Физики из Саратовского государственного университета (СГУ) в составе научной группы разработали пленку с уникальными характеристиками для гибкой углеродной электроники. Этот материал сохраняет свои свойства даже при растяжении до 40%, что открывает возможности его использования в области медицины.
Опубликованные в журнале Crystals данные свидетельствуют о том, что одно из перспективных направлений в наноэлектронике — это создание полностью углеродных устройств, где вместо традиционных полупроводников и металлов применяются углеродные пленочные материалы.
По словам исследователей из СГУ им. Н. Г. Чернышевского, такие пленки относятся к самым обсуждаемым наноматериалам за последние несколько лет.
Они характеризуются высокой электропроводностью, прочностью и гибкостью, благодаря чему находят применение в производстве полевых транзисторов, датчиков и диодов. Кроме того, эти пленки способствуют развитию гибкой, прозрачной электроники, которую можно носить на теле.
Благодаря своей эластичности, материал способен повторять движения человеческого тела без потери проводимости. Также пленки могут применяться как своего рода «заплатки на сердце».
При каждом сокращении сердечной мышцы материал растягивается, при этом структура остается неизменной, что обеспечивает надежную работу такого «протеза». В СГУ подчеркнули, что пленки могут состоять из монослойного графена — сверхтонкого материала толщиной в один атом — и однослойных углеродных нанотрубок, представляющих собой цилиндрические решетки из атомов углерода.
«Гибридные материалы идеально подходят для создания углеродных пленок, поскольку содержат как одномерные структуры (углеродные нанотрубки), так и двумерные (графен). Их сочетание приводит к возникновению новых свойств.
Это позволяет нам, изменяя концентрации компонентов, регулировать такие параметры, как проводимость, прозрачность и эластичность», — пояснила одна из участниц исследования.