|  | 25 июля 2013 | Нанотехнологии

Применение наночастиц из золота позволит создать действительно гибкую и эластичную электронику

Полиуретановая пленка


Для того, чтобы изготовить действительно гибкую и эластичную электронику требуется нечто, что будет обеспечивать электрическую проводимость материала при его деформации или растяжении. Обычные металлические проводники совершенно не подходят для этого, они рвутся и ломаются при достаточно сильных воздействиях. В поисках решения этой проблемы исследователи перепробовали множество технологий, проводники, сформированные в виде спиралей из углеродных нанотрубок, проводники из жидких металлов, связывающие жесткие "острова" электронных компонентов. Но, к сожалению, ни один из этих методов не обеспечивает требующегося уровня гибкости и эластичности.

Недавно группа исследователей из Мичиганского университета разработала еще один из вариантов решения вышеуказанной проблемы. Этим решением стали крошечные золотые частицы, включенные в большом количестве в основу из эластичного полиуретана, который может изгибаться и растягиваться. Изобретение таких гибких проводников электрического тока в конечном счете может привести к появления первых действительно гибких электронных устройств, таких как электронные книги и планшетные компьютеры, которые можно будет складывать в несколько раз подобно листу бумаги.

Золотые наночастицы


Для создания эластичных проводников электрического тока группа ученых, возглавляемая профессором Николасом Котовым (Nicholas Kotov), использовала золотые наночастицы, размерами всего в 13 нанометров. Порошок из этих наночастиц был равномерно распределен между двумя слоями полиуретана, а сами частицы были распределены в совершенно случайном порядке. Следовало ожидать, что при таком распределении наночастиц, после растяжения материала они останутся на своем месте, а расстояние между ними увеличится.

Но в реальности этого не произошло. Когда исследователи начали растягивать полиуретан, золотые наночастицы, зажатые между слоями материала, начали перемещаться, формируя длинные замкнутые цепи, способные проводить электрический ток точно также, как и цельный металлический проводник. Материал сохранял свои токопроводящие свойства даже будучи растянутым в шесть раз по отношению к первоначальным размерам. После того, как усилие, прикладываемое к материалу, было снято и он вернулся к своему изначальному виду, наночастицы вернулись на свои прежние места, сохраняя хаотичное распределение в пространстве.

Подробности о данных исследованиях и полученные исследователями результаты были опубликованы в выпуске от 18 июля онлайн-варианта журнала Nature.





Ключевые слова:
Наночастицы, Золото, Гибкость, Эластичность, Полиуретан, Материал, Электрический, Ток, Проводимость, Электроника

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новые наночастицы из биметаллического сплава - ключ к производству недорого ...
  • Компания Panasonic создала гибкие и эластичные печатные платы для электрони ...
  • Ученые разработали растягивающиеся и гибкие проводники оптических сигналов
  • Использование углеродных нанотрубок позволило сделать упругие растягивающие ...
  • Использование золотых наночастиц для доставки лекарств внутри организма.




  • 25 июля 2013 08:12
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    И опять золото! Дорогая электроника получится.


    --------------------
        
    25 июля 2013 10:02
    #2 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Чем круче материалы, тем больше патентные wink Могли бы уже туда и платину захерячить.
        
    25 июля 2013 11:14
    #3 Написал: Glenfiddich

    Публикаций: 0
    Комментариев: 199
    Цитата: Zynaps
    Чем круче материалы, тем больше патентные wink Могли бы уже туда и платину захерячить.

    С алмазами wink


    --------------------
        
    26 июля 2013 09:52
    #4 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3864
    Цитата: beany85
    Дорогая электроника получится

    Давным-давно стоимость электроники определяется отнюдь не стоимостью материалов. К примеру, стоимость кремния, из которого изготовлен кристалл какого-нибудь топового процессора, мизерна по сравнению со стоимостью этого процессора. Даже стоимость золота, по количеству равного количеству кремния, будет меньше стоимости процессора.


    --------------------
        
    9 августа 2013 09:15
    #5 Написал: yotunn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    [quote = beany85]Дорогая электроника получится


    d = 13 нм -- диаметр частицы золота
    p = 19,32 г/см^3 -- плотность золота
    Ц = 1310,9 руб/тройская унция -- стоимость золота на 09.08.2013
    тройская унция = 31,1 грамм


    m = V*p = (pi*d^3/6)*p = 2.222*10^-17 грамм -- масса одной частицы

    S = pi*d^2/4 = 1.327*10^-16 м^2 -- площадь центрального сечения одной частицы

    n = 1/S = 7.534*10^15 -- количество частиц на квадратный метр гибкого проводника

    M = m*n = 0.1674 грамм -- масса всех частиц

    Ц = 1310,9/31,1*M = 7,06 рублей

    я считаю это приемлемая цена
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.