Специалисты из университетов Иллинойса и Корё создали новую, ультратонкую прозрачную пленку с высокой электропроводностью.
Для ее производства международная команда материаловедов разработала простую методику, включающую сверхзвуковое распыление. Пленка, как отмечается в статье eurekalert.org, тянется и гнется, что делает ее потенциальным элементом рулонных сенсорных экранов, носимых гаджетов, гибких солнечных панелей и электронной кожи. Отчет об исследовании представлен в Advanced Functional Materials.
Пленка сделана из расплавленных серебряных нанопроводов. Их частицы наносятся с помощью крошечных форсунок (сопло Лаваля) на сверхзвуковой скорости. В результате получается прозрачная как стекло пленка, по электропроводности не уступающая серебряной пластине. Первая характеристика достигается за счет размеров частиц, объясняет старший автор, профессор Александр Ярин из университета Иллинойса.
«Длина частиц – около 20 микрон. То есть, 4 уложенные впритык элемента по ширине будут как человеческий волос. Но собственный диаметр нанопроводов в тысячи раз меньше. И он намного меньше длины волны видимого спектра света, что минимизирует его рассеяние», — объяснил специалист.
В процессе серебряные проводки смешивались с водой. При распылении жидкость испарялась, а частицы сплавлялись вместе, так как их кинетическая энергия превращалась в тепло.
«Идеальная скорость распыления – 400 м/с, — сказал Ярин. – Если энергия будет слишком большая, например – 600 м/с, провода распадутся. При меньшей скорости (200 м/с) будет недостаточно тепла».
Исследователи наносили покрытие на гибкую пластиковую пленку и трехмерные объекты. По их словам, форма поверхности не имеет значения.
Материал можно многократно сгибать и растягивать в 7 раз больше его начальной длины. При этом пленка продолжит работать, заявляет профессор университета Корё Сэм Юн, ответственный автор исследования.