Ученые Томского политеха предложили новую технологию создания гибкой электроники
Исследование выполнено в рамках проекта РНФ № 22-12-20027и при поддержке администрации Томской области. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Polymers (Q1; IF:5,0). Подробнее об исследовании рассказали журналисты информационного агентства «РИА Новости».
Гибкая электроника — класс электронных устройств, которые можно гнуть, сгибать и сворачивать. К ним относятся как простые проводники, так и электронные устройства и сенсоры, в том числе нательные сенсоры. Применение элементов гибкой электроники перспективно в различных отраслях, в том числе в медицине и спорте.
Проблема ее массового применения связана со сложностью изготовления механически устойчивых и одновременно пластичных материалов. Удешевить производство гибких электронных изделий может использование печатных, растворных и фотолитографических методов. При этом каждая полимерная подложка требует тщательной оптимизации технологии.
Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ совместно с зарубежными коллегами разработали универсальную технологию обработки любых термопластичных полимеров для создания гибких электронных элементов. Они предложили вводить в полимеры частицы восстановленного оксида графена с помощью лазерного излучения. Это позволит повысить электропроводность деталей.
«Для создания проводящих полимеров мы использовали восемь различных пластиков, включая полиэтилентерефталат (ПЭТ), нейлон, и поливинилиденфторид (ПВДФ). Большинство из них используется для печати на 3D-принтерах, поэтому появляется возможность создавать элементы гибкой электроники на устройствах даже сложной формы с использованием нашей технологии проще и гораздо дешевле, чем существующие, а в использовании они будут надежнее», — комментирует профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Евгения Шеремет.
Кроме того, большие возможности открывает термоформование — изменения формы устройства уже после изготовления проводящего слоя. На примере проводящего браслета для умных часов ученые продемонстрировали подход, который состоит во введении лазером проводящих частиц на основе графена в полимерную структуру с ее последующим термоформованием.
«Мы подобрали параметры лазера под каждый полимер, и показали, что фазовые переходы и температуры деструкции полимеров определяют успешность подхода. Точный подбор характеристик излучения важен не только для сохранения целостности и консистенции материала-основы, но и для того, чтобы оксид графена перешел в восстановленную форму. В случае успеха мы в строго заданном месте получаем материал для гибкой электроники, который не только проводит ток, но и имеет хорошую механическую стабильность», — подчеркивает Евгения Шеремет.
Источник: Служба новостей ТПУ