Международная научная группа создала прототип гибкого субстрата с внедрёнными в него электронными компонентами толщиной в одну молекулу, способный выдерживать безжалостное изгибание, которое гарантированно погубило бы любое другое электронное устройство.
По-настоящему гибкие электронные устройства — мечта множества инженерно-научных коллективов. Основная проблема тут — в интерфейсе между подложкой и нанесёнными на неё электронными компонентами. Сгибание субстрата вызывает возникновение избыточного напряжения между ним и электроникой, что ведёт к появлению трещин и разрывов, означающих выход всей разработки из строя.
Научная группа, представляющая специалистов из Южной Кореи и США, в качестве субстрата использовала полиимид, чему причиной его особая гибкость, а также то, что этот материал не трескается при повышенных температурах. Последнее чрезвычайно важно, поскольку при многократном быстром сгибании–разгибании локальная температура вокруг области деформации может достигать очень высоких значений. Затем исследователи, по их словам, собаку съевшие на экспериментах с молекулярной электроникой, нанесли на полиимидный гибкий субстрат большие молекулы алкилтиолов (или ароматических тиолов), способных к самоорганизации в монослои с хорошо изученными электронными свойствами.
На получение полноценных транзисторов авторы работы не замахивались, поскольку не могли произвести их в достаточном количестве. Вместо этого было решено ограничиться созданием двухтерминальных устройств (аналогов диодов).
Для тестирования своей концепции экспериментаторы произвели 512 таких «приборов», каждый из которых имел площадь в 3 см², и подвергли их самому разнообразному сгибанию. Одни устройства сворачивали в трубочку и винтовую спираль; другие просто быстро-быстро складывали и раскладывали — до тысячи раз подряд. Причём всё это происходило при сохранении постоянного подключения к источнику постоянного тока, да так, чтобы можно было наблюдать за проводящей способностью образцов.
И вот исследователи не без удовольствия рапортуют по результатам испытаний: ни одно из устройств не вышло из строя. Более того, не обнаружено никаких следов деградации компонентов. Что дальше? — Получение вожделенных транзисторов, кои затем будут подвергнуты той же экзекуции.
Отчёт о проделанной работе опубликован в журнале Nature Nanotechnology.
Подготовлено по материалам www.computerra.ru
