Инженеры «сплели» гибкие прозрачные электроды
Инженеры из Стэнфордского университета создали прозрачные электроды из системы переплетенных «наножелобков». Новые электроды не теряют проводимость при сгибании и растяжении, сообщается в статье, опубликованной в Nature Nanotechnology.
По своим физическим свойствам материал не уступает уже существующим прозрачным электродам на базе оксида индия-олова (ITO), из которых изготавливаются сенсорные экраны различных устройств. При использовании меди в качестве проводника, ученым удалось добиться прозрачности материала в 97 процентов при удельном сопротивлении, которое сопоставимо с лучшими образцами ITO.
Главным преимуществом новых электродов является их устойчивость к физическому воздействию — сгибанию и растяжению. В рамках испытаний лист проводящей пленки на подложке сгибали до радиуса в 2 миллиметра. Изменений в сопротивлении зафиксировано не было, в отличие от образца из ITO, сопротивление которого при радиусе сгиба уже в 10 миллиметров возросло в 2 тысячи раз.
Многократное сгибание (до 2 тысяч раз) образца также не сказалось на его проводящих свойствах, в отличие от используемых в настоящее время прозрачных электродов. При испытаниях на растяжение образец из «наножелобков» сохранил проводящие свойства при увеличении длины на 50 процентов. Сопротивление экземпляра из ITO увеличилось в тысячу раз уже при 10-процентном растяжении.
Процесс создания электродов нового типа происходит в несколько этапов. В первую очередь при помощи электропрядения (получения нанометровых нитей под воздействием сильного электрического заряда) создается сетка из полимерного материала. Затем на эту сетку с одной стороны напыляют проводящий материал (медь, алюминий, серебро или золото), чтобы получить систему желобков шириной около 400 нанометров и толщиной проводящего покрытия около 80 нанометров. После формирования желобков полученная сетка закрепляется на прозрачной подложке, а исходные полимерные нити вытравливаются.
Новая технология позволяет создавать прозрачные электроды, превосходящие по своим свойствам предложенные ранее гибкие конструкции на основе графена, которые отличаются более низкой проводимостью. Также ранее уже были представлены гибкие и прозрачные источники питания, которые могут быть использованы в различных электронных устройствах.
