印度研發(fā)水下壓電MEMS聲學(xué)傳感器，滿足國防應(yīng)用需求

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，印度理工學(xué)院馬德拉斯分校（IIT Madras）的研究人員與印度國防研究與發(fā)展組織（DRDO）的科學(xué)家合作，面向國防應(yīng)用（特別是海軍應(yīng)用）開發(fā)了一種用于水下通信的尖端壓電聲學(xué)傳感器。

這項(xiàng)技術(shù)的本土開發(fā)使印度能夠以相對較低的成本完成制造，與之相比，國際代工廠的制造成本很高，且可選擇的代工廠數(shù)量也有限。

研究人員利用壓電MEMS技術(shù)開發(fā)高性能薄膜，并將這種壓電薄膜轉(zhuǎn)化為最先進(jìn)的未來海軍傳感器和水下應(yīng)用器件。壓電薄膜是壓電MEMS器件的重要組成部分，可用于聲學(xué)和振動(dòng)傳感應(yīng)用。

這項(xiàng)研究由IIT Madras的Amitava Das Gupta教授和Boby George教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)和DRDO科學(xué)家E. Varadarajan博士和V. Natarajan博士合作完成。他們通過與多方合作伙伴合作，自主開發(fā)了壓電MEMS工藝技術(shù)，以制造基于壓電薄膜的MEMS聲學(xué)傳感器。

尖端壓電MEMS技術(shù)的開發(fā)，將有力支撐印度的國防能力，能夠執(zhí)行關(guān)鍵應(yīng)用的戰(zhàn)略行動(dòng)。大面積壓電薄膜和MEMS工藝技術(shù)，可為印度海軍DRDO下一代SONAR計(jì)劃正在進(jìn)行及未來的技術(shù)提供支持。

IIT Madras院長Manu Santhanam教授對該項(xiàng)目的研究人員和科學(xué)家表達(dá)了祝賀，他說：“DRDO和學(xué)術(shù)界合作的成果促進(jìn)成了這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展，這對印度海軍來說是至關(guān)重要的使能技術(shù)?！?/p>

在全球范圍內(nèi)，美國、歐洲、韓國、日本和中國的許多研究小組和國防實(shí)驗(yàn)室都投入了壓電技術(shù)的開發(fā)。多家壓電MEMS代工廠正在生產(chǎn)面向國防和民用應(yīng)用的各種壓電MEMS器件。目前，基于壓電薄膜的壓電器件市場規(guī)模約50億美元，預(yù)計(jì)未來3~4年該市場將以12%的復(fù)合年均增長率（CAGR）增長。

IIT Madras電氣工程系A(chǔ)mitava Das Gupta教授補(bǔ)充道：“相關(guān)制造設(shè)施在IIT Madras建設(shè)，這是IIT Madras和DRDO共同取得的偉大成就?！?/p>

這項(xiàng)壓電MEMS技術(shù)的本土開發(fā)，填補(bǔ)了印度水下應(yīng)用壓電MEMS聲學(xué)傳感器的技術(shù)空白。該研究采用射頻濺射和溶膠-凝膠技術(shù)制備了4英寸（直徑100 mm）壓電薄膜，具有良好的均勻性和較高的壓電性能。

DRDO科學(xué)家Varadarajan博士強(qiáng)調(diào)，壓電MEMS工藝技術(shù)的主要挑戰(zhàn)是惡劣水下環(huán)境、高壓和海水腐蝕性環(huán)境中所需要的高可靠性和耐用性。

聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了壓電MEMS工藝，可用于完整制造聲學(xué)傳感器，并且不會降低壓電薄膜的性能。所制備的PZT薄膜聲學(xué)傳感器，相比傳統(tǒng)聚偏二氟乙烯（PVDF）基傳感器表現(xiàn)出了更高的性能。這項(xiàng)尖端傳感器技術(shù)使研究人員能夠制造出高性能的壓電MEMS聲學(xué)器件，這將有利于印度國防應(yīng)用。