Разработка является прорывом в области гибкой электроники
Российские исследователи из Института теплофизики Сибирского отделения РАН представили технологическую разработку, способную изменить рынок носимых устройств и офтальмологических инноваций: они синтезировали сверхтонкую, прозрачную и электропроводящую золотую пленку толщиной всего 3 нм.
Ключевое достижение – получение непрерывной проводящей пленки без применения смачивающих подслоев и криогенного охлаждения подложки. Это мировой первопроходческий результат, так как ранее для формирования сплошного проводящего слоя требовались следующие этапы:
- нанесение дополнительных подслоев;
- охлаждение поверхности до экстремально низкой температуры.
При осаждении золота на поверхность сначала образуются изолированные наночастицы. Чтобы они слились в непрерывную проводящую пленку, необходимо достичь так называемого порога перколяции (percolation threshold) – минимальной толщины слоя, при которой возникает электропроводность.
Российские ученые нашли нестандартное решение: они управляли порогом перколяции, изменяя площадь лазерного пятна на золотой мишени. Этот метод позволил достичь следующих результатов:
- снизить порог перколяции до рекордно низких значений;
- получить сплошную пленку при толщине всего 3 нм.
Благодаря применению новой технологии можно создавать прозрачные и гибкие электроды, которые в ряде высокотехнологичных сфер используют следующие устройства:
- сенсорные экраны – повышение прозрачности и гибкости дисплеев;
- солнечные панели – улучшение эффективности преобразования энергии;
- медицинские датчики – разработка носимых устройств для мониторинга здоровья;
- датчики для носимой электроники – интеграция в одежду и аксессуары;
- умные контактные линзы с дополненной реальностью – внедрение электродов в оптические изделия без ущерба для прозрачности и комфорта.
Разработка российских ученых вписывается в мировую тенденцию создания интегрированной гибкой электроники. В странах БРИКС регулярно появляются схожие прорывные решения: 1) Индия – создан отечественный квантовый алмазный микроскоп для визуализации магнитных полей с исключительной точностью (по данным IANS, партнера TV BRICS); 2) Китай – разработан роботизированный манипулятор с высокоточным тактильным восприятием по всей поверхности и полной функциональностью движений (сообщение Global Times, партнера TV BRICS).
Технология создания ультратонкой золотой пленки – это шаг к массовому производству умных контактных линз с функциями дополненной реальности, к разработке более эффективных и удобных носимых устройств для медицины и потребительской электроники, а также подтверждение конкурентного потенциала российской науки в области нанотехнологий и гибкой электроники.
Теперь перед исследователями стоит задача масштабировать технологию для промышленного применения и протестировать ее в реальных устройствах. Если эти этапы пройдут успешно, Россия может занять лидирующие позиции на рынке инновационных офтальмологических решений и гибкой электроники.
Подготовлено OCHKI.com по материалам специализированных онлайн-источников
Перевод © OCHKI.com
