Ученые из Университета Галле-Виттенберга (Германия) сообщили об открытии эффекта записи данных в электрической форме на сверхтонких полимерных пленках из такого давно известного материала, как фторопласт-2 (Ф-2). Этот материал широко используется в промышленности, он недорог в производстве и экологически безопасен. Возможность записывать данные на фторопластовую пленку была открыта совершенно случайно.
Речь о поливинилиденфториде (ПВДФ), известном в России как фторопласт-2. Это полимер, широко используемый в промышленности для производства уплотнений, мембран и упаковочных пленок. ПВДФ является ферроэлектрическим материалом, что подразумевает пространственное разделение положительных и отрицательных зарядов в материале. Теоретически эти свойства можно использовать для записи данных, но этому мешает то, что кристаллическая структура ПВДФ не является хорошо упорядоченной — это полукристаллический полимер. Так просто заряды в нем упорядочить нельзя.
Однако ученые случайно обнаружили, что для установления определенного электрического порядка в материале можно использовать атомно-силовую микроскопию. Изначально это сканирование образца материала с помощью наконечника размером в несколько нанометров. Если же наконечник использовать не для анализа структуры материала, а просто надавить на материал в нужных точках, то в этих местах возникают упругие деформации с электрическим зарядом. И эти заряды могут храниться в неизменном виде без поддержания извне годами, утверждают исследователи.
Давление упруго сжимает материал в нужной точке без смещения молекул, из которых он состоит. Электрическая поляризация материала (то есть, его электрическая ориентация) разворачивается в направлении давления. Таким образом поляризацию можно контролировать и менять на наноуровне. Созданные таким образом электрические домены оказались чрезвычайно стабильны и сохранились через четыре года после первого эксперимента.