Разработан новый способ получения проводящих полимеров

В основе метода - несмешиваемость воды и масла и возникающее на поверхности раздела этих фаз поверхностное натяжение.

Хорошо известно, что вода и масло не смешиваются, не образуют растворов. Однако при добавлении нановолокон они могут не только смешаться, но и помочь получить новые материалы с ценными свойствами.

Группа ученых из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе разработала новый метод покрытия больших поверхностей особыми тонкими пленками нановолокон - прозрачными и электропроводимыми. Новый метод, о котором рассказывается в Proceedings of the National Academy of Sciences, отличается большей простотой и может быть использован в микроэлектронике и изготовлении солнечных батарей.

Метод представляет собой активное смешивание воды, плотного масла и полимерных нановолокон. После активного «взбалтывания» такая смесь эффективно распространяется по поверхности почти любой площади, образуя тонкую пленку.

«Красота этого метода - в его простоте. Используемые материалы недорогие и легко утилизируемые, в качестве подложки можно использовать практически любую поверхность, в результате образуется тонкая пленка постоянной по всей площади толщины, весь процесс занимает секунды и проходит при комнатной температуре», - пояснил профессор химии и биохимии Ричард Канер, руководитель работы, слова которого приводит пресс-служба университета.

Проводящие полимеры совмещают в себе гибкость и прочность пластиков с электропроводящими свойствами, характерными для металлов, и обладают гигантским потенциалом для практического применения.

Ученые предлагали использовать их в микросхемах, электронных платах, а также для создания ионисторов - конденсаторов высокой емкости, однако все попытки начать масштабное производство таких устройств упирались в сложность выработки тонких пленок на основе таких полимеров.

«Потенциал применения проводящих полимеров в электронике огромен, дело за созданием простой технологии их нанесения на поверхность. Наш метод позволяет работать с почти любыми подложками, поэтому может использоваться для создания солнечных панелей из органических материалов, светодиодов, «умных стекол», сенсоров», - считает Янг Янг, профессор материаловедения и один из авторов работы.

Одно из применений - «умные» стекла, способные менять свойства при приложении электрического тока. Например, такое стекло может быть и прозрачным, и светонепроницаемым - эти режимы можно «переключать». Исследователи уже работают над применением разработанной технологии на других наноматериалах, чтобы расширить возможный спектр применений.

Открытие уникальных свойств водно-масляного раствора полимеров произошло, как это бывает в науке, благодаря счастливой случайности.

Прозрачная пленка полимера образовалась на стенках контейнера, в котором нановолокна в воде чистили хлороформом.