Свежие комментарии

  • oleg perow
    Афтар явно в истории авиатехники разбирается слабо. Фау -1 на дистанции 5 км не применялись. Судя по описанию, речь и...Еще раз о немецки...
  • avershin1947mailru Авершин
    Всё просто руководители от науки получают миллионы, а непосредственные учёные копейки и кто будет там работать?Утечка мозгов из ...
  • Aleks Ad
    Автор, пишите внимательнее - "Об успешном применении русской армией ракет во время войны с Турцией в 1977 году писал ...Еще раз о немецки...

Ученые разрабатывают прозрачный высокопроизводительный материал для гибких дисплеев и солнечных панелей

Ученые разрабатывают прозрачный высокопроизводительный материал для гибких дисплеев и солнечных панелей

Создание таких материалов стало возможным благодаря совместным усилиям исследователей из Санкт-Петербургского Академического университета, Университета ИТМО, Сколковского научно-технического института и Университета Аалто. Подробнее о его преимуществах и вкладе ИТМО в исследования читайте в этой статье.

Все больше и больше производителей электроники экспериментируют с технологиями и впечатляют своих потребителей складными смартфонами или рулонными телевизорами. Однако, индустрия материалов только принимает первые шаги в этой области, поэтому гибкие приборы высоко-оценены и не массово произведены.

- Любой дисплей-это оптоэлектронное устройство. Грубо говоря, контакты, подключенные к дисплею, генерируют фотоны , поэтому один из этих контактов должен быть прозрачным”, - объясняет Иван Мухин , научный сотрудник Школы фотоники Университета ИТМО , профессор Санкт-Петербургского Академического университета. “Сегодня оксид индия-олова (ITO) широко используется в дисплеях. Он делает хорошую работу, но это довольно хрупкий материал. Конечно, при определенных условиях он может стать гибким, но тогда это негативно скажется на его оптоэлектронных свойствах.”

Не только производители электроники, но и авиастроители жаждут увидеть гибкие материалы нового поколения.

Сейчас основное внимание уделяется разработке электрических авиационных двигателей, работающих на солнечной энергии. Однако размещение традиционной солнечной панели на крыле самолета или беспилотника не является вариантом, так как это повлияет на аэродинамику. Появление недорогого гибкого оптоэлектронного материала позволит исследователям создавать гибкие солнечные панели для самолетов.

Двухслойная модель

Многие исследователи пытались использовать углеродные нанотрубки в гибких материалах. В основном это кусочки графена, свернутые в трубочку. Толщина таких объектов составляет всего один-два нанометра, в то время как длина трубки колеблется от 10 до 100 микрон.

Обратите внимание: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.

Переплетение этих полых нитей может привести к получению очень тонкого и энергоэффективного материала, отдаленно напоминающего по своей структуре вату. Но в этом и заключается проблема – чрезвычайно тонкий слой такого материала будет плохо проводить электроны, а толстый будет иметь лучшую электропроводность, чем даже ITO, но его поверхность будет абсолютно черной.

Российские и финские ученые решили найти выход из этой проблемы. Первоначально они предложили концепцию двухслойного материала.

Ученые разрабатывают прозрачный высокопроизводительный материал для гибких дисплеев и солнечных панелей "Мы разработали толстые пленки нанотрубок с низким коэффициентом пропускания и смоделировали их поведение, чтобы выяснить, что произойдет, если в них будет много отверстий. Согласно расчетам, он становится оптически прозрачным, потому что в нем больше отверстий, чем материала, но в то же время сохраняет хорошую электропроводность. Однако его нельзя использовать для создания дисплеев, так как они требуют твердой поверхности. Поэтому мы добавили еще одну тончайшую сплошную пленку, которая почти не уменьшила ее прозрачность”, - объясняет Иван Мухин.

Расчеты показали, что такой двухслойный материал будет прозрачен и способен хорошо проводить электроны, а также работать по всей поверхности. То есть, когда он встроен в дисплеи, свет сможет исходить из любой точки, А когда он встроен в солнечные панели, частицы света будут собираться со всей поверхности устройства. Кроме того, материал будет гибким.

"Моделирование подтвердило, что этот материал будет иметь лучшую эффективность, чем оксид индия-олова”, - добавляет Иван Мухин.

От идеи до ее реализации

Для подтверждения этой гипотезы исследователи из Сколковского института и Университета Аалто создали пленки углеродных нанотрубок различной толщины. Затем образцы материала были доставлены в Санкт-Петербург, где ученые из Академического университета превратили пленки в сетку.

Затем нужно было протестировать двухслойный материал и доказать его эффективность. Ученые из Университета ИТМО и Академического университета подтвердили правильность предварительных выводов.

“Экспериментальные данные совпали с предсказаниями с точностью до 5%. Таким образом, мы получили гибкий, прозрачный материал, который можно использовать в качестве электрода в оптико-электронных приборах”, - заключает Иван Мухин.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Ученые разрабатывают прозрачный высокопроизводительный материал для гибких дисплеев и солнечных панелей.

 

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх