Российские учёные разработали технологию производства гибких экранов с длительным сроком службы
Учёные Санкт-Петербургского Политеха вместе с коллегами из СПбГУ, Алферовского университета и «Сколтеха» разработали технологию производства гибких экранов из полупроводников, ярче и гибче современных экранов, использующихся в складных смартфонах. Согласно заявлению учёных, опубликованном газетой «Известия», такие экраны долговечнее и могут работать до 20 лет. В ответ на запрос Хабра в «Сколтехе» указали, что подложка экрана сделана из полидиметилсилоксана (ПДМС) — стандартного носителя для гибкой электроники. ПДМС дешёвый, нетоксичный, прозрачный и простой в изготовлении.
Как рассказал Хабру Дмитрий Красников, старший преподаватель Центра фотоники и фотонных технологий «Сколтеха», работа является частью большого проекта по созданию устройств электроники нового поколения.
«Создание такого сложного устройства, как эластичный дисплей, требует интеграции множества принципиально новых компонентов, стабильных при растяжении или небольшом изгибе. В «Сколтехе» развита технология создания прозрачных растягиваемых электродов, которые как кровеносные сосуды отвечают за непрерывное питание устройств, как, например, в данном случае светодиодов. Упрощённо, перед нами стоит задача сделать невидимые провода с предсказуемым и заданным откликом на механическое растяжение. Более того, для многих задач эти провода должны быть ещё и прозрачными. Это справедливо не только для дисплеев, но и тачскринов, фотодекторов и т.п.
Разработанные в «Сколтехе» прозрачные электроды состоят из сверхтонких плёнок углеродных нанотрубок. Именно форма трубки тут принципиальна: с одной стороны, даже при небольшом количестве углерода (который, как мы знаем, чёрный) мы получаем множество путей для протекания электрического тока, а с другой, контакты между цилиндрами в некотором смысле подвижны, играя роль своего рода шарниров, обеспечивающих сохранение свойств при растяжении», — уточнил Дмитрий Красников.
По данным «Известий», нитевидные нанокристаллы из полупроводниковых соединений имеют форму вытянутого цилиндра диаметром 100 нм и длиной в несколько микрон. Вместе они образуют структуру, похожую на частый лес или щетину щётки, способной растягиваться. Каждый нанокристалл может светиться и изгибаться за счёт соотношения большой длины к небольшому диаметру. Испытания на растяжение показали стабильность материала на протяжении свыше 500 циклов растяжения на 10% и последующей релаксации.
Проект реализуется при поддержке программы «Приоритет 2030».
Подробности разработки опубликованы в статье »Elastic single-walled carbon nanotubes pixel matrix electrodes for flexible optoelectronics».
