Создано гибкое прозрачное пластиковое «стекло», хорошо проводящее электричество.
Прозрачные пластиковые проводники могли бы раз и навсегда решить проблему с трещинами на смартфоне. Новое исследование приоткрывает некоторые интригующие возможности в этом направлении.
Ученые все чаще изучают область «органических радикальных полимеров», которые имеют странные электронные свойства. Их молекулярная структура основана на единой регулярно повторяющейся единице, называемой мономером. А особые электрические свойства проистекают из наличия у мономера дополнительного несвязанного электрона, называемого свободным радикалом.
Однако недостатком технологии является необходимость строгого контроля над каждым мономером. А феноменальная проводимость возникает после отжига, нагревания и медленное охлаждение материала. Полимер выстраивается таким образом, чтобы электроны могли двигаться от свободных радикалов к свободному радикалу вдоль небольшой электрической магистрали.
Новый пластик PTEO, созданный в Университете Пердью, примерно в 10 тыс. раз более проводящий, чем его конкуренты.
PTEO — не первый прозрачный проводник, и первый полимер-проводник. Но многие из существующих аналогов полагаются на химическое вещество, называемое ITO, которое содержит очень дорогой и хрупкий металлический индий.
Новинка — пусть и не самый проводящий пластик, но процесс ее производства менее трудоемок, чем в случае с пластиками с ITO. В числе ограничений разработки — то, что ее проводимость работает только на маленьких микрометровых расстояниях.
«Несмотря на то, что электропроводность исключительно высока для этого типа полимера, более широкое его применение потребует, чтобы эта проводимость поддерживалась на большей шкале длины», — говорит не связанная с исследованием профессор Джоди Луткенхаус из Texas A&M.
При этом новый проводящий пластик выполнен из широко доступных материалов. Однако для использования в гибком сенсорном экране смартфона PTEO, вероятно, необходимо будет объединить с другой гибкой деталью, подобной прозрачному стеклу, покрывающему прозрачный, но и столь же негибкий проводник на том же iPhone.
«Проводящие гибкие пластики откроют множество медицинских и дисплейных приложений, которые мы сейчас не можем себе представить», — говорит Бект Савойе, доцент химического машиностроения в Университете Пердью.
Если бы исследователи могли посылать электроны через проводники на большие расстояния, возможно, они смогли бы начать использовать PTEO в батареях, гибких сенсорных экранах или медицинских устройствах.
Так что было бы очень здорово, чтобы однажды у нас появились смартфоны, которые благодаря новым инновационным материалам упав, не разбиваются и не трескаются.