Олег Кузбит, управляющий редактор отдела веб-информации

Петербургская инновационная компания «СмС тензотерм Рус» разработала принципиально новую линейку приборов для замеров электричества и новые подходы к источникам электроэнергии. Резидент Сколково занимается созданием тензорезисторов и прочих полупроводниковых датчиков нового поколения, а также термоэлектрических генераторов, на основе сульфида самария (SmS) – редкоземельного полупроводника с совершенно особыми свойствами. По расчетам, применение SmS почти утроит КПД традиционных термоэлектрических генераторов, а инновационные тензорезисторы, демонстрирующие более широкий по сравнению с нынешними диапазон выходных сопротивлений и рабочих температур, будут, как полагают разработчики, пользоваться большим спросом в таких разных отраслях, как солнечная и атомная энергетика, аэрокосмическая промышленность, строительство и машиностроение.

Сульфид самария (SmS) известен как полупроводник уже полвека, но довольно долгое время отечественные исследователи не уделяли ему должного внимания. Всего несколько лет назад группа ученых питерского Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе – на тот момент единственного НИИ, всерьез занимавшегося этим вопросом, – открыла в этом материале уникальные свойства, в частности, способность преобразования тепловой энергии в электрическую.

И вот теперь петербургские инноваторы из «СмС тензотерм Рус» намерены извлечь из открытия экономическую пользу, разработав новый базовый материал для первичных полупроводниковых преобразователей и термоэлектрических генераторов – изделий с минимумом недостатков, соответствующих современному уровню развития техники и способных конкурировать на мировом рынке.

Тензометрические изделия

«СмС тензотерм Рус» работает над целым спектром тензометрических изделий нового поколения на основе сульфида самария. В продуктовой линейке тензорезисторы, барорезисторы, датчики давления, силы, перемещения и прочие устройства, применение которых, по мнению разработчиков, «…позволит в значительной мере избавиться от присущих полупроводниковым датчикам механических величин недостатков, сохранив и приумножив их достоинства».

Флагманский продукт компании – тензорезистор. Это резистор, сопротивление в котором варьируется в зависимости от степени его деформации. Устройство помогает замерять деформации элементов, механически с ним связанных.

Термоэлектрические генераторы следующего поколения

Пользуясь инфраструктурой и прочими возможностями Сколково, питерская компания также надеется по максимуму задействовать исключительные свойства редкоземельного материала в разработке принципиально новой линейки источников электроэнергии, в первую очередь термоэлектрических генераторов с удвоенным и даже утроенным по сравнению с существующими коэффициентом полезного действия.

Термоэлектрические материалы, применяемые в таких генераторах, обеспечивают прямое преобразование тепловой энергии в электрическую.

В типовых термоэлектрогенераторах для запуска преобразования тепла в электричество необходимы существенные градиенты температур. В генераторах на основе сульфида самария этого, как уверяют создатели, не требуется вовсе, поскольку они действуют с равномерным нагревом.

«СмС тензотерм Рус» заявляла в прошлом году, что с использованием сульфида самария уже удалось увеличить КПД генератора на 40 – 50%.

Исследователи и экономисты полагают, что при доведении КПД термоэлектрических генераторов до 15% – а это значительное увеличение в сравнении с нынешними максимум 10% – новое поколение генераторов на основе SmS сможет конкурировать со многими существующими сегодня источниками электроэнергии, потенциально «взорвав» глобальный рынок термоэлектрических модулей и доведя его емкость до нескольких миллиардов долларов.

Помимо улучшения работы генераторов, питерская компания сосредоточена и на создании инновационных тензорезисторов. Они демонстрируют более широкий по сравнению с нынешними диапазон выходных сопротивлений и рабочих температур и будут, как полагают разработчики, пользоваться большим спросом в таких разных отраслях, как солнечная и атомная энергетика, аэрокосмическая промышленность, строительство и машиностроение.