.

По утверждению авторов, такая конструкция позволяет вести измерения на платформах, недоступных для обычных приборов. Работа описывает лабораторное устройство, проверенное в морских испытаниях, а не коммерческий продукт nature.comNature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗.