Создан прозрачный гибкий проводник для складных телевизоров и смартфонов

Жифень Рен с коллегой за работой

Жифень Рен с коллегой за работой
(фото University of Houston).

Благодаря особым клеткам хроматофорам каракатицы могут менять цвет своего тела

Благодаря особым клеткам хроматофорам каракатицы могут менять цвет своего тела
(фото Hans Hillewaert/Wikimedia Commons).

Жифень Рен с коллегой за работой
Благодаря особым клеткам хроматофорам каракатицы могут менять цвет своего тела
До сегодняшнего дня высокую проводимость не удавалось совместить с прозрачностью и гибкостью проводника. Но теперь исследователи из университета Хьюстона и Гарварда достигли успеха и утверждают, что гибкая сверхтонкая электроника стала ещё на шаг ближе к реальности.

Исследователи из университета Хьюстона разработали новый пластичный прозрачный проводник, который можно будет использовать при создании гибких смартфонов или полностью складных телевизоров. Ведущий автор исследования Жифень Рен (Zhifeng Ren), также сотрудничающий с Техасским центром сверхпроводимости, рассказал, что это достижение долго оставалось недоступным для инженеров, поскольку ранее не удавалось сочетать проводимость с прозрачностью и гибкостью проводника.

Золотые электроды, созданные Реном и его коллегами из Гарвардского университета, обеспечивают электронному устройству хорошую электрическую проводимость, а также прозрачность и гибкость. О своей разработке физики рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

В пресс-релизе университета Хьюстона сообщается, что в электродах из золотой наносетки, произведённых по новому методу литографии межзёренной границы, незначительно повышается электрическое сопротивление при растяжении на 160% или после тысячи последовательных сеансов растяжения на 50%. При этом сеть из полностью взаимосвязанных золотых нанопроводов, имеет хорошую электрическую проводимость и прозрачность даже при больших нагрузках.

И в отличие от серебра или меди, золотая наносеть не так быстро окисляется, а окисление, как сообщает Рен, приводит к резкому ухудшению проводимости. По словам разработчиков, их команда стала первой, кто использовал методику литографии межзёренной границы для создания ультрарастяжимого прозрачного проводника.

Жифень Рен с коллегой за работой
(фото University of Houston).

Этот метод подразумевает применение двухслойной металлизации, сформированной при помощи обратной литографии: один слой является маской из оксида индия, а другой создаётся из оксида кремния. Благодаря такому подходу, удаётся качественно контролировать положение нитей в сетчатой структуре.

Добавим, что в теории получаемый Реном проводник должен был работать идеально, но эксперимент не обошёлся без досадных осечек. Так, в ходе испытания, когда учёные растянули проводник слишком сильно, подскочило электрическое сопротивление, которое снизилось, только когда устройство приняло первоначальную форму и размер. Тем не менее, ни серебро, ни медь таких хороших результатов не давали, поэтому золото по-прежнему остаётся лучшим гибким проводником.

Не только группа Рена работает над изучением возможностей создания гибких прозрачных дисплеев. Свой отчёт в издании Journal of the Royal Society Interface также опубликовала другая исследовательская группа из Гарвардского университета.

Благодаря особым клеткам хроматофорам каракатицы могут менять цвет своего тела
(фото Hans Hillewaert/Wikimedia Commons).

Учёные вдохновлялись природой: они пристально изучали биологию морских каракатиц, которые способны менять цвет своего тела, адаптируясь к ситуации. Так, к примеру, эти моллюски могут принять окрас обычных водорослей, чтобы не спугнуть добычу во время охоты.

Авторы исследования разбирали различные методы применения той же хитрости к современной электронике. Для этого они изучали особые клетки хроматофоры, которые активируются нервной системой каракатиц и некоторых других морских обитателей, и принимают нужный оттенок, выпуская пигмент.

Объектом изучения физики выбрали лекарственную каракатицу вида Sepia officinalis, сообщается в пресс-релизе Гарвардского университета.

Оптические уловки животных инженеры планируют использовать в своих целях. А если им в дальнейшем удастся создать полностью функциональный бюджетный гибкий проводник и дисплей, то основа электроники будущего будет заложена.

Также по теме:
Новая швейцарская микросхема легко оборачивается вокруг волоса
Создан быстрый прозрачный транзистор из дешёвых органических материалов
Американцы создали исчезающие электронные микросхемы
Инженеры представили растягивающийся в три раза аккумулятор
Созданы лучшие серебряные чернила для печати гибкой электроники
Инженеры собрали самый гибкий транзистор на нанотрубках