НОВОСИБИРСК, 9 февраля. /ТАСС/. Ученые в Новосибирске сравнили два гибких органических кристалла и выявили взаимосвязь между их гибкостью и энергией. Обнаруженная связь в будущем поможет в создании материалов с заданными свойствами для области микроэлектроники, сообщает официальное издание СО РАН "Наука в Сибири".
Гибкие органические кристаллы в настоящий момент рассматриваются как перспективный материал, например, для сенсоров, микроробототехники или дисплеев самой разной конфигурации, однако до сих пор не выяснены параметры, которые определяют свойство гибкости. Ученые решили выяснить, какие характеристики влияют на гибкость, для того чтобы в дальнейшем можно было выбирать из имеющихся в распоряжении структур те, которые подходят по свойствам, и даже моделировать нужные параметры.
"Исследователи из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН, Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН и Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" сравнили два гибких органических кристалла и выяснили, что существенную роль в том, гнется кристалл или нет, играет его энергия, а особенно та ее часть, которая тратится на смещение слоев в ходе сгибания. Понимание причин подобного явления необходимо в будущем для дизайна материалов с заданными свойствами, например, в области микроэлектроники", - говорится в сообщении.
В своей работе ученые рассмотрели два органических кристалла - производные бензола. Они оба гибкие, но в разной степени: последний более жесткий и гнется хуже. С помощью расчетных методов исследователи проанализировали внутреннее взаимодействие между атомами, молекулами и слоями и рассчитали энергию связей для всех этих уровней. Считается, что гибкие кристаллы имеют слоистую структуру, и при сгибании эти слои смещаются друг относительно друга. Ученые обнаружили, что доля энергии, затрачиваемой на скольжение одного слоя относительно другого (в процентах от общей энергии кристалла), совпадает у обоих веществ, и этот показатель может служить маркером гибкости кристаллов. В дальнейшем исследователи намерены рассмотреть другие свойства, чтобы найти больше параметров, связанных с гибкостью.