Создан прозрачный гибкий проводник для складных телевизоров и смартфонов

Жифень Рен с коллегой за работой

(фото University of Houston).

Благодаря особым клеткам хроматофорам каракатицы могут менять цвет своего тела

(фото Hans Hillewaert/Wikimedia Commons).

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