Однако исследователям удалось изменить электронные свойства полимерной пленки таким образом, что эта пленка приобрела такую же электропроводность, как у металлов и даже смогла проводить ток практически без сопротивления – на уровне сверхпроводников.
Для демонстрации возможности применения таких дешевых, надежных и гибких материалов исследователи создали электрический термометр сопротивления, отвечающий существующим промышленным стандартам.
Технология ионного пучка широко применяется в производстве микроэлектроники для регулирования проводимости таких полупроводников, как кремний. Попытки приспособить эту технологию для обработки полимерных материалов начались еще в 1980-е годы, однако их нельзя было бы назвать успешными. В то время, как обработка классических полупроводников пучками ионов аргона и/или криптона приводит к увеличению проводимости материала, полимерные пленки, подвергшиеся такой обработке, оставались изоляторами. Исследователи реализовали альтернативный подход, известный как смешивание с металлом ионным пучком (ion beam metal-mixing). Суть этого подхода заключается в том, что на поверхность полимера помещается тонкая пластинка металла, частицы которой смешиваются с полимером под действием пучка ионов. Было обнаружено, что такой подход позволяет получать металло-полимерные композиции с высоким значением электропроводимости.
Руководитель исследования, Эндрю Стефенсон (Andrew P. Stephenson) отмечает, что процесс позволяет получать из одного полимера три материала, электронные свойства которых соответствуют трем крайним и отличающимся друг от друга режимам проводимости – изолятору, металлу и сверхпроводнику. Такая настройка свойств становится возможной благодаря выбору частиц, составляющих собой ионный пучок. В качестве стартового материала исследователи из группы Стефенсона использовали пленку полиэфирэфиркетона [polyetheretherketone (PEEK)], покрытую наноразмерным слоем сплава олова и сурьмы, для смешения полимера и металла был использован пучок ионов олова. Электропроводность материала может регулироваться за счет изменения толщины слоя металла, энергии и интенсивности ионного пучка.
Возможности такой подстройки электропроводности позволяет использовать полученный материал для изготовления термометров сопротивления. Демонстрируя возможности разработанного материала исследователи изготовили из него термометры, которые сравнили с использующимися в промышленности платиновыми термометрами сопротивления, при этом оба типа термометров показали сравнимую точность. Новые термометры отличаются большей дешевизной, простотой получения, гибкостью и устойчивостью к кислороду по сравнению со стандартными полупроводниковыми на основе полигексилтиофена или пентацена.
статья здесь
http://www.nanonewsnet.ru/news/2010/elektroprovodnyi-polimer-prevrashchaetsya-v-termometry
Комментариев нет:
Отправить комментарий