7 февраля, 2023
$ 70.60
76.03

Сколтех запатентовал метод производства графеновых структур для массового изготовления пластичной прозрачной электроники 

21 ноября, 2022, 12:21

Ученые Сколтеха запатентовали инновационный метод синтеза графеновых структур, благодаря которому теперь можно будет создавать функциональные графеновые компоненты любой заданной формы со 100-нанометровым разрешением. Делать это можно на гибкой прозрачной подложке — это закроет объемный сегмент потребностей сферы электроники в гибких и прозрачных составляющих.

© yarllo.ru

Благодаря предложенному учеными подходу теперь можно в полной мере избежать образования дефектов, появляющихся в общепринятом в настоящее время технологическом процессе переноса графена между подложками, что, естественно, провоцирует снижение качества.

— Когда заходит речь о гибкой и прозрачной электронике, обычно, в первую очередь, говорят о более портативных нательных сенсорах для того же мониторинга пульса или дыхания, насыщения кислородом крови, которые пересылают данные на телефон или фитнес-браслет, — рассказал один из изобретателей, аспирант Сколтеха Алексей Шиверский. — Но представьте себе: если технология становится действительно доступной, массовой,  эффективной. Она должна быть будет повсюду. Как робот-пылесос с вайфаем,  чайник с блютусом… Сначала вам начинает казаться, что такие «прибамбасы» вам и вовсе не нужны. Но потом к ним привыкаешь очень быстро, воспринимаешь как удобство. И потом без этого не комфортно. Так что гибкая и прозрачная электроника в будущем будет повсюду.

Сейчас эту роль проводника в гибкой прозрачной электронике играют внедренные в стекло или полимер металлические сетки.

Как правило, используются серебро, медь, и, если вести речь о самых дорогих устройствах, тогда уже платина или золото.

По словам специалистов, проблема заключается в том, что в случае металлических сеток, используемых для нагревания стекла, с прозрачностью есть проблемы.

— Сетки неплохо справляются, но все-таки, даже самая тонкая сетка будет «съедать» почти треть проходящего через нее света, — рассказали ученые.

Так что графен – настоящее спасение.

Он просто идеален в плане электропроводности, более прозрачен и менее заметен:

— А металлические сетки часто видны невооруженным глазом, — добавили изобретатели.

Также ряд исследований показал, что у графена более внушительная усталостная прочность при изгибе, чем у металлических сеток.

— Это означает, что он будет служить дольше в качестве гибкого элемента, — рассказали ученые.

Сырье для производства графена всегда несравнимо дешевле и экологичнее, чем для чистых металлов. И в отличие от серебра и меди графен не окисляется.

— Правда, есть одна трудность на пути к массовому применению графена в гибкой прозрачной электронике и связана она с проблемой переноса материала с временной подложки, на которой и делается синтез, на постоянную, которая сообщает ему форму, нужную для данного устройства, — пояснил Шиверский. – В настоящее время мы используем для этого метод Ленгмюра — Блоджетт. Но у него есть проблемы с масштабированием. Также он привносит в графен дефекты и делает хуже все его характеристики. Так что нам ничего не оставалось, как найти ему альтернативу.

Ученые Сколтеха разработали метод, предполагающий, что временная подложка будет соответствовать итоговой форме. Постоянную подложку будут наносить со стороны графеновой пленки, после чего удалять временную.  

Так как графен сразу осаждается в нужной форме, натягивать его не нужно – он сразу правильно ложится на подложку, и никаких складок не образуется.

При этом благодаря 3D форме исходной подложки возможности использования расширяются — электронные схемы необязательно делать плоскими.

По словам другого автора патента, старшего преподавателя Сколтеха Сергея Абаимова, в настоящем патенте раскрывается оптимальный и конкретный метод, уже испытанный в лаборатории:

— На медной каталитической подложке делают маску из фотополимера в форме нужной графеновой структуры, — рассказал он. – Потом подложку покрывают слоем хрома. После полимер просто удаляется. На ней остается негативная маска из хрома нужной формы.

Что касается самого патента, что Абаимов добавил, что волне ожидали неоднократного прохождения через несколько редакций. Реальность оказалась другой:

— К моему удивлению, заявку на такой сложный многоуровневый патент одобрили практически сразу, — рассказал он. – Были только правки технического характера. Мы надеемся, что наша работа отыщет себе широкое применение и обеспечит России передовые технологии в сфере гибкой и прозрачной электроники». 

Ранее LIVE24 сообщало о том, что российские ученые под Калугой создают первую систему раздачи интернета с дирижаблей для Чукотки и труднодоступных районов регионов РФ.


Мария Чиликина
Мария Чиликина
  • Запись о регистрации СМИ:
    ЭЛ № ФС 77 - 74986 выдано Роскомнадзором 19.02.2019 г.
  • Запись о регистрации информационного агентства:
    ИА № ФС 77 - 74985 выдано Роскомнадзором 19.02.2019г.
  • Учредитель:
    ООО «ЛАЙВ24», ИНН 4632247680
  • Главный редактор:
    Новиков Михаил Владимирович
  • Адрес электронной почты редакции:
    info@live24.ru
  • Телефон редакции:
    +7 (4712) 55-10-24
В сетевом издании LIVE24 размещены материалы информационного агентства LIVE24.
Некоторые материалы содержат стоковые изображения от Depositphotos, Pixabay, АГН Москва
  • Возрастное ограничение:
    18+

В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа»,«Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры»,«Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля», АУЕ. Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба», Meta Platforms Inc. (руководящая организация социальных сетей Instagram и Facebook).

Организации, СМИ и физические лица, признанные в России иностранными агентами: "Голос Америки" "Idel.Реалии" "Фактограф" "Север.Реалии" Общество с ограниченной ответственностью "Радио Свободная Европа/Радио Свобода" Чешское информационное агентство "MEDIUM-ORIENT" Пономарев Лев Александрович Савицкая Людмила Алексеевна Маркелов Сергей Евгеньевич Камалягин Денис Николаевич Апахончич Дарья Александровна «Medusa Project» Общество с ограниченной ответственностью «Первое антикоррупционное СМИ» «VTimes.io» Баданин Роман Сергеевич Гликин Максим Александрович Маняхин Петр Борисович Ярош Юлия Петровна Чуракова Ольга Владимировна Железнова Мария Михайловна Лукьянова Юлия Сергеевна Маетная Елизавета Витальевна «The Insider» Рубин Михаил Аркадьевич Гройсман Софья Романовна Рождественский Илья Дмитриевич Апухтина Юлия Владимировна Постернак Алексей Евгеньевич Общество с ограниченной ответственностью Телеканал Дождь Петров Степан Юрьевич Юридическое лицо Istories fonds Шмагун Олеся Валентиновна Мароховская Алеся Алексеевна Долинина Ирина Николаевна Шлейнов Роман Юрьевич Анин Роман Александрович Великовский Дмитрий Александрович Общество с ограниченной ответственностью «Альтаир 2021» Общество с ограниченной ответственностью «Ромашки монолит» Общество с ограниченной ответственностью «Главный редактор 2021» Общество с ограниченной ответственностью «Вега 2021» Общество с ограниченной ответственностью «Важные иноагенты» Каткова Вероника Вячеславовна Карезина Инна Павловна Кузьмина Людмила Гавриловна Костылева Полина Владимировна Лютов Александр Иванович Жилкин Владимир Владимирович Жилинский Владимир Александрович Тихонов Михаил Сергеевич Пискунов Сергей Евгеньевич Ковин Виталий Сергеевич Кильтау Екатерина Викторовна Любарев Аркадий Ефимович Гурман Юрий Альбертович Грезев Александр Викторович Важенков Артем Валерьевич Иванова София Юрьевна Пигалкин Илья Валерьевич Петров Алексей Викторович Егоров Владимир Владимирович Гусев Андрей Юрьевич Смирнов Сергей Сергеевич Верзилов Петр Юрьевич Общество с ограниченной ответственностью «ЗП» Общество с ограниченной ответственностью «Зона права» Общество с ограниченной ответственностью «ЖУРНАЛИСТ-ИНОСТРАННЫЙ АГЕНТ» Вольтская Татьяна Анатольевна Клепиковская Екатерина Дмитриевна Сотников Даниил Владимирович Захаров Андрей Вячеславович Симонов Евгений Алексеевич Сурначева Елизавета Дмитриевна Соловьева Елена Анатольевна Арапова Галина Юрьевна Перл Роман Александрович Общество с ограниченной ответственностью «МЕМО» Американская компания «Mason G.E.S. Anonymous Foundation» (США) Компания «Stichting Bellingcat» Автономная некоммерческая организация по защите прав человека и информированию населения «Якутия – Наше Мнение» Общество с ограниченной ответственностью «Москоу диджитал медиа» Акционерное общество «РС-Балт», Левада-Центр