Физики из Саратовского государственного университета в составе исследовательской группы разработали пленку с уникальными характеристиками для применения в гибкой углеродной электронике. Этот материал сохраняет свои свойства даже при растяжении до 40% и обладает потенциалом использования в медицинской сфере.
Опубликованные в журнале Crystals результаты подчеркивают важность создания полностью углеродных наноустройств, которые заменяют традиционные полупроводники и металлы углеродными пленками.
Сотрудники СГУ имени Н. Г. Чернышевского отметили, что углеродные пленки стали одними из наиболее обсуждаемых наноматериалов в последние годы.
Эти пленки отличаются высокой электропроводностью, прочностью и эластичностью, что делает их востребованными в производстве полевых транзисторов, датчиков и диодов. Кроме того, они открывают возможности для создания гибкой и прозрачной нательной электроники.
Благодаря способности растягиваться такой материал повторяет движения тела, не теряя при этом электропроводности. Также его можно применять как своеобразные «заплатки» для сердца.
При каждом сокращении сердечной мышцы пленка растягивается, сохраняя при этом свою структурную целостность, что обеспечивает надежную работу имплантата. В университете пояснили, что в состав пленок входят монослойный графен — ультратонкий материал толщиной в один атом, а также однослойные углеродные нанотрубки — цилиндрические структуры из атомов углерода.
«Гибридные материалы идеально подходят для создания углеродных пленок, поскольку они объединяют одномерные структуры (нанотрубки) и двумерные (графен). Соединение этих компонентов порождает новые функциональные свойства.
Это позволяет регулировать такие параметры, как проводимость, прозрачность и эластичность, варьируя их соотношение», — пояснила одна из исследовательниц.