Технология сверхзвукового напыления — новое слово в производстве гибкой и прозрачной электроники
Эластичная и прозрачная электроника есть одним из основных направлений в разработке электронных устройств нового поколения, устройств, каковые возможно всецело интегрировать прямо в одежду либо в предметы повседневного обихода. Самым классическим методом изготовления эластичной электроники есть печать элементов на основании при помощи особых чернил, но исследователи из университета Иллинойса в Чикаго и Корейского университета создали новый метод изготовления прозрачных токопроводящих пленок, каковые смогут стать базой узких дисплеев, талантливые сворачиваться в рулоны, и второй эластичной электроники.
Для токопроводящей пленки исследователи создали коллоидный водный раствор, наполнителем которого являются серебряные нанопроводники. Это раствор был распылен при помощи так именуемое сопла Лаваля, сопла, сужение которого напоминает сужение у песочных часов. Такие сопла активно применяются в реактивных двигателях, но в этом случае размер этого сопла составлял всего пара миллиметров.
Сужение сопла ускоряло содержащую нанопроводники жидкость до сверхзвуковых скоростей. За время полета в воздухе жидкость успевает испариться, а нанопроводники, ударяясь о поверхность основания, сплавляются между собой за счет тепла, выделяющегося от трения и от энергии удара.
«Скорость в 400 метров в секунду есть совершенной для для того чтобы процесса» – говорит Александр Ярин, доктор наук из университета Иллинойса, – «В случае если скорость будет через чур высока, например, 600 метров в секунду, нанопроводники будут уничтожены еще в полете. А вдруг скорость будет через чур низкой, то трения и энергии столкновения будет не хватает для получения большой температуры, которая сплавляет проводники между собой».
Использованные исследователями нанопроводники имеют длину около 20 микрон и толщину, в 1000 раз меньшую толщины людской волоса. Это указывает, что свет видимого диапазона проходит через сетку из таких нанопрводников фактически без утрат. А пленка, покрытая таковой сеткой, остается прозрачной как стекло, но все же способна действенно проводить электрический ток.
Сетка из нанопроводников может напыляться сверхзвуковым методом на поверхность стекла, пластика независимо от сложности формы данной поверхности. Производительности одного сопла хватает для покрытия 100 квадратных сантиметров поверхности всего за 30 секунд времени. Будучи нанесенной на поверхность эластичного основания, сетка из нанопроводников способна выдержать растяжение в семь раз по отношению к ее начальной длине.