К прозрачным электропроводящим пленкам, используемым в различных устройствах оптоэлектроники, сенсорных панелях смартфонов, жидкокристаллических дисплеях и других изделиях массового потребления, в последние годы стали предъявляться «нетрадиционные» требования по механическим свойствам.
Если раньше материаловеды-технологи решали задачи создания пленок с высокими показателями прозрачности и электрической проводимости, а требования к «механике» пленок ограничивались их устойчивостью к истиранию и ударам (которые можно было обеспечить с помощью дополнительных защитных покрытий), то сегодня к довольно давно сформированному «джентльменскому набору» требований проектировщики и производители носимой электроники добавили устойчивость пленок к многократным изгибам и растяжениям.
Решение этой сложной задачи стало целью многих научных организаций и коллективов, которые, изобретая все новые и новые технологии, время от времени «рапортуют» о достигнутых ими в лабораторных условиях результатах. Но как бы ни были хороши эти результаты, остается «самая малость»: довести технологию до коммерчески целесообразного промышленного производства. И вот здесь-то, как правило, «спотыкается» большинство научных умов – вступает в свою роковую роль «масштабный эффект».
Похоже, что технологии, разработанной недавно группой ученых из Иллинойского университета в Чикаго и Университета Кореи в Сеуле, такая участь не грозит по двум «причинам»: во-первых, американо-корейский способ получения прозрачной электропроводящей пленки выполняется «в одно действие» (легко масштабируемое), во-вторых, его «исходным материалом» служит однокомпонентный коллоидный водный раствор.
Итак, «исходный материал» – вода, наполненная серебряными нанопроводниками (их длина – около 20 мкм, максимальная толщина – до 0,1 мкм) выталкивается насосом через миниатюрное сопло Лаваля (диаметр выходного отверстия – несколько миллиметров) со скоростью примерно 400 м/с. Кинетическая энергия частичек этого сверхзвукового потока такова, что капельки воды превращаются в пар и «улетают» из струи, а серебряные нанопроводники при соударениях на поверхности подложки сплавляются между собой в точках соприкосновения, образуя электропроводящую сетку (с нерегулярной структурой), практически не задерживающую свет.
Сетка, нанесенная изобретателями на эластичную прозрачную пленку, выдержала вместе с ней удлинения в 7 раз (!) в различных направлениях без изменения электрических и оптических характеристик. Вместе с эластичной подложкой сетка может сворачиваться в рулон. – В общем, «механика» прозрачной электропроводящей пленки определяется свойствами ее подложки.
Использованное в лаборатории сопло Лаваля обеспечило покрытие прозрачной электропроводящей сеткой на площади 100 кв. см за полминуты.
См. также:
Комментарии
Отправить комментарий