Разработка механических архитектур и исследование нелинейной динамики чувствительных элементов био- и газоаналитических систем на базе нано- и микросистемной технологии

Проект направлен на математическое моделирование и разработку перспективных архитектур микромеханических (изготовленных с помощью объемной и поверхностной микрообработки кремния) и низкоразмерных наномеханических (изготовленных из двумерных материалов) чувствительных элементов био- и газоаналитических систем: датчиков давления и концентрации газов, детекторов сверхмалых масс осаждаемых частиц (высокоточных микровесов), микрофлюидных устройств (микроканальных МЭМС-датчиков анализа частиц в протекающем потоке жидкости). Основное внимание будет направлено на постановку, аналитическое и численное исследование ряда новых задач механики деформируемого твердого тела в связанных полях и теории нелинейных колебаний управляемых систем с сосредоточенными и распределенными параметрами, необходимых для разработки научных основ создания новых классов резонансных нано- и микроэлектромеханических сенсоров. Актуальность научной проблемы несомненна и обусловлена потребностями народного хозяйства в компактных, высокоточных и сравнительно дешёвых био- и газоаналитических мультисенсорных системах для мониторинга состава окружающей среды, контроля качества продукции парфюмерной, пищевой и нефтегазовой промышленности в рамках промышленного интернета вещей, персональной экспресс-диагностики заболеваний и биохимических показателей человека. Представленный далее в заявке обзор современного уровня исследований в рассматриваемой области показывает высокую степень интенсивности работ по созданию био- и газоаналитических мультисенсорных систем на базе Н/МЭМС в лидирующих научных и инженерных центрах США, Западной Европы, Китая и подтверждает научную новизну проекта.