Гибкий и прозрачный проводник создан на основе нанопроводов и графена

Прозрачные электроды из материала ITO (indium tin oxide), применяемые сегодня в чувствительных к нажатию экранах смартфонов, компьютерных мониторов и телевизоров, довольно дороги из-за ограниченных запасов индия, кроме того они негибкие и со временем склонны к растрескиванию и потере электропроводности. Все это заставляет индустрию активно вести поиски альтернативы.

Многообещающий гибридный материал получен сотрудниками университета Пердью (штат Индиана). Изготовленные ими электроды состоят из серебряных нанопроводов, покрытых тонким слоем углерода — графеном.

Сочетание нанопроводов и графена устраняет недостатки, присущие каждому из этих материалов по отдельности, в частности, высокое сопротивление. Листы графена состоят из индивидуальных сегментов и сопротивление возникает на границах между этими зернами. Серебряные нанопровода имеют плохую электропроводность из-за того, что они ориентированы беспорядочно и плохо контактируют между собой.

При объединении в гибридную структуру графен обертывается вокруг нанопроводов и растягивается. Таким образом реализуется теоретическая концепция, известная под названием «перколяционное легирование», применимая ко всем разновидностям 2D-материалов. В результате, проводимость гибрида оказывается в пять раз выше, чем у ITO. Более того, в отличие от последнего, сопротивление нового материала практически не увеличивается при его изгибе.

Прозрачный (88% для длины волны 550 нм), но, при этом, электропроводный и гибкий материал, может найти широкое применение в солнечных батареях, гибких дисплеях для компьютеров и потребительской техники, в будущих оптоэлектронных цепях для датчиков и обработки информации.

Полученные результаты подытожены в статье, опубликованной онлайн в журнале Advanced Functional Materials. Соответствующая патентная заявка оформлена Офисом коммерциализации технологий при университете Пердью.