Российские ученые разработали уникальную технологию создания сетчатых прозрачных проводящих ток пленок. Для производства используются самоорганизованные шаблоны на основе яичного белка. С их помощью ученые методами вакуумного напыления получили микросетчатые прозрачные проводящие покрытия толщиной более 1 мкм. Такая толщина напыления недоступна для традиционных литографических шаблонов. Результаты исследований запатентованы и представлены в серии статей, последняя из которых опубликована в журнале Surfaces and Interfaces, сообщает пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН.
Окружающее нас пространство пронизано электромагнитными волнами различного диапазона. Микроволновое излучение может мешать корректной работе систем связи, точного измерительного оборудования, систем жизнеобеспечения человека, например кардиостимуляторов. Внимание большого количества научных коллективов обращено на разработку экранирующих материалов, позволяющих эффективно снизить негативный фактор электромагнитных помех.
Российские ученые разработали методику создания прозрачных проводящих покрытий для экранирования. Для этого они использовали не традиционную технологию фотолитографии, а самоорганизованный шаблон из яичного белка. При разработке технологий учитывалось два момента: эти покрытия должны быть оптически прозрачными и при этом хорошо проводить электричество. В технологическом процессе с использованием самоорганизованного шаблона в одном эксперименте можно получить до 300 погонных метров материала с шириной 30 сантиметров. Из-за того, что в одном технологическом процессе производится такое большое количество материала, его себестоимость гораздо ниже, чем при производстве традиционными методами.
«Как оказалось, лучший материал для самоорганизованного шаблона — это белок куриного яйца. При помощи белка куриного яйца мы научились регулировать ширину трещин и, соответственно, средний размер ячеек микросетчатой структуры. Экологичность метода заключается, во-первых, в том, что используется безопасный куриный белок, а во-вторых, при отмывке можно использовать воду, а не ацетон. В результате мишень металла преобразуется в сетку и нанопластинки. Белок куриного яйца методом распылительной сушки опять сушится, растворяется и зацикливается в технологическом процессе получения самоорганизованного шаблона», — рассказал Антон Воронин, научный сотрудник отдела молекулярной электроники Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН».
Разработанные покрытия могут найти широкое применение в различных отраслях промышленности. Например, для производства прозрачных нагревательных элементов: больших обогреваемых окон, которые будут пропускать много света, и при этом обогревать. Соотношение высокой оптической прозрачности, низкого электрического сопротивления и малой себестоимости может стать значительным преимуществом новых покрытий перед аналогами.
Технологический процесс получения микросетчатого прозрачного проводящего покрытия можно сделать экологически чистым и безотходным. При производстве микросетчатого материала получаются пленочное микросетчатое прозрачное проводящее покрытие и коллоидный раствор металлических нанопластинок. Второе — это наноматериал, который синтезировать химическими методами сложно. Передовые научные группы могут синтезировать такие материалы в количестве до одного грамма. Здесь же в одном эксперименте ученые получают до килограмма таких материалов. Например, нанопластинки из пермаллоя — уникальная вещь, которая может найти применение в радиофизике, в СВЧ-материалах, для создания электропроводящих клеев, полимерных припоев, а на них сейчас большой спрос ввиду необходимости импортозамещения у предприятий.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
