Учёные создали гибкие прозрачные плёнки для защиты электроники от помех

Исследователи из Университета Глазго разработали новый метод нанопроизводства, который может привести к созданию гибких и прозрачных электронных устройств нового поколения, устойчивых к электромагнитным помехам.

Технология, описанная в журнале ACS Nano, сочетает лазерную обработку с методом интерфейсной диэлектрофореза (i-DEP). Сначала с помощью неоднородного электрического поля на гибкую прозрачную полиимидную плёнку наносятся и точно ориентируются серебряные нанопроволоки, в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Этот процесс позволяет создавать сложные узоры, например, буквы.

Затем нанопроволоки обрабатываются сверхкороткими импульсами пикосекундного лазера. Это спекает их соединения, удаляет изолирующее покрытие, повышает оптическую прозрачность на 10% и снижает электрическое сопротивление в 46 раз.

Ключевой особенностью материала являются структурные нанозаторы между проволоками, которые действуют как конденсаторы, блокируя внешние сигналы. Лабораторные испытания показали, что созданные прототипы плёнок толщиной всего 5,1 микрометра блокируют более 99,97% падающего электромагнитного излучения в диапазоне 2,2–6 ГГц (эффективность экранирования >35 дБ), сохраняя при этом 83% оптической прозрачности.

«Мы впервые преодолели давний компромисс между электропроводностью и оптической прозрачностью в сетях металлических нанопроволок. После нашей лазерной обработки оба параметра улучшаются одновременно», — заявила ведущий автор исследования, научный сотрудник Джанган Чжан.

Новый метод не требует чистых комнат и позволяет производить материалы большого размера — в работе представлены образцы 40×80 см, которые можно масштабировать. Эта технология открывает путь для создания носимых и имплантируемых медицинских датчиков, гибких дисплеев и другой электроники, где важны одновременно гибкость, прозрачность и защита от помех.