Põhja-Karoliina Osariigi Ülikooli teadlased töötasid välja kõrge juhtivusega elastsed materjalid, mis on valmistatud hõbeda nanoskaalas juhtmetest (nanojuhtmetest). Neid elastseid juhte saaks kasutada venitatavate elektroonikaseadmete valmistamiseks.
Hõbeda nanojuhtmete abil valmistatud juhtiv elastne materjal.
Venitatavate vooluringide abil saaks teha nii mõndagi, mida jäiga materjaliga ei saa. Näiteks aitaks elektrooniline ,,nahk” robotitel tõsta õrnu objekte ilma neid murdmata. Venitatavad ekraanid ja antennid võiksid muuta mobiiltelefonid ja muud elektroonkaseadmed venivaks ja kokkusurutavaks ilma nende tööomadusi kahjustamata. Esimene samm selliste rakenduste võimalikkuse poole on valmistada juhte, mis on elastsed ning võimelised efektiivselt ja usaldusväärselt edastama elektrisignaale nende deformatsioonist hoolimata, kirjutab Physorg.com.
Teadlased Yong Zhu ning Feng Xu valmistasid sellise elastse juhtiva materjali hõbeda nanojuhtmetest. Hõbedal on kõrge elektrjuhtivus, mis tähendab seda, et see edastab elektrit efektiivselt. Antus uus tehnika ühendab kõrge juhtivusega hõbeda nanojuhtmed polümeeriga, mis talub märgatavat venitust ilma materjali juhtivust muutmata.
,,See uus meetod on väga huvitav, sest seda saaks koheselt paljudes rakendustes kasutada,” sõnas Zhu. ,,Lisaks keskendub meie töö kõrgele ja stabiilsele juhtivusele suurte deformatsioonide korral, andes palju juurde teistele uurimustele, kus uuritakse hõbeda nanojuhtmete abil pigem painduvust ja läbipaistvust.”
,,Meie tootmislähenemine on väga lihtne,” selgitab Xu. Hõbeda nanouhtmed paigaldatakse räniplaadile. Vedel polümeer valatakse üle ränisubstraadi. Seejärel pannakse polümeer suure kuumuse kätte, mis muudab selle vedelast tahkeks. Kuna polümeer voolab vedelas olekus ümber hõbeda nanojuhtmete, jäävad juhtmed polümeeri tahenemisel sellesse kinni. Seejärel saab polümeeri räniplaadilt eemaldada. ,,Hõbeda nanojuhtmeid saab venitatavale juhile ka printida,” lisas ta.
Fakt, et hõbeda nanojuhtme põhisele juhile on prindimustreid kerge kanda, võimaldab antud meetodi laialdast rakendust elektroonikatööstuses. Kui nanojuhtme-polümeeri segu venitatakse ja siis vabastatakse, lainetab materjal veidi. Lõpptulemuseks on see, et komposiit on nanojuhtmeid mitte sisaldaval küljel sile kuid nanojuhtmetega küljel laineline.
Pärast seda, kui nanojuhtmetega pind on laineliseks muutunud, saab materjali venitada kuni kaks korda pikemaks, mõjutamata seejuures hõbeda nanojuhtmete juhtivust. See tuleneb sellest, et nanojuhtmete laineline kuu võimaldab neil üksteise suhtes isegi venituse korral samasse asendisse jääda. ,,Lisaks kõrgele juhtivusele ja suurele stabiilse deformatsiooni ulatusele on see uus venitatav juht korduva mehaanilise pinge korral väga robustne,” ütles Zhu. Teised tuntud venitatavad juhid sadestatakse tavaliselt substraatidele, mistõttu need võivad korduva mehaanilise venituse või hõõrumise tagajärjel substraadist lahti tulla.
Teadusartikkel: “Highly Conductive and Stretchable Silver Nanowire Conductors“
Leave a Reply