Исследовательская группа Университета Токио впервые в мире объявила о разработке нового эластичного материала с высокой электрической проводимостью. Группа возглавляется Такао Сомея (Takao Someya), доцентом Школы инженерии при Университете Токио. Новый материал позволяет разместить большие микросхемы с органическими транзисторами на поверхности произвольной формы, расширяя приложения этих транзисторов. "Эластичность нового материала повышает устойчивость к сгибаниям", — говорит Сомея.

 

Новый материал состоит, главным образом, из однослойных углеродных нанотрубок, ионной жидкости и эластичной смолы — напоминающего каучук вещества черного цвета. Он имеет удельную электрическую проводимость 75 См/см, которая гораздо выше, чем у доступной на рынке электропроводящей резины (0,1 См/см). Если материал вытянуть, то он будет в 1,38 раз длиннее исходных размеров при сохранении электрических свойств. При армировании материал может удлиниться в 2,34 раза за счет эффекта деформации арматуры. К настоящему времени уже имеется электропроводящая резина из углеродных нанотрубок и смолы, но ее электропроводность не превышает 10 См/см, и она способна удлиняться всего на 10%.

 

 

По мнению Сомея, ключевым моментом в последней разработке является комбинация ионной жидкости и эластичной смолы, растворяющейся в жидкости. Для ионной жидкости использовался 1-бутил-3-метилимидазол дважды(трифторометансульфонил)имид, а для эластичной смолы — состав Daiel-G80. Ионные жидкости растворяют нанотрубки, не вызывая образование осадка. Предполагается, что после растворения смолы в ионной жидкости нанотрубки смогут равномерно распределиться в среде, повышая электропроводность. До сих пор ученым не удавалось найти смолу, растворимую в ионной жидкости.

 

Ионная жидкость

 

Другой важной составляющей является сверхдлинные углеродные нанотрубки. Их длина составляет 2-4 мм, а диаметр — всего 3 нм. Что эквивалентно швейной нити 0,3 мм с длиной 200-400 м. "Весьма вероятно, что именно длинные нанотрубки играют важную роль в повышении электропроводимости и эластичности", — говорит Сомея. "Мы предполагаем, что нанотрубки переплетены между собой как спагетти, это объясняет неизменность проводимости при растягивании материала".

Ученым удалось создать электронную искусственную кожу, которая может быть смонтирована на поверхности любой формы, с армирующей структурой в 2005 году. В то время арматура позволяла растягивать материал на 25%.