Физики из СГУ в составе научной группы разработали пленку с исключительными параметрами для гибкой углеродной электроники. Материал сохраняет свои характеристики даже при растяжении до 40% и может применяться в медицине.
Работа опубликована в Crystals. Одним из перспективных направлений в наноэлектронике является создание полностью углеродных устройств, где вместо привычных полупроводников и металлов используются углеродные пленки.
Как пояснили в Саратовском национальном исследовательском государственном университете имени Н. Г. Чернышевского (СГУ), такие пленки стали одним из самых обсуждаемых наноматериалов последних лет.
Они характеризуются высокой проводимостью, прочностью и гибкостью, поэтому их применяют при изготовлении полевых транзисторов, датчиков и диодов. Пленки также открывают возможности для гибкой и прозрачной носимой электроники.
Благодаря растяжимости материал повторяет движения тела, не теряя проводимости. Помимо этого, пленки можно использовать в качестве «заплаток» для сердца.
При каждом сокращении сердечной мышцы материал растягивается, однако структура остаётся стабильной, что обеспечивает надёжную работу такого «протеза». В СГУ отметили, что пленки могут состоять, например, из монослойного графена (супертонкого слоя толщиной в один атом) и однослойных углеродных нанотрубок (цилиндрических каркасов из атомов углерода).
«Гибридные структуры особенно подходят для создания углеродных пленок, поскольку объединяют 1D-элементы (углеродные нанотрубки) и 2D-элементы (графен). При их сочетании возникают новые свойства.
Таким образом, изменяя соотношение компонентов, можно регулировать требуемые характеристики: проводимость, прозрачность и растяжимость», — пояснила одна из исследователей.