В настоящее время для изготовления прозрачных электродов, необходимых для солнечных батарей или образования сетки точек изображения на плоских панелях дисплеев, используются тонкие пленки смешанного оксида олова и индия (indium tin oxide - ITO). Созданный на основе двух полупроводниковых материалов, ITO обладает высокой проводимостью и прозрачностью, однако, по мере развития технологий, применять его становится все сложнее. Так, ITO обладает невысокой прочностью, а потому неприменим для создания гибких дисплеев. Кроме того, природные запасы индия довольно ограничены, что уже сейчас приводит к росту стоимости ITO.

Альтернативой этому материалу могут служить электроды на основе нановолокон серебра, обладающие хорошей электропроводностью, гибкостью и прозрачностью для видимого света, однако стоимость металла также не позволяет сделать прозрачные электроды на его основе достаточно дешевыми.

Авторы новой разработки, команда Бенджамина Уили (Benjamin Wiley) из Университета Дьюка в США разработала метод выращивания нановолокон из меди - широко распространенного и доступного металла, обладающего высокой электропроводностью. В своей работе ученые показали, что экспериментальные электроды на основе сетки нановолокон меди обладают прозрачностью, превышающей таковую у серебряных нанонитей, а также устойчивы к деформациям на изгиб.

«Ноу хау» Уили - это жидкостный метод выращивания нановолокон меди, ранее никогда не наблюдавшийся. Обычно нановолокна различных материалов выращивают, осаждая различными химическими методами материю из газовой фазы, однако Уили удалось продемонстрировать, что аналогичный механизм работает и в случае водных растворов.

Согласно его методике, в растворе, содержащем соли меди и несколько дополнительных компонентов, начинается рост кристаллов металла, которые на определенном этапе продолжают свой рост только в одном из возможных направлений, формируя сетку нановолокон.

Ученый уверен, что полученные таким образом массивы наноматериалов можно будет в будущем наносить на поверхности с помощью простой технологии «с валика на валик», использующейся, в частности, при печати газет и журналов.

Эта технология перед коммерциализацией нуждается в совершенствовании: ученым необходимо добиться уменьшения «слипания» нановолокон, что позволило бы добиться большей прозрачности электродов на их основе и дополнительно повысило бы электропроводность. По словам Уили, это всего лишь вопрос времени, так как методы получения материалов из раствора дают исследователям широкое поле для экспериментов и модифицирования технологии.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber