Создано в России
Секрет золотой пленки
Российские ученые создали сверхтонкую прозрачную и электропроводящую пленку из золота. Сотрудники новосибирского Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН совместно с коллегами из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и Новосибирского государственного университета разработали новый способ получения подобных золотых покрытий толщиной всего три нанометра.
Как пояснили в Институте теплофизики, когда золото осаждается на поверхность, оно сначала образует отдельные островки – крошечные участки из наночастиц, между которыми нет контакта. Чтобы получилась сплошная проводящая пленка, эти островки должны срастись. Толщина, при которой это происходит, называется порогом перколяции. Чем он ниже, тем тоньше и прозрачнее можно сделать проводящую пленку, поэтому его стараются максимально снизить. Обычно этого добиваются, добавляя специальные подслои или охлаждая поверхность до очень низких температур. Команда новосибирских физиков предложила управлять порогом перколяции с помощью изменения площади лазерного пятна на золотой мишени при осаждении.
Результаты были подтверждены численным моделированием и экспериментами. Полученные пленки одновременно отличались низким электрическим сопротивлением и высокой прозрачностью – сочетанием свойств, которых раньше нельзя было добиться без специальных подслоев или охлаждения до криогенных температур.
Разработанная технология открывает путь к созданию прозрачных и гибких электродов нового поколения для сенсорных экранов и гибких дисплеев, солнечных батарей и OLED-светодиодов, медицинских и носимых сенсоров, а также контактных линз дополненной реальности, где требуются тончайшие биосовместимые и прозрачные проводники.
«Наш метод прост, масштабирует и не требует модификации подложки. Это фундаментальный шаг к управляемому синтезу наноматериалов с заданными свойствами для нано- и оптоэлектроники», – отметил один из авторов разработки Сергей Старинский.
Биосенсоры будущего
Коллектив исследователей из СПбГУ вместе с коллегами из других научных организаций страны разработал материал, который позволит создать чувствительные, быстрые и стабильные биосенсоры. Это стало возможно за счет выращивания наноструктурированных слоев оксида хрома.
Оксид хрома (Cr2O3) – соединение, которое благодаря своим химическим свойствам, в частности прочностным характеристикам, находит широкое применение в различных сферах – от создания зеленых пигментов в лаках и красках до производства керамики, инструментов для шлифовки и полировки. Кроме того, Cr2O3 давно используется в качестве детектирующего слоя в газовых датчиках промышленного назначения, позволяя обнаруживать угарный газ, аммиак, оксид азота и другие потенциально опасные вещества.